Centrosome
n., flertall: centrosomes
En cytoplasma struktur som ligger i nærheten av kjernen; består av to orthogonally-arrangert sentrosomer omgitt av en amorphos masse av pericentriolar material
Foto: elektron micrograph av centrosome i en celledelingen (se svart pil).
Innholdsfortegnelse
Centrosome Definisjon
Hva er en centrosome?, Den centrosome er ansett å være den viktigste microtubule-organisering center (MTOC) derfor regulerer celle adhesjon, motilitet, og polaritet. Det fremmer også spindel pole organisasjon i et dyr celle under mitotic replikering. Feil i funksjon av spindel-organisasjonen er til stede i mange kreftformer og kan knyttes til genomisk ustabilitet. Irrregular eller ekstra centrosomes kan bidra til unormal celledeling.
Hva gjør en centriole gjøre?, En centriole er den viktigste komponenten i centrosome; den har en viktig funksjon som basal organer som bidrar til utvikling og dannelse av flagella og flimmerhårene, som har viktige utviklingsmessige, fysiologiske og sykdom funksjoner. Derfor, den strenge reguleringen av antall centrosomes og sentrosomer er nødvendig for å opprettholde en sunn organisme.,
Ved slutten av det nittende århundre, Theodor Boveri innså viktigheten av centrosome, heve mange av de viktigste spørsmålene som intriger oss nå, om kontroll av centrosomal antall og funksjon i centrosome i utviklingen av mange typer kreft.
For mer enn 30 år, centrosome har vært kjent for å gjenskape i S fasen av celle syklus. Imidlertid, selv om DNA-lisensiering er godt forstått, mekanismen for centrosome replikering eller forskrift er ikke fullt ut forstått., I tillegg, sentrosomer i animalske celler kan reformere de novo om de var naturlig eller kunstig fjernet eller skadet.
Hva er centrosome i en celle? En centrosome med to sentrosomer er en organell som er involvert i flere prosesser i cellen, inkludert embryogenesis, sansning og bevegelse.
I det siste, centrosomes ble antatt å være arvet gjennom centrosome replikering fra en eksisterende centrosome siden centrosome er gått under befruktning til zygoten, dessuten er det en viktig organell for spermatogenese., Men nyere studier har vist at centrosomes er hovedsakelig avledet de novo uten å bruke en eksisterende centrosome som en mal; i tillegg, under befruktning, centrosome vanligvis brytes før befruktning i oocyte slik at avkommet ikke stole på foreldrenes centrosome under embryogenesis.
Er centriole og centrosome det samme? Nei, centriole er en del av centrosome. Centrosome inneholder vanligvis to sentrosomer ordnet loddrett til hverandre; sentrosomer er laget av mikrotubuli som er avgjørende for mobil divisjon.,
Derfor, under celledeling, de to sentrosomer gå til begge sider av kjernen til å starte mitotic divisjon. Sentrosomer utgivelsen mitotic spindler som trekk-kromosom fra begge sider for å starte mitotic replikering.
Hvor er centrosome? Den centrosome er området der sentrosomer normalt er til stede. Når cellen er ikke gjennomgår mitotic divisjon, de to sentrosomer angi plasseringen av kjernen ved eksamen siden sentrosomer er normalt til stede ved kjernen.
Centrosomes er en av de grunnleggende microtubule nucleating sentre., De har evnen til å organisere matriser av mikrotubuli i animalske celler ved å kontrollere sin forankring og sin utgivelse. Dyret celle centrosome er mer fleksible og mer komplisert enn fungal cellene selv om molekylære mekanismer er ofte involvert i sopp og animalske celler.
Centrosome atferd varierer i henhold til den mobile fasen av celle syklus, og om det er en hvilestrøm celle eller et voksende celle. Videre, centrosome atferd avviker i G1 fasen enn S-fasen.
