Centrozom
n., plural: centrozomi
Un citoplasmatice structura situat în apropierea nucleului; alcătuit din două ortogonal aranjate centrioles înconjurat de un amorphos masa de material pericentriolar
Foto: electron micrografie de centrozom într-un împărțirea mobil (a se vedea săgeata neagră).
cuprins
definiția centrozomului
Ce este un centrosom?, Centrozomul este considerat principalul centru de organizare a microtubulilor (MTOC), prin urmare, reglează aderența, motilitatea și polaritatea celulelor. De asemenea, promovează organizarea polului axului într-o celulă animală în timpul replicării mitotice. Defectele în funcția de organizare a axului sunt prezente în multe tipuri de cancer și pot fi atribuite instabilității genomice. Centrozomii irrregulari sau extra pot contribui la diviziunea celulară anormală.
ce face un centriol?, Un centriol este componenta principală a centrozomului, are o funcție importantă ca corpuri bazale care contribuie la dezvoltarea și formarea flagelului și cilia, care au funcții importante de dezvoltare, fiziologice și de boală. Prin urmare, reglementarea strictă a numărului de centrozomi și centrioli este esențială pentru menținerea unui organism sănătos.,
la sfârșitul secolului al xix-lea, Theodor Boveri dat seama de importanța de centrozomului, ridicând multe dintre întrebările-cheie care intrigă-ne acum despre controlul centrosomal numărul și funcția de centrozomului în dezvoltarea multor tipuri de cancer.
Pentru mai mult de 30 de ani, centrozomul a fost cunoscut pentru a reproduce în timpul fazei s a ciclului celular. Cu toate acestea, deși licențierea ADN-ului este bine înțeleasă, mecanismul replicării sau reglementării centrozomilor nu este pe deplin înțeles., În plus, centriolele din celulele animale se pot reforma de novo dacă au fost eliminate sau deteriorate în mod natural sau artificial.
care este centrozomul într-o celulă? Un centrozom cu două centrioli este o organelle implicate în mai multe procese în celulă, inclusiv embriogeneza, senzație, și locomoție.în trecut, se credea că centrozomii sunt moșteniți prin replicarea centrozomului de la un centrozom existent, deoarece centrozomul este trecut în timpul fertilizării la zigot, în plus, este o organelle importantă pentru spermatogeneză., Cu toate acestea, studii recente au arătat că centrozomi sunt în mare parte derivate de novo, fără a utiliza un existent centrozom ca un șablon; în plus, în timpul fertilizare, centrozom, de obicei, se degradează înainte de fertilizare a ovocitului astfel încât puii să nu se bazeze pe părinții centrozom în timpul embriogenezei.
centriolul și centrozomul sunt aceleași? Nu, centriolul face parte din centrozom. Centrozomul conține de obicei două centriole dispuse perpendicular unul pe celălalt; centriolele sunt alcătuite din microtubuli care sunt esențiali pentru diviziunea celulară.,prin urmare, în timpul diviziunii celulare, cei doi centrioli se deplasează pe ambele părți ale nucleului pentru a iniția diviziunea mitotică. Centriolii eliberează axele mitotice care trag cromozomul din ambele părți pentru a începe replicarea mitotică.
unde este centrosomul? Centrozomul este zona în care centriolele sunt prezente în mod normal. Atunci când celula nu este supusă diviziunii mitotice, cele două centriole indică poziția nucleului la examinare, deoarece centriolele sunt prezente în mod normal lângă nucleu.Centrozomii sunt unul dintre centrele fundamentale de nucleare a microtubulelor., Ei au capacitatea de a organiza matricele de microtubuli în celulele animale prin controlul ancorării și eliberării lor. Centrozomul celulelor animale este mai flexibil și mai complex decât cel al celulelor fungice, chiar dacă mecanismele moleculare sunt frecvent implicate în celulele fungice și animale.comportamentul centrozomului diferă în funcție de faza celulară a ciclului celular și dacă este o celulă în repaus sau o celulă în creștere. Mai mult, comportamentul centrozomului diferă în faza G1 decât faza S.
