Centrosoomfuncties en -structuur

de centrosome is een membraanvrij cellulair organel dat deelneemt aan processen van celdeling, celmotiliteit, cellulaire polariteit, intracellulair transport, microtubule netwerkorganisatie en bij de productie van cilia en flagella.

Vanwege zijn hoofdfunctie staat het bekend als het "microtubule organiserende centrum". In de meeste gevallen bevindt deze structuur zich zeer dicht bij de celkern en is deze sterk geassocieerd met de nucleaire envelop.

In dierlijke cellen worden centrosomen gevormd door twee centriolen ondergedompeld in een pericentriolaire matrix, rijk aan verschillende soorten eiwitten. Centrioles zijn verantwoordelijk voor het organiseren van spilmicrotubules.

Deze structuren zijn echter niet essentieel voor celdelingsprocessen. Inderdaad, in de meeste planten en andere eukaryoten missen centrosomen centriolen.

Alle centrosomen zijn van oorsprong van de ouders, omdat op het moment van bevruchting het centrosoom van de eicel inactief wordt. Daarom komt het centrosoom dat de processen van celdeling na bevruchting stuurt alleen van het sperma. In tegenstelling tot bijvoorbeeld de mitochondriën, die van moederszijde zijn.

Er is een tamelijk hechte relatie gelegd tussen veranderingen in centrosomen en de ontwikkeling van kankercellen.

index

• 1 Hoofdfuncties van het centrosome
  • 1.1 Secundaire functies
• 2 Structuur
  • 2.1 Centriolos
  • 2.2 Pericentriolaire matrix
• 3 centrosomen en celcyclus
• 4 Referenties

Hoofdfuncties van het centrosome

In verschillende eukaryotische lijnen worden centrosomen beschouwd als multifunctionele organellen die een groot aantal cellulaire taken uitvoeren.

De belangrijkste functie van de centrosomen is om de microtubules te ordenen en de polymerisatie van de subeenheden van een eiwit genaamd "tubuline" te bevorderen. Dit eiwit is het hoofdbestanddeel van microtubuli.

De centrosomen maken deel uit van het mitotische apparaat. Daarnaast centrosomes deze inrichting omvat de mitotische spoel, bestaande uit microtubuli die worden geboren in elk centrosoom chromosomen en verbinden met de polen van de cellen.

Bij de celdeling hangt de gelijke scheiding van chromosomen met dochtercellen hoofdzakelijk af van dit proces.

Wanneer de cel een ongelijke of abnormale reeks chromosomen heeft, kan het organisme onhaalbaar zijn of kunnen tumoren de voorkeur hebben.

Secundaire functies

De centrosomen zijn betrokken bij het onderhoud van de cellulaire vorm en nemen ook deel aan de bewegingen van de membranen, omdat ze direct gerelateerd zijn aan de microtubuli en andere elementen van het cytoskelet..

Recente studies hebben een nieuwe functie van centrosomen gesuggereerd, gerelateerd aan de stabiliteit van het genoom. Dit is cruciaal in de normale ontwikkeling van de cellen en, als het faalt, kan dit leiden tot de ontwikkeling van verschillende pathologieën.

Of dierlijke cellen al dan niet correct kunnen ontwikkelen in afwezigheid van centriolen is een veelbesproken onderwerp in de literatuur.

Sommige experts ondersteunen het idee dat, hoewel bepaalde dierlijke cellen kunnen prolifereren en overleven zonder centriolen, ze een afwijkende ontwikkeling vertonen. Aan de andere kant zijn er ook bewijzen die de tegenovergestelde positie ondersteunen.

structuur

De centrosomen zijn samengesteld uit twee centriolen (een paar, ook wel diplosomen genoemd) omgeven door de pericentriolaire matrix.

centrioles

De centriolen hebben de vorm van cilinders en lijken op een vat. Bij vertebraten meten ze 0,2 μm breed en 0,3 tot 0,5 μm lang.

Op hun beurt zijn deze cilindrische structuren georganiseerd in negen triplets van microtubuli in de vorm van een ring. Deze wijding wordt meestal aangeduid als 9 + 0.

Het getal 9 geeft de negen microtubules aan en de nul verwijst naar de afwezigheid ervan in het centrale deel. De microtubuli functioneren als een soort bundelsystemen die bestand zijn tegen de compressie van het cytoskelet.

