Centrosome
n., plural: centrosomes
a sejtmag közelében elhelyezkedő citoplazmatikus struktúra; két ortogonálisan elrendezett centriolból áll, amelyeket pericentrioláris anyag amorf tömege vesz körül
fotó: centroszóma elektron mikrográfja osztódó sejtben (lásd fekete nyíl).
Tartalomjegyzék
Centrosome definíció
mi az a centrosome?, A centroszómát a fő mikrotubulus-szervező központnak (MTOC) tekintik, amely tehát szabályozza a sejtek tapadását, motilitását és polaritását. A mitotikus replikáció során elősegíti az orsó pólus szervezését egy állati sejtben. Az orsószervezés funkciójának hibái számos rákos megbetegedésben vannak jelen, ami a genomikus instabilitásnak tulajdonítható. Az irrreguláris vagy extra centroszómák hozzájárulhatnak a rendellenes sejtosztódáshoz.
mit csinál egy centriol?, A centroszóma fő alkotóeleme a centriol, fontos funkciója a bazális testek, amelyek hozzájárulnak a flagella és a csillók kialakulásához és kialakulásához, amelyek fontos fejlődési, fiziológiai és betegségfunkciókkal rendelkeznek. Ezért az egészséges szervezet fenntartásához elengedhetetlen a centroszómák és centriolok számának szigorú szabályozása.,
a tizenkilencedik század végére Theodor Boberi felismerte a centroszóma fontosságát, számos olyan kulcsfontosságú kérdést felvetve, amelyek most a centroszomális szám szabályozásáról és a centroszóma funkciójáról szólnak számos típusú rák kialakulásában.
Több mint 30 éve ismert, hogy a centroszóma replikálódik a sejtciklus S fázisában. Bár a DNS-engedélyezés jól ismert, a centroszóma replikáció vagy szabályozás mechanizmusa nem teljesen ismert., Ezenkívül az állati sejtekben található centriolák megreformálhatják a De novo-t, ha azokat természetes módon vagy mesterségesen eliminálták vagy károsították.
mi a centroszóma egy cellában? A centrosome két centrioles egy organelle részt vesz számos folyamat a sejtben, beleértve az embriogenezis, érzés,mozgás.
a múltban, centrosomes hitték át örökölt centrosome replikációs egy meglévő centrosome mivel a centrosome át megtermékenyítés során a zigóta, sőt, ez egy fontos organelle a spermatogenezis., A legújabb tanulmányok azonban kimutatták, hogy a centroszómák többnyire de novo-ból származnak, anélkül, hogy meglévő centroszómát használnának sablonként; ezenkívül a megtermékenyítés során a centroszóma általában lebomlik az oocita megtermékenyítése előtt, így az utódok nem támaszkodnak a szülők centroszómájára az embriogenezis során.
a centriol és a centroszóma ugyanaz? Nem, a centriol a centroszóma része. A centroszóma jellemzően két centriolt tartalmaz, amelyek merőlegesen helyezkednek el egymással; a centriolok mikrotubulusokból állnak, amelyek nélkülözhetetlenek a sejtosztódáshoz.,
ezért a sejtosztódás során a két centriol a mag mindkét oldalára mozog, hogy mitotikus osztódást kezdeményezzen. A centriolok mitotikus orsókat bocsátanak ki, amelyek mindkét oldalról húzzák a kromoszómát a mitotikus replikáció megkezdéséhez.
hol van a centroszóma? A centroszóma az a terület, ahol a centriolák általában jelen vannak. Ha a sejt nem megy át mitotikus osztódáson,a két centriol a vizsgálat során jelzi a mag helyzetét, mivel a centriolok általában a mag mellett vannak.
A Centroszómák az egyik alapvető mikrotubulus nukleáló központ., Képesek az állati sejtekben található mikrotubulusok tömbjeit úgy megszervezni, hogy szabályozzák azok rögzítését és felszabadulását. Az állati sejt centroszóma rugalmasabb és összetettebb, mint a gombasejteké, annak ellenére, hogy a molekuláris mechanizmusok gyakran szerepet játszanak a gombasejtekben és az állati sejtekben.
a centroszóma viselkedése különbözik a sejtciklus sejtfázisától, függetlenül attól, hogy nyugalmi sejt vagy növekvő sejt. Ezenkívül a centroszóma viselkedése különbözik a G1 fázisban, mint az S fázisban.
vannak-e a növényi sejteknek centroszómái?, A mikrotubulusok szervezése elengedhetetlen a megfelelő sejtosztódáshoz. A centroszómák a fő organellák, amelyek felelősek a mikrotubulusok szervezéséért az elválasztó sejten belül. A legtöbb növényi sejt azonban nem tartalmaz centroszómákat. Alternatív megoldásként a növényi sejtek más mikrotubulus-szervező központokat is tartalmaznak, amelyek a centroszómák alternatívájaként működnek.
a legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a mikrotubulusok tömbökbe szerveződhetnek, ha bizonyos típusú motorfehérjék vannak jelen., A többsejtű organizmusok sejtjeiben található centroszóma az egysejtű szervezetekben található bazális testből származik. A centroszóma szervezi a sejt citoszkeleton, valamint a különböző sejtfunkciók, mint a mobilitás, tapadás, polaritás, intracelluláris kereskedelem.
a proliferáció során a centroszómák a sejtciklus S fázisában replikálódnak, így a két centroszóma a mitotikus orsók segítségével hozzájárulhat a sejtosztódáshoz., Ezenkívül a centroszóma közvetíti a mitotikus orsó elrendezését és összeszerelését a mitózis során, ami szükséges a megfelelő kromoszóma-szegregációhoz, annak ellenére, hogy a centroszóma nem szükséges ehhez a folyamathoz, a centriol replikáció azonban a sejtciklussal van megszervezve.
centrosome structure
mik azok a centroszómák?, Az állati sejtekben a kutatók általában a centroszómát határozzák meg, mint a mikrotubulusok szervezéséért és nukleációjáért felelős fő mikrotubulus-szervező központot. A mikrotubulusok segítik a citoszkeleton támogatását; ráadásul befolyásolják a sejt polaritását azáltal, hogy végeiket a centroszómához kötik.
a fő centroszóma általában a mag közelében van, hogy a sejt más specifikus helyeit más mikrotubulussal összefüggő organellák foglalják el., A centroszóma két centriolából áll, amelyeket szálak és a perikentrioláris anyag vesz körül és köt össze.
minden centriol kilenc mikrotubulus hármasból áll, amelyek hordó alakú szerkezetet alkotnak. A két centriol egymásra merőleges. Szerkezetileg különböznek egymástól. Az anyacentriolt disztális és szubdisztális függelékek jellemzik, amelyek bazális testekként szolgálnak a centrioláknak a sejtmembránhoz való rögzítésével.,
amikor a sejtek osztódnak, a mikrotubulusok a centroszómából erednek, hogy a mitotikus és meiotikus sejtosztódás során vezessék a vezikulum és az organelle forgalmát. A centriolák párját egy nagy fehérje köti össze a proximális régióban.
mivel a centriolokat a bazális testekből fejlesztették ki, szerkezetileg hasonlóak hozzájuk. A centroszómát eukarióta sejtekben fénymikroszkóppal lehet kimutatni, ezt egy perikentrioláris anyagnak nevezett fehérjemembrán veszi körül.,
a centroszóma számos funkcióban fontos szerepet játszik, mint például a sejt mikrotubulusok szervezése, ezért a centroszóma mikrotubulusok rögzítése, felszabadulása és nukleációja több fehérje részvételét igényli.
a centroszómában található két centriolus, az anya centriol és a lány centriole funkcionálisan és szerkezetileg eltérő. Mindkét centriolnak azonban mikrotubulusai vannak, amelyek hozzájárulnak a sejtosztódás folyamatához. Az anya centriolt kilenc függelék jelenléte jellemzi, amelyek két készletben vannak elrendezve a disztális részén., Ezek a függelékek nélkülözhetetlenek, például, a mikrotubulusokban horgonyzó, valamint az anya centriole dokkoló során ciliogenesis a plazmamembránon egy inset sejt.
a lány centriol hossza az anya centriol hosszának körülbelül 80% – a. A lány centriol nem tudja dokkolni a centriolokat a plazmamembránon a ciliogenezis során, mivel hiányzik a kilenc disztális függelék. Ezenkívül a centroszómát csak az anya centriole központosítja.,
a centriol jellemzői határozzák meg annak tulajdonságait, például a centroszóma reprodukcióját, polaritását, stabilitását és dinamikáját. A centriolák rendkívül stabilak, ezért mikrotubulusaik ellenállnak a mosószereknek és a hidegnek. Ezt a stabilitást a centriolok komponensei, például a szalagfehérjék és a tektinek biztosítják, így a centriolok a sejt több generációja alatt is fennmaradnak.,
Centrosome függvények
a centroszómák fő funkcióit az alábbiakban tárgyaljuk. Funkcióik közé tartozik az MTOC, a flagella és a cilia szervezet, valamint a sejtciklus szabályozása.,
centroszómák mint mtoc
centroszómák különböző funkciókkal rendelkeznek a cellában, azonban a centroszóma fő funkciója az, hogy hogyan működik mtoc-ként. A centroszóma a mikrotubulus tömböket a mikrotubulusok rögzítésére, felszabadítására vagy nukleát mikrotubulusokra való képességének megfelelően rendezi., A perikentrioláris anyag, valamint néhány fehérje kináz részt vesz a mikrotubulusok nukleációjában a centrosome mitosis során.
a mitózis során a citoplazmatikus mikrotubulusokat nukleáló és horgonyzó perikentrioláris anyag. Amikor a sejt felkészül a megosztásra, a perinukleáris anyag megvastagodik egy centroszómás érésnek nevezett mechanizmusban. A mikrotubulus horgonyzása különböző molekuláktól függ, míg más mikrotubulus-kiszolgáló fehérjék szerepet játszanak a mikrotubulusok átalakításában, valamint bizonyos típusú sejtek, például hámsejtek differenciálásában.,
úgy tűnik, hogy a centroszóma mikrotubulus nukleációs potenciáljának változásait a sejtciklus során olyan tényezők közötti egyensúly motiválja, amelyek megkönnyíthetik vagy korlátozhatják a toborzást a mitózis során, valamint a mikrotubulus-szervező molekulák interfázisát. A fehérje foszforiláció fontos ebben a folyamatban, ahol a kinázok, valamint az Aurora-a elősegítik a mikrotubulusok nukleációját.
Az Aurora-a centroszómából származó mikrotubulusok fejlődését is elősegítheti a centroszómafehérje-foszforiláció segítségével.,
Flagella és cilia organization
a Flagella és a csillók mikrotubulusokból származnak. Ezek olyan vetületek, amelyek lehetővé teszik a sejt mozgását, vagy elősegítik a sejtet körülvevő anyagok mozgását. Közben különböző fejlődési valamint a sejtszintű folyamatok, ostorok, valamint csillók nagy szerepet embrionális fejlődés, érzés, jelek terjedése, valamint a mozgékonysága.
a csillók fejlődésének korai szakaszai nem érthetők egyértelműen, például a bazális test kialakulása a centriolból., In contrast, centrioles as well as centrosomes can also be formed from cilia and flagella in vertebrate ciliated cells.
Cell cycle regulation of cell cycle
Centrosomes act as a platform of signaling because it includes regulatory complexes such as checkpoint proteins and tumor suppressors., Amint azt a G1-S átmenet és a citokinézis szabályozására javasolták, a centroszóma szabályozhatja a sejtciklust.
Centrosome Evolution
az eukariótákban a centroszómák fejlődése tükrözi az eukarióta sejtek változását a különböző organizmusok között az érzékszervi befogadás, mozgás vagy megosztás szempontjából a szervezet természetes evolúciós folyamata és adaptációja szempontjából.
a centroszóma ismert, hogy a sejt “poláris corpuscle” – je. Feltételezhető, hogy szerepe van a sejt polaritásának fenntartásában, valamint a szimmetrikus sejttörésben., A centroszómát a citokinezist és a karjokinezist koordináló organellaként tanulmányozták.
a parthenogenetikai fejlődés elkerülése érdekében a centroszóma hiányzott a nem fertőzött tojásból. A centroszóma izolálása a légytől és az embertől az elmúlt évtizedben számos fehérjét tárt fel az eukariótákban.
funkcionális genomikával kis mennyiségű konzervált fehérjét azonosítottak. Ezeknek a fehérjéknek szerepe van a bazális testek és a centroszóma felépítésében, valamint a centroszóma reprodukciójában., A centroszóma biokémiai összetétele tükrözi a szerkezet összetettségét. Vagy a centroszomális mátrix vagy a centriolák több mint 100 fehérjét tartalmaznak, és ezek a fehérjék tartalmazhatnak betegséggéntermékeket, például a mikrocefália szindrómához hozzájáruló géneket.,
a diploidia helyreállítása mellett a bazális test / centroszóma felelős az embrió polaritásának meghatározásáért a megtermékenyítés során, ahol a tojás megtermékenyítése állatokban magában foglalja a spermium fejéhez kapcsolódó bazális test átadását a hím pronucleushoz kapcsolódó centroszóma felé.