celulele vegetale au centrozomi?, Organizarea microtubulilor este esențială pentru diviziunea celulară adecvată. Centrozomii sunt organele principale responsabile de organizarea microtubulilor în celula de divizare. Cu toate acestea, majoritatea celulelor vegetale nu conțin centrozomi. Alternativ, celulele vegetale conțin alte centre de organizare a microtubulilor care acționează ca o alternativă pentru centrozomi. studiile recente au arătat că microtubulii se pot organiza în matrice dacă sunt prezente anumite tipuri de proteine motorii., Centrozomul găsit în celulele organismelor multicelulare provine din corpul bazal găsit în organismele unicelulare. Centrozomul organizează citoscheletul celulei, precum și diverse funcții celulare, cum ar fi mobilitatea, aderența, polaritatea și traficul intracelular.în timpul proliferării, centrozomii se reproduc în faza S a ciclului celular, astfel încât cei doi centrozomi pot contribui la diviziunea celulară folosind axele mitotice., În plus, centrozom mediază dispunere și asamblare de fus mitotic în timpul mitozei, care este necesar pentru buna segregarea cromozomilor, chiar dacă centrozom nu este necesar pentru acest proces, cu toate acestea, centriole replicare este organizat cu ciclul celular.
Structura Centrozomului
Ce sunt centrozomi?, În celulele animale, cercetătorii definesc de obicei centrozomul ca principalul centru de organizare a microtubulilor care este responsabil pentru organizarea și nuclearea microtubulilor. Microtubulii ajută la sprijin prin citoscheletul lor; în plus, ei influențează polaritatea celulelor prin legarea capetelor lor de centrosom.centrozomul principal este de obicei prezent aproape de nucleu pentru a permite altor locații specifice din celulă să fie ocupate de alte organele asociate microtubulilor., Centrozomul constă din două centriole care sunt înconjurate și interconectate de fibre și materialul pericentriolar.fiecare centriol este format din nouă tripleți de microtubuli care formează o structură în formă de butoi. Cele două centriole sunt perpendiculare între ele. Ele sunt structural diferite unele de altele. Centriolul mamă se caracterizează prin anexe distale și subdistale care servesc ca corpuri bazale prin ancorarea centriolelor la membrana celulară.,când celulele se divid, microtubulii apar din centrozom pentru a ghida traficul veziculelor și organelelor în timpul diviziunii celulare mitotice și meiotice. Perechea de centrioli este conectată împreună printr-o proteină mare prin regiunea proximală.deoarece centriolele sunt dezvoltate din corpurile bazale, ele sunt structurale similare cu ele. Centrozomul poate fi detectat folosind un microscop luminos în celulele eucariote, este înconjurat de o membrană proteică numită Material pericentriolar.,
centrozomului joacă un rol major în mai multe funcții, cum ar fi organizarea de celule microtubuli, prin urmare, de ancorare, de presă, și de nucleație a centrozomului microtubuli necesită participarea mai multor proteine.cele două centriole din centrosom, centriolul mamă și centriolul fiică, sunt diferite din punct de vedere funcțional și structural. Cu toate acestea, ambele centriole au microtubuli care contribuie la procesul de diviziune celulară. Centriolul mamei se caracterizează prin prezența a nouă anexe dispuse în două seturi la partea sa distală., Aceste anexe sunt esențiale, de exemplu, în microtubuli ancorare precum și mama centriole de andocare în timpul ciliogenesis la membrana plasmatică într-un medalion de celule.lungimea centriolului fiicei este de aproximativ 80% din lungimea centriolului mamei. Centriolul fiicei nu poate andoca centriolele la membrana plasmatică în timpul ciliogenezei, deoarece îi lipsesc cele nouă anexe distale. În plus, centrozomul este centrat numai de centriolul mamă.,caracteristicile centriolului determină proprietățile sale, cum ar fi reproducerea, polaritatea, stabilitatea și dinamicitatea centrozomului. Centriolii sunt foarte stabili, prin urmare, microtubulii lor sunt rezistenți la detergenți și la frig. Această stabilitate este asigurată de componentele centrioles, cum ar fi panglica de proteine și tektins deci poate supraviețui timp de mai multe generații de celule.,