Gjør plante-cellene har centrosomes?, Mikrotubuli organisasjon er avgjørende for riktig celledeling. Centrosomes er de viktigste organeller som er ansvarlig for organisering av mikrotubuli i celledelingen. Men, de fleste plante-celler inneholder ikke centrosomes. Alternativt, anlegg celler inneholder andre microtubule-organisering av sentre som kan fungere som et alternativ for centrosomes.
Nyere studier har vist at mikrotubuli kan organisere seg til matriser hvis noen typer motor proteiner er til stede., Den centrosome finnes i cellene i flercellede organismer er hentet fra basal body funnet i encellet organismer. Den centrosome organiserer cellens cytoskeleton samt ulike cellulære funksjoner, som for eksempel mobilitet, vedheft, polaritet, og intracellulære menneskehandel.
Under spredning, centrosomes replikere i S fasen av celle syklus, slik at de to centrosomes kan bidra til mobil divisjon bruke mitotic spindler., I tillegg centrosome formidler arrangement og montering av mitotic spindel under mitosen, som er nødvendig for riktig kromosom segregering, selv om centrosome er ikke nødvendig for denne prosessen, imidlertid, centriole replikering er organisert med celle syklus.
Centrosome Struktur
Hva er centrosomes?, I animalske celler, forskere vanligvis definere centrosome som den viktigste microtubule-organisering av senteret som er ansvarlig for organisering og nucleation av mikrotubuli. Mikrotubuli bistå i støtte av sine cytoskeleton; dessuten, de påvirke celle polaritet ved deling deres ender til centrosome.
Den viktigste centrosome er vanligvis til stede nær kjernen til å tillate at andre bestemte steder i cellen til å være opptatt av andre microtubule-forbundet organeller., Den centrosome består av to sentrosomer som er omgitt og sammen av fiber og pericentriolar materiale.
Hver centriole består av ni trillinger av mikrotubuli danner en fat-formet struktur. De to sentrosomer er vinkelrett på hverandre. De er strukturelt forskjellige fra hverandre. Mor centriole er preget av distale og subdistal vedheng som fungerer som basal organer med forankring sentrosomer til cellemembranen.,
Når cellene deler, mikrotubuli fremkomme fra centrosome til guide vesicle og organell trafikk under mitotic og meiotic celledeling. Et par sentrosomer er koblet sammen med en stor protein gjennom den proksimale regionen.
Fordi sentrosomer er utviklet fra basal organer de er strukturelt lik dem. Den centrosome kan påvises ved hjelp av et lys mikroskop i eukaryote celler, det er omgitt av en membran protein kalt pericentriolar materiale.,
centrosome spiller en viktig rolle i flere funksjoner, for eksempel organisering av cellen mikrotubuli, derfor, oppankring, slipp, og nucleation av centrosome mikrotubuli krever deltakelse av flere proteiner.
De to sentrosomer i centrosome, mor centriole og datter centriole, er funksjonelt og strukturelt ulike. Imidlertid, både sentrosomer har mikrotubuli som bidrar til prosessen ved celledeling. Mor centriole er preget av tilstedeværelsen av ni vedheng ordnet i to sett på sitt distale del., Disse supplement er viktig, for eksempel i mikrotubuli forankring samt mor centriole docking under ciliogenesis på plasma membran i en innfelt celle.