a centroszóma reprodukciójához két sejtosztódási ciklus szükséges. Ez egy általános aszimmetria jelenlétéhez vezet, amely lehetővé teszi egy lány és egy anya centriol jelenlétét a centroszómában., A sejtek polaritását a centroszóma szabályozza a szövetek, a migráció, a homeosztázis növekedése során.
biológiai fontosság
a centroszóma biológiailag fontos organelle. Ez szabályozza a cellák polaritását, valamint a nukleáris pozicionálást. Ezért befolyásolja az organellák aszimmetrikus eloszlását a sejtben.,
a centroszóma mikrotubulusokat szervez eukariótákban, replikálható vagy szintetizálható de novo, ezért a centroszómák megsemmisítésük után újra szintetizálhatók.
a centroszóma felelős a mikrotubulusok nukleációjáért. Alapvető szerepet játszik a sejt számos folyamatában, mint például a sejtpolaritás fenntartása, pozíció, organellák eloszlása a sejtben, kemotaxis, sejtvándorlás, irányított vezikulum transzport, az orsók összeszerelése mellett a meiotikus és mitotikus osztódás során többféle sejtben.,
a centroszóma szabályozza a mikrotubulusok polaritását és helyzetét a sejten belül. Következésképpen közvetett hatással van a sejtszervekre, amelyek kölcsönhatásba léphetnek a mikrotubulusokkal, például a citoszkeleton szálaival. Ezért a centroszóma ismert, hogy a “sejt dinamikus központja”.
a centroszómák morfológiája, száma és eloszlása ugyanazon sejten belül változik. Ezenkívül a mikrotubulusok nukleálásában betöltött funkciójuk is változhat., Annak ellenére, hogy egy tipikus eukarióta sejt egy kromoszómát tartalmaz, a centroszómák száma megismétlődik a sejt mitotikus felosztása során.
a két formált centroszóma a megfelelő kromoszómális szegregáció érdekében irányítja a bipoláris orsóegységet. Ezenkívül a sejtciklus megfelelő előrehaladásához a centroszómához kapcsolódó fehérjék egy enzim és annak szubsztrátja közötti kölcsönhatást közvetítenek a sejtfunkciók és a centroszóma kontroll összehangolása érdekében.,
vita a szükséges
annak ellenére, hogy a centroszómát úgy gondolják, hogy egy állati sejt megosztási folyamatának alapvető organellája, azonban a legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a centroszómák nem nélkülözhetetlenek a G1-S fázis átmenetéhez. Ez a megállapítás egy olyan tanulmányon alapult, ahol az emberi sejt előrehaladt a G1 fázisban, annak ellenére, hogy a centroszómát lézerrel vagy mikrosebészrel távolították el., A centroszóma azonban elengedhetetlen a G1-S fázis átmenetéhez, ahol egy tanulmány kimutatta, hogy a centroszóma elvesztése G1 letartóztatáshoz vezetett, amikor a centriolt leeresztették, majd erős fénykibocsátás követte, amely nagy stresszt okozott a G1 fázisban a centrioloknak.
annak ellenére, hogy a legtöbb sejtben az orsó pólusain centroszómák vannak, általában nem vannak jelen a női oocita meiotikus felosztása során. Ezenkívül a magasabb növények sejtjeiben nincs centroszóma., Egyes fajokban a centriol hozzájárul az orsók orientációjához, valamint a mitotikus hűség biztosításához. Ezenkívül a centriolák fontosak a flagella és a csillók kialakulásához.
Centrosome, valamint Betegségek
A centrosome jelentősen részt vesz a sejt ciklus rendelet; ezért várhatóan szerepet tumorigenesis., Szinte minden emberi daganatformában, beleértve a májat, a mellet, a csontvelőt, a vastagbélt, a prosztatát és a méhnyakrák rendellenességeit a centroszóma számában, szerkezetében és méretében találták meg.
a centroszóma amplifikáció az emlősökben a tumorszuppresszor fehérje (Rb) kimerülése, valamint a BRCA1 emlőrákos génhiány miatt a centroszóma amplifikáció is előfordulhat az aurora miatt a túlexpresszió a rák progressziójában részt vevő egyéb kinázok mellett.,
a centroszóma amplifikációja a citokinézis hibái vagy a replikációs mechanizmus diszregulációja miatt fordulhat elő, ami a sejt kromoszómájában instabilitáshoz vezethet.
A centrosomal erősítés a rák vezet hibák csillók jelzés, megváltozott működése mikrotubulusaival, leszakadó kromoszómák, valamint aszimmetrikus osztódás ami overproliferation.