ЦЕНТРОЗОМ: ФУНКЦИИ И СТРУКТУРА - БИОЛОГИЯ - 2025

В центрозомата е мембрана без клетка органел, че участва в процеса на клетъчно делене, клетъчна подвижност, клетъчна полярност, вътреклетъчен транспорт, организация на мрежата микротубулите и в производството на ресничките и камшичета.

Поради основната си функция е известен като „организиращ център на микротрубове“. В повечето случаи тази структура се намира много близо до клетъчното ядро ​​и е силно свързана с ядрената обвивка.

В животинските клетки центрозомите се образуват от два центриола, потопени в перицентриоларен матрикс, богат на различни видове протеини. Центриолите са отговорни за организирането на микротубулите на вретеното.

Тези структури обаче не са от съществено значение за процесите на делене на клетките. Наистина в повечето растения и други еукариоти центрозомите нямат центроли.

Всички центрозоми са от родителски произход, тъй като в момента, в който настъпва оплождането, центрозомата на яйцеклетката се инактивира. Следователно центрозомата, която насочва процесите на клетъчно делене след оплождане, идва единствено от спермата. Противно на митохондриите например, която е по майчина линия.

Установена е доста тясна връзка между промените в центрозомите и развитието на раковите клетки.

Основни функции на центрозомата

В различни линии на еукариоти центрозомите се считат за многофункционални органели, които изпълняват значителен брой клетъчни задачи.

Основната функция на центрозомите е да организират микротубулите и да насърчават полимеризацията на субединиците на протеин, наречен "тубулин". Този протеин е основният компонент на микротрубочките.

Центрозомите са част от митотичния апарат. В допълнение към центрозомите, този апарат включва митотичното вретено, образувано от микротубулите, които се раждат във всяка центросома и свързват хромозомите с полюсите на клетките.

При клетъчното делене равното разделение на хромозомите и дъщерните клетки зависи основно от този процес.

Когато клетката има неравномерен или ненормален набор от хромозоми, организмът може да бъде нежизнеспособен или растежът на тумори може да се благоприятства.

Вторични функции

Центрозомите участват в поддържането на формата на клетките и също участват в мембранните движения, тъй като те са пряко свързани с микротрубовете и други елементи на цитоскелета.

Последните проучвания предполагат нова функция на центрозомите, свързана със стабилността на генома. Това е от решаващо значение за нормалното развитие на клетките и ако не успее, може да доведе до развитие на различни патологии.

Дали животните клетки могат да се развият правилно при отсъствие на центриоли е горещо обсъждана тема в литературата.

Някои експерти подкрепят идеята, че въпреки че определени животински клетки могат да се размножават и оцеляват в отсъствието на центриоли, те показват аберантно развитие. От друга страна, има и доказателства, които подкрепят противоположната позиция.

структура

Центрозомите са изградени от две центриоли (двойка, наричана още диплозоми), заобиколена от перицентриоларната матрица.

центриола

Центриолите са оформени като цилиндри и приличат на варел. При гръбначните животни те са широки 0,2 µm и дълги от 0,3 до 0,5 µm.

От своя страна тези цилиндрични структури са организирани в девет пръстеновидни микротрубови триплета. Това подреждане обикновено се обозначава като 9 + 0.

Числото 9 показва деветте микротрубове, а нулата се отнася до тяхното отсъствие в централната част. Микротубулите функционират като вид гредоредни системи, които устояват на цитоскелетната компресия.

В центрозомите има три вида микротрубове, всяка с определена функция и разпределение:

-Астралните микротрубове, които закотват центрозома към клетъчната мембрана с помощта на къси разширения.

-Микротубулите на кинетохора (кинетохорът е структура на хромозомата, разположена в техните центромери), които свързват кинетохора, свързан с хромозомата, със центрозомите.

-Накрая, полярните микротрубове, разположени на двата полюса на употреба.

Освен това центриолите пораждат базалните тела. И двата продукта са взаимно конвертируеми. Това са структурите, от които произхождат ресничките и жлезниците, елементи, които позволяват движение в определени организми.

Перицентриоларна матрица

Матричният или перицентриоларният материал представлява гранулирана и доста плътна област на цитоплазмата. Той е съставен от разнообразен набор от протеини.

Основните протеини в тази аморфна матрица са тубулин и перицентрин. И двете имат способността да взаимодействат с микротубули за съединяване на хромозоми.

По-конкретно, ɣ тубулиновите пръстени служат като места за нуклеиране за развитието на микротрубочки, които след това се излъчват от центрозомата.

Центрозоми и клетъчен цикъл

Размерът и съставът на протеините в центрозомите варират значително през различните етапи на клетъчния цикъл. За да се репликират, центрозомите го правят от вече съществуващ.

Интерфазните клетки съдържат само една центрозома. Това се дублира само веднъж по време на клетъчния цикъл и поражда два центрозома.

Във фазата на G1 на цикъла двата центриола са ориентирани ортогонално (образувайки ъгъл от 90 градуса), което е тяхното характерно положение.

Когато клетката преминава фазата на G1, става важна контролна точка на клетъчния цикъл, репликира се ДНК и се дели клетката. В същото време започва репликацията на центрозомите.

В този момент двата центриола се разделят на кратко разстояние и всяка оригинална центриола поражда нова. Очевидно това синхронизиране на събитията се случва чрез действието на ензими, наречени кинази.

В G на ₂ / M фаза, дублирането на центрозомите е завършен и всеки нов центрозомна се състои от нов и стар центриола. Този процес е известен като цикъл на центрозома.

Тези два центриола, известни още като центриола "майка" и "детска" центриола, не са напълно идентични.

Майчините центриоли имат разширения или придатъци, които могат да служат за закрепване на микротрубочки. Тези структури липсват в дъщерните центриоли.

Препратки

1. Alieva, IB, & Uzbekov, RE (2016). Къде са границите на центрозомата? Биоархитектура, 6 (3), 47-52.
2. Azimzadeh, J. (2014). Изследване на еволюционната история на центрозомите. Философски сделки на Кралското общество в Лондон. Серия B, 369 (1650), 20130453.
3. Azimzadeh, J., & Bornens, M. (2007). Структура и дублиране на центрозомата. Journal of cell science, 120 (13), 2139-2142.
4. D'Assoro, AB, Lingle, WL, & Salisbury, JL (2002). Усилване на центрозомите и развитие на рак. Онкоген, 21 (40), 6146.
5. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2017). Хистология и клетъчна биология. Въведение в патологичната анатомия. Второ издание. Elsevier.
6. Lerit, DA, & Poulton, JS (2016). Центрозомите са многофункционални регулатори за стабилност на генома. Хромозомни изследвания, 24 (1), 5-17.
7. Лодиш, Х. (2005). Клетъчна и молекулярна биология. Редакция Médica Panamericana.
8. Matorras, R., Hernández, J., & Molero, D. (2008). Трактат за човешката репродукция за кърмене. Панамерикански.
9. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Въведение в микробиологията. Редакция Médica Panamericana.