datter centriole lengde er ca 80% av lengden av mor centriole. Datter centriole ikke kan forankre sentrosomer på plasma membran under ciliogenesis siden den mangler de ni distale vedheng. I tillegg centrosome er bare sentrert av mor centriole.,
funksjoner av centriole bestemme dens egenskaper, for eksempel kopiering, polaritet, stabilitet, og dynamicity av centrosome. Sentrosomer er svært stabil, og derfor sine mikrotubuli er motstandsdyktig mot vaskemidler og kaldt. Dette stabilitet er gitt av komponenter av sentrosomer som ribbon proteiner og tektins så sentrosomer overleve over flere generasjoner av cellen.,
Centrosome Funksjoner
De viktigste funksjonene i centrosomes er diskutert nedenfor. Deres funksjoner inkluderer tjene som MTOC, flagella og cilia organiseringen og reguleringen av celle syklus.,
Centrosomes som MTOC
Centrosomes har ulike funksjoner i cellen, men den viktigste funksjonen av centrosome er hvordan det fungerer som MTOC. Den centrosome arrangerer microtubule matriser i henhold til dens evne til å anker, slipp, eller nucleate mikrotubuli., Den pericentriolar materiale samt noen protein kinases er involvert i nucleation av mikrotubuli under centrosome mitose.
Under mitosen, den pericentriolar materiale som nucleates og ankere cytoplasma mikrotubuli. Når cellen er å forberede for divisjon, den perinuclear materiale er fortykket i en mekanisme som kalles centrosome modning. Microtubule forankring avhenger av ulike molekyler, mens andre microtubule-servering proteiner spiller en rolle i microtubule ombygging samt differensiering av visse typer celler, som for eksempel epitelceller.,
variasjonene i centrosome er microtubule nucleating potensialet i løpet av celle syklus synes å være motivert av en balanse mellom faktorer som kan enten fremmer eller begrenser rekrutteringen under mitosen og interphase av microtubule-organisering av molekyler. Protein phosphorylation er viktig for denne prosessen hvor kinases, samt Aurora-En, fremme nucleation av mikrotubuli.
Aurora-En kan også fremme utvikling av mikrotubuli fra centrosome ved hjelp av centrosome protein phosphorylation.,
Flagella og cilia organisasjon
Flagella og cilia stammer fra mikrotubuli. De er prognoser som la celle for å flytte, eller fremme flytting av stoffer som omgir cellen. Under ulike utviklingsmessige og cellulære prosesser, flagella og cilia har en stor rolle i embryonalutvikling, sensasjon, signaler forplantning, og motilitet.
Tidlige stadier av cilia utvikling er ikke klart forstått, for eksempel dannelse av basal body fra centriole., 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., Som har blitt foreslått for å kontrollere G1-S overgang og cytokinesis, den centrosome kan regulere celle syklus.
Centrosome Utviklingen
utviklingen av centrosomes i eukaryotes gjenspeiler variasjon i eukaryote celler blant ulike organismer i form av sensorisk resepsjon, bevegelse, eller divisjon med hensyn til naturlig utviklingsprosess og tilpasning av organismen.
centrosome har vært kjent for å være en «polar corpuscle» av cellen. Det er antatt å ha en rolle i celle polaritet vedlikehold samt symmetriske celle bryte., Den centrosome ble studert som organell som koordinert cytokinesis og karyokinesis.
for å unngå parthenogenetic utvikling, centrosome var fraværende fra unfertilized egg. Isolering av centrosome fra fly og menneskelige i det siste tiåret har avslørt mange proteiner i eukaryotes.
En liten mengde bevart proteiner har blitt identifisert av functional genomics. Disse proteinene har en rolle i initiering av basal organer og centrosome montering og for reproduksjon av centrosome., Den kjemiske sammensetningen av centrosome gjenspeiler kompleksiteten av struktur. Enten centrosomal matrise eller sentrosomer inneholde mer enn 100 proteiner og disse proteinene kan inneholde sykdom genet produkter, for eksempel gener som bidrar til microcephalus syndrom.,
I tillegg til å gjenopprette diploidy, den basal body/centrosome er ansvarlig for fastsettelsen av polaritet av embryo under befruktning hvor befruktning av egg i dyr omfatter overføring av basal kroppen assosiert med hodet av sperm mot centrosome forbundet enten den mannlige pronucleus.