principalele funcții ale centrozomilor sunt discutate mai jos. Funcțiile lor includ servirea ca organizație MTOC, flagelă și cilia și reglarea ciclului celular.,
Centrozomi ca MTOC
Centrozomi au diferite funcții în celulă, cu toate acestea, funcția principală a centrozomului este modul în care aceasta acționează ca MTOC. Centrozomul aranjează matrice microtubule în funcție de capacitatea sa de a ancora, elibera sau nucleate microtubuli., Materialul pericentriolar, precum și unele protein kinaze sunt implicate în nuclearea microtubulilor în timpul mitozei centrozomului.în timpul mitozei, Materialul pericentriolar care nucleează și ancorează microtubulii citoplasmatici. Când celula se pregătește pentru divizare, Materialul perinuclear este îngroșat într-un mecanism numit maturizare centrozomală. Dublete de ancorare depinde de molecule diferite, în timp ce alte dublete de servire proteinele joacă un rol în microtubuli, remodelare precum și diferențierea anumitor tipuri de celule, cum sunt celulele epiteliale.,variațiile potențialului de nucleare a microtubulilor centrozomului în timpul ciclului celular par a fi motivate de un echilibru între factorii care pot facilita sau restricționa recrutarea în timpul mitozei și interfaza moleculelor Organizatoare de microtubuli. Fosforilarea proteinelor este importantă pentru acest proces în care kinazele, precum și Aurora-A, promovează nuclearea microtubulilor.Aurora-A poate promova, de asemenea, dezvoltarea microtubulilor din centrozom prin fosforilarea proteinei centrozomului.,Flagella și cilia organizația
Flagella și cilia provin din microtubuli. Acestea sunt proiecții care permit celulei să se miște sau să promoveze mișcarea substanțelor care înconjoară celula. În timpul diferitelor procese de dezvoltare și celulare, flagelul și cilia au un rol important în dezvoltarea embrionară, senzația, propagarea semnalelor și motilitatea.etapele timpurii ale dezvoltării cilia nu sunt clar înțelese, cum ar fi formarea corpului bazal din centriol., 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., După cum sa sugerat pentru a controla tranziția G1-S și citokineza, centrozomul poate regla ciclul celular.evoluția Centrozomilor în eucariote reflectă variația celulelor eucariote între diferite organisme în ceea ce privește recepția senzorială, locomoția sau diviziunea în ceea ce privește procesul evolutiv natural și adaptarea organismului.
centrozomul a fost cunoscut a fi un „corpuscul polar” al celulei. Se presupune că are un rol în menținerea polarității celulare, precum și în ruperea simetrică a celulelor., Centrozomul a fost studiat ca organelle care coordona citokineza și cariokineza.pentru a evita dezvoltarea parthenogenetică, centrozomul a fost absent din oul nefertilizat. Izolarea centrozomului de la muscă și om în ultimul deceniu a dezvăluit multe proteine în eucariote.o cantitate mică de proteine conservate a fost identificată prin genomica funcțională. Aceste proteine au un rol în inițierea corpurilor bazale și a asamblării centrozomului și pentru reproducerea centrozomului., Compoziția biochimică a centrozomului reflectă complexitatea structurii sale. Fie matricea centrozomală, fie centriolii conțin mai mult de 100 de proteine, iar aceste proteine pot conține produse genetice ale bolii, de exemplu gene care contribuie la sindromul microcefalie.,
În plus față de restaurarea diploidy, cele bazale/centrozom este responsabil pentru determinarea polaritatea embrionul în timpul procesului de fertilizare unde fertilizarea ovulului de la animale include transferul bazale asociate cu capul spermatozoizilor spre centrozom asociat, fie de sex masculin pronucleus.pentru reproducerea centrozomului sunt necesare două cicluri de diviziune celulară. Aceasta duce la prezența unei asimetrii generale care permite prezența unei fiice și a unui centriol mamă în centrosom., Polaritatea celulară este controlată de centrozom în timpul creșterii țesuturilor, migrației și homeostaziei.
