Диплосома представляет собой пару центриолей, перпендикулярных друг к другу, которые расположены близко к ядру клетки. В делящейся клетке диплосома удваивается, и каждая из образующихся дисплосом располагается на одном полюсе клетки.
В процессе деления клеток диплосомы встраиваются в матрицу центросом. Отсюда диплосомы участвуют в организующих центрах митотических или мейотических веретен, в зависимости от типа деления.
Центросома с парой центриолей (диплосома). Источник: biologydiscussion.com
Эти веретена состоят из микротрубочек, которые, соединяя центриоли с кинетохорами, регулируют смещение хромосом во время деления клеток. Микротрубочки - это длинные молекулы альфа- и бета-тубулина, которые могут удлиняться или укорачиваться за счет полимеризации и деполимеризации соответственно.
Диплосомы - это эволюционное приобретение некоторых эукариот. Однако высшие растения и грибы не обладают диплосомами. Таким образом, у высших растений деление клеток регулируется и контролируется центросомами без помощи центриолей.
У мохообразных пластиды играют роль центриолей. У высших растений, по-видимому, действует гамма-субулин.
Структура диплосом
Диплосомы состоят из двух центриолей. Все без исключения центриоли перпендикулярны: то есть угол 90 или . Каждая диплосома возникает в результате дублирования центриоли предыдущей диплосомы.
Следовательно, в каждой диплосоме будет старая центриоль (материнская центриоль) и новая (дочерняя центриоль). Дупликация диплосом происходит при подготовке к делению клеток.
Разделение двух центриолей приведет к образованию предшественников, называемых процентриоли. Поскольку они дублируются и мигрируют к полюсам клетки уже в виде диплосом, они будут сигнализировать о готовности к делению. После этого каждая дочерняя клетка будет иметь соответствующую, уникальную и необходимую диплосому.
Центриоли диплосом имеют строение, напоминающее жгутики. Однако они не идентичны. Каждая центриоль состоит из троек нитей, сгруппированных в цилиндр в виде расположения или конформации из 9 периферических троек.
В отличие от жгутиков у них нет центральной пары. С другой стороны, нет ничего необычного в том, что у одного и того же вида не выполняется правило наличия триплетов микротрубочек.
В сперме некоторых насекомых, например, можно найти 9 одиночных нитей, а у других они могут присутствовать в виде дублетов. На уровне видов происходит то же самое.
То есть расположение 9 основано на тройках, как у Homo sapiens и Chlamydia, и на видах с расположением дублетов, как у Drosophila.
В диплосоме материнская центриоль будет иметь боковые элементы, отсутствующие в дочерней центриоле. Следовательно, хотя дочерняя центриоль является фундаментальной частью диплосомы, она не связывает филаменты микротрубочек во время деления клеток. Это он будет делать, когда это старая центриоль одной из диплосом новой клетки.
Исключения
Наибольшие различия центриолей проявляются в центральной части цилиндра. В любом случае, есть два заметных исключения из структурной регулярности центриолей, о которых мы упомянули.
Один из них составляют соосные бицентриолы простейших и «нижних» растений. Другое исключение составляют гигантские и неправильные центриоли грибных мошек рода Sciara.
Наследие
Диплосомы, как правило, передаются по наследству от отца. У людей, например, оплодотворяющая сперма вызывает деградацию единственной диплосомы оплодотворенной яйцеклетки.
Зигота, как и любая другая «новая» клетка, будет иметь единственную диплосому (отцовского происхождения) до тех пор, пока не придет время делиться. Недавно сообщалось, что две центриоли этой диплосомы не полностью эквивалентны. Биологическая роль такого различия активно изучается.
Диплосомы в центросомах
Центросомы представляют собой клеточный отсек, в котором размещаются диплосомы, организованы микротрубочки веретена и откуда контролируется деление клеток.
Это в основном белковая матрица, составляющая перицентриолярный матрикс у животных, в дополнение к другим белкам, присутствующим в остальных эукариотах.
У него нет мембраны, поэтому он структурно непрерывен с цитоплазмой клетки. Несмотря на то, что центросомы существуют более века, они остаются в значительной степени неизвестными.
Центросомы, по-видимому, играют важную роль в обнаружении и восстановлении повреждений ДНК. Фактически, некоторые белки, которые участвуют в процессах репарации ДНК, находятся в центросоме. При обнаружении повреждения, например, ионизирующим излучением, эти белки мигрируют в ядро, чтобы выполнять свою репаративную функцию.
Функции диплосом
Диплосомы участвуют в зарождении микротрубочек в процессе деления клеток. Однако недавно было обнаружено, что они не важны для этого процесса, который может осуществляться самими центросомами.
В поддержку этой информации утверждается, что ни грибы, ни растения не обладают диплосомами (т. Е. Центриолями) и не нуждаются в них для осуществления функционального митоза и мейоза.
Более того, в так называемых закрытых митозах (и некоторых полузакрытых) ядерная оболочка не исчезает, и организующие центры деления хромосом находятся на ее внутренней стороне.
У некоторых организмов было замечено, что центриоли диплосом необходимы для образования ресничек или жгутиков. Хотя оба они конструктивно очень похожи, они различаются по размеру, количеству и типам движения.
Обе структуры очень широко распространены среди эукариот, за исключением клеток, имеющих клеточную стенку.
В любом случае или какая органелла, которая на самом деле всегда может быть одинаковой, центриоли придают клетке большую функциональную сложность.
В дополнение к координации клеточного цикла и сегрегации хромосом они позволяют определять полярность, миграцию, локомоцию и судьбу клетки путем дифференцировки.
Ссылки
- Антадор-Рейсс, Т., Фишман, Е.Л. (2018) Для танго нужны две центриоли. Репродукция, DOI: 10.1530 / REP-18-0350.
- Banterle, N., Gönczy, P. (2017) Биогенез центриолей: от идентификации персонажей до понимания сюжета. Ежегодный обзор клеточной биологии и биологии развития, 33:23:49.
- Гупта, А., Китагава, Д. (2018) Ультраструктурное разнообразие центриолей эукариот. Журнал биохимии, 164: 1-8.
- Ито, Д., Беттанкур-Диас, М. (2018) Ремоделирование центросом в эволюции. Ячейки, 6, DOI: 10.3390 / Cell7070071.
- Ван, к. Ю. (2018) Координация эукариотических ресничек и жгутиков. Очерки биохимии, DOI: 10.1042 / EBC20180029.