To sykluser av celledeling er nødvendig for reproduksjon av centrosome. Dette fører til tilstedeværelsen av en generell asymmetri slik at for at du har en datter og en mor centriole i centrosome., Cellen polaritet er kontrollert av centrosome i løpet av sin vekst av vev, migrasjon, og homeostase.
Biologiske Betydningen
centrosome er en biologisk viktige organell. Det kontroller polariteten på cellen, så vel som den kjernefysiske lokalisering. Derfor, det påvirker asymmetrisk fordeling av organeller i cellen.,
centrosome organiserer mikrotubuli i eukaryotes, kan det bli kopiert eller syntetisert de novo, derfor centrosomes kan være resynthesized etter deres ødeleggelse.
centrosome er ansvarlig for nucleation av mikrotubuli. Det har en fundamental rolle i en rekke prosesser i cellen, slik som vedlikehold av cellen polaritet, posisjon, distribusjon av organeller i cellen, chemotaxis, celle migrasjon, og retningsbestemt vesicle transport, i tillegg til montering av spindler under meiotic og mitotic divisjon i flere typer celler.,
centrosome kontroller polariteten og plasseringen av mikrotubuli i cellen. Følgelig, det har en indirekte påvirkning på celle organeller som kan samhandle med mikrotubuli som filamenter av cytoskeleton. Derfor centrosome er kjent for å være «dynamisk midten av cellen».
morfologi, antall og fordeling av centrosomes variere innenfor samme celle. Videre, deres funksjon i nucleating mikrotubuli kan også variere., Selv om en typisk eukaryote celle inneholder et kromosom, antall centrosomes dupliserte under mitotic deling av cellen.
De to dannet centrosomes direkte bipolar spindel montering for riktige kromosomale segregering. I tillegg, for riktig progresjon av celle syklus, proteiner forbundet med centrosome formidler samspillet mellom et enzym og dens substrat å koordinere cellulære funksjoner og centrosome kontroll.,
Striden om Nødvendig
Selv om centrosome antas å være en viktig organell for divisjonen behandler dyr med en celle, men nyere studier har vist at centrosomes er ikke avgjørende for overgangen fra G1-S-fasen. Dette funnet var basert på en studie hvor de menneskelige celle kommet over G1 fasen, selv om centrosome ble fjernet med laser eller mikrokirurgi., Men centrosome er avgjørende for overgangen fra G1-S fase hvor en studie viste at tap av centrosome førte til G1 arrest når centriole var ablated etterfulgt av sterk lys, eksponering som produserte stor belastning til sentrosomer i G1 fasen.
til Tross for eksistensen av centrosomes ved polene av spindel i de fleste celler, de er vanligvis ikke til stede under meiotic fordeling av kvinnelige oocyte. Videre, ingen centrosomes er tilstede i cellene av høyere planter., I noen arter, centriole bidrar til orientering av spindler, samt kvalitetssikring av mitotic troskap. I tillegg, sentrosomer er viktig for dannelsen av flagella og cilia.
Centrosome og Sykdommer
centrosome er sterkt involvert i celle syklus regulering; det er derfor forventes å ha en rolle i tumorigenesis., I nesten alle menneskelige svulst former, inkludert lever, bryst, bein marg, tykktarm, prostata, og livmorhalskreft avvik ble funnet i antall, struktur og størrelse på centrosome.
Centrosome forsterkning oppstår på grunn av uttynning av tumor-suppressor protein (Rb) i pattedyr, samt BRCA1 brystkreft gen-mangel, centrosome forsterkning kan også oppstå på grunn av aurora En overexpression i tillegg til andre kinases som er involvert i utviklingen av kreft.,
forsterkning av centrosome kan oppstå på grunn av feil i cytokinesis eller fra dysregulation i replikering mekanisme, som kan føre til ustabilitet i cellens kromosom.
centrosomal forsterkning i kreft fører til feil i cilia signalering, endret funksjon av mikrotubuli, henger kromosomer, og asymmetriske celledeling som fører til overproliferation.