Importanța Biologică
centrozomului este un punct de vedere biologic important organelle. Controlează polaritatea celulei, precum și poziționarea nucleară. Prin urmare, influențează distribuția asimetrică a organelelor în celulă.,centrozomul organizează microtubuli în eucariote, ar putea fi replicat sau sintetizat de novo, prin urmare, centrozomii pot fi resintetizați după distrugerea lor.centrozomul este responsabil pentru nuclearea microtubulilor. Are un rol fundamental în numeroase procese ale celulei, cum ar fi menținerea polarității celulare, poziția, distribuția organelelor în celulă, chemotaxia, migrarea celulelor și transportul veziculelor direcționale, pe lângă asamblarea axelor în timpul diviziunii meiotice și mitotice în mai multe tipuri de celule.,centrozomul controlează polaritatea și poziția microtubulilor în interiorul celulei. În consecință, are o influență indirectă asupra organelelor celulare care pot interacționa cu microtubuli, cum ar fi filamentele citoscheletului. Prin urmare, centrozomul este cunoscut a fi „centrul dinamic al celulei”.morfologia, numărul și distribuția centrozomilor variază în cadrul aceleiași celule. Mai mult, funcția lor în microtubulii nucleari poate varia, de asemenea., Chiar dacă o celulă eucariotă tipică conține un cromozom, numărul de centrozomi se dublează în timpul diviziunii mitotice a celulei.cei doi centrozomi formați direcționează ansamblul axului bipolar pentru segregarea cromozomială corectă. În plus, pentru progresia corectă a ciclului celular, proteinele asociate centrozomului mediază interacțiunea dintre o enzimă și substratul acesteia pentru a coordona funcțiile celulare și controlul centrozomului.,chiar dacă centrozomul este considerat a fi o organelă esențială pentru procesul de divizare a unei celule animale, cu toate acestea, studii recente au demonstrat că centrozomii nu sunt esențiali pentru tranziția fazei G1-S. Această constatare sa bazat pe un studiu în care celula umană a progresat în faza G1, chiar dacă centrozomul a fost îndepărtat prin laser sau microchirurgie., Cu toate acestea, centrozom este esențială pentru tranziția de la G1-S de fază în cazul în care un studiu a demonstrat că pierderea de centrozom condus la G1 arestare atunci când centriole fost ablated urmat de o puternică expunere la lumina care a produs mare stres pentru centrioles în faza G1.în ciuda existenței centrozomilor la poli ai axului în majoritatea celulelor, aceștia nu sunt de obicei prezenți în timpul diviziunii meiotice a ovocitului feminin. Mai mult, nu există centrozomi în celulele plantelor superioare., La unele specii, centriolul contribuie la orientarea axelor, precum și la asigurarea fidelității mitotice. În plus, centriolele sunt importante pentru formarea flagelului și cilia.
Centrozom și Boli
centrozomului este foarte mult implicat în ciclul celular regulament; prin urmare, este de așteptat să aibă un rol în tumorigeneză., În aproape toate formele tumorale umane, inclusiv ficatul, sânul, măduva osoasă, colonul, prostata și cancerul de col uterin, s-au găsit anomalii în numărul, structura și dimensiunea centrozomului.amplificarea centrozomului apare din cauza epuizării proteinei supresoare tumorale (Rb) la mamifere, precum și a deficienței genei cancerului de sân BRCA1, amplificarea centrozomului poate apărea și din cauza supraexpresiei aurora A În plus față de alte kinaze care sunt implicate în progresia cancerului.,amplificarea centrozomului poate apărea din cauza unor defecte ale citokinezei sau din cauza dereglării mecanismului de replicare, ceea ce ar putea duce la instabilitate în cromozomul celulei.
centrosomal amplificare în cancerul duce la defecte în cilia de semnalizare, modificat funcționarea de microtubuli, rămase în cromozomi, și asimetrice diviziune celulară care duce la overproliferation.