In centrosomen zijn er drie soorten microtubuli, elk met een gedefinieerde functie en verdeling:

-Astrale microtubuli, die het centrosoom verankeren met het celmembraan door middel van korte verlengingen.

-Kinetochoor microtubuli (het kinetochoor is een structuur op chromosoom centromeren daarvan) waarin de kinetochoor geassocieerd met chromosoom centrosomes aangrijpen.

-Eindelijk, de polaire microtubuli, gelegen in beide polen van gebruik.

Bovendien geven de centriolen aanleiding tot de basale lichamen. Beide elementen zijn onderling converteerbaar. Dit zijn de structuren waaruit de cilia en flagella komen, elementen die voortbeweging in bepaalde organismen mogelijk maken.

Pericentriolaire matrix

De matrix of pericentriolair materiaal is een zone van korrelig en vrij dicht cytoplasma. Het wordt gevormd door een gevarieerde reeks eiwitten.

De belangrijkste eiwitten van deze amorfe matrix zijn tubuline en pericentrine. Beide hebben het vermogen om te interageren met microtubules voor de vereniging van chromosomen.

Specifiek zijn het ɣ tubuline ringen die dienen als nucleatiezones voor de ontwikkeling van microtubuli die dan uit het centrosoom stralen.

Centrosomen en celcyclus

De grootte en samenstelling van eiwitten in centrosomen variëren aanzienlijk tijdens de verschillende stadia van de celcyclus. Om te repliceren, maken centrosomes het van een reeds bestaande.

Interphase-cellen bevatten slechts één centrosoom. Dit wordt slechts eenmaal tijdens de celcyclus gedupliceerd en geeft aanleiding tot twee centrosomen.

In fase G1 van de cyclus zijn de twee centriolen orthogonaal georiënteerd (vormen een hoek van 90 graden), wat hun karakteristieke positie is.

Wanneer de cel de Gl-fase passeert, een belangrijk controlepunt van de celcyclus, repliceert het DNA en vindt celdeling plaats. Tegelijkertijd initieert het de replicatie van de centrosomen.

Op dit punt zijn de twee centriolen over een korte afstand van elkaar gescheiden, en elke originele centriol geeft aanleiding tot een nieuwe. Blijkbaar vindt deze synchronisatie van gebeurtenissen plaats door de werking van enzymen die kinasen worden genoemd.

In fase G₂/ M duplicatie van centrosomen is voltooid en elk nieuw centrosoom bestaat uit een nieuw centriole en een oud centroject. Dit proces staat bekend als de centrosoomcyclus.

Deze twee centriolen, ook bekend als "moeder" centriol en "zoon" centriol, zijn niet volledig identiek.

De moedercellen hebben verlengingen of aanhangsels die kunnen dienen om de microtubuli te verankeren. Deze structuren zijn afwezig in de centriolen van kinderen.

referenties

1. Alieva, I. B., & Uzbekov, R. E. (2016). Waar zijn de grenzen van het centrosoom? bioarchitectuur, 6(3), 47-52.
2. Azimzadeh, J. (2014). Onderzoek naar de evolutionaire geschiedenis van centrosomen . Filosofische transacties van de Royal Society of London. Serie B, 369(1650), 20130453.
3. Azimzadeh, J., & Bornens, M. (2007). Structuur en duplicatie van het centrosoom. Journal of cell science, 120(13), 2139-2142.
4. D'Assoro, A.B., Lingle, W.L., & Salisbury, J.L. (2002). Centrosoom-amplificatie en de ontwikkeling van kanker. Oncogene, 21(40), 6146.
5. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2017). Histologie en celbiologie. Inleiding tot de pathologische anatomie. Tweede editie. Elsevier.
6. Lerit, D.A., & Poulton, J.S. (2016). Centrosomes zijn multifunctionele regulatoren van de stabiliteit van het genoom. Chromosoom onderzoek, 24(1), 5-17.
7. Lodish, H. (2005). Cellulaire en moleculaire biologie. Editorial Panamericana Medical.
8. Matorras, R., Hernández, J., & Molero, D. (2008). Verdrag van menselijke voortplanting voor verpleging. Panamericana.
9. Tortora, G. J., Funke, B.R., & Case, C.L. (2007). Inleiding tot de microbiologie. Editorial Panamericana Medical.