Definicja: co to jest Centriole?
centriole zazwyczaj znajdują się w komórkach eukariotycznych, cylindryczne (rurkowate) struktury / organelle złożone z mikrotubul. W komórce centriole wspomagają podział komórek, ułatwiając rozdzielenie chromosomów. Z tego powodu znajdują się one w pobliżu jądra.,
oprócz podziału komórek centriole biorą również udział w tworzeniu rzęsek i wici, a tym samym przyczyniają się do ruchu komórek.
* podczas gdy centriole znajdują się zazwyczaj w komórkach eukariotycznych, są nieobecne w roślinach wyższych. W tych roślinach komórki nie używają centrioli podczas podziału komórki.,2f5015ce”>
centriole można znaleźć w:
- komórki zwierzęce
- rośliny dolne
- podstawa rzęsek i wici (jako podstawowe ciała)
struktura centrioli
o średnicy około 250nm i długości od 150-500nm u kręgowców, centriole są jednymi z największych struktur opartych na białkach., Mikrotubule dziewięciu trojaczków są jednymi z najbardziej rozpoznawalnych cech tej organelli.
u niektórych organizmów (np. u Drosophila i nicieni) mikrotubule są prostsze i mogą występować jako mikrotubule podwójne (U Much) lub pojedyncze, jak w przypadku Caenorhabditis elegans.
u ludzi jednak, wśród innych wyższych zwierząt, istnieją one jako złożone trojaczki, które tworzą rusztowanie mikrotubul ułożonych w okrąg (pod kątem) wokół centralnego rdzenia.,
* patrząc z jednego końca, mikrotubule triplet wydają się mieć układ skrętu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
* na poziomie ultrastrukturalnym trojaczki struktury składają się z 13 tubulin alfa i beta, które zawierają protofilamenty (a-tubule). Złożone w protofilamentach jest para 10 mikrotubul protofilamentowych znanych jako kanaliki B i C.,
części Centriole
zasadniczo centriole składa się z trzech głównych części. Należą do nich:
część dystalna
część dystalna centrioli charakteryzuje się mikrotubulami (potrójnymi lub podwójnymi). Część ta jest również podzielona na części dystalne i sub-dystalne / wyrostki., Podczas gdy eukariotyczne komórki zawierają w sumie dziewięć dystalnych przydatków, sub-dystalne przydatki różnią się liczbą w zależności od typu komórki i funkcji.
dystalne wyrostki przypominają łopatki turbiny, które są symetrycznie rozmieszczone na dystalnym końcu centriola. Tutaj każdy z wyrostków jest przymocowany do jednego z trojaczków pod kątem 50 stopni do powierzchni centriole.
w przeciwieństwie do wyrostka dystalnego, wyrostki sub-dystalne są przymocowane do dwóch lub trzech trojaczków i tworzą kąt prosty z powierzchnią centriole., Wykazano również, że przydatki podrzędne zmieniają kształt/morfologię, a nawet znikają w niektórych przypadkach.
oprócz różnic w kształcie/morfologii i rozmieszczeniu, wyrostki dystalne i sub-dystalne pełnią również różne funkcje. Na przykład, podczas gdy dystalne wyrostki służą do przyłączania centriolu podczas tworzenia cilium w niektórych komórkach, sub-dystalne wyrostki służą jako centra zarodkowania dla mikrotubul.,
Rdzeń Centralny
rdzeń centralny jest częścią centriolu, do którego przymocowane są Trójniki mikrotubul. W organizmach takich jak C. reinhardtii struktura ta ma około 250 Nm długości i ma łącznik w kształcie litery y, a także strukturę przypominającą beczkę znajdującą się w jej wewnętrznym rdzeniu. Jako część centriola rdzeń centralny służy do stabilizacji rusztowania.
Cartwheel
cartwheel jest jedną z najbardziej zbadanych struktur subcentriolarnych., Pod względem struktury, Wózek składa się z centralnej piasty z dziewięcioma szprychami / włóknami promieniującymi od niego. Z kolei każde z tych włókien / szprych jest połączone z kanalikiem a mikrotubul za pomocą sworznia.
liczba tych struktur różni się w zależności od organizmów i stadium rozwoju. Na przykład, w Trichonympha, liczba cartwheels może wahać się od 7 do 10 warstw podczas rozwoju i 2 do 4 warstw podczas dojrzewania.
głowica jest jedną z najważniejszych struktur koła zębatego., Tutaj, pinhead wykazano, że posiada haczykowaty występ, a także łączniki umieszczone między pinbody i mikrotubule. Biorąc pod uwagę, że wykazano, że koło kartuzowe występuje przed dziewięcioma mikrotubulami u niektórych gatunków, podejrzewa się, że struktura pomaga określić liczbę mikrotubul centriolu.,
niektóre funkcje struktury zostały pokazane jako:
- ustanowienie dziewięciokrotnej symetrii w organelle
- wzmocnienie układu mikrotubul triplet
* mikrotubule w centriolach składają się z białka znanego jako tubulina.
Centriole w roślinach
rośliny wyższe nie mają centrioli., Włókna wrzecionowate, które ułatwiają rozdzielenie chromosomów, są zatem wytwarzane przez organelle znane jako centrosome.
chociaż organelle nie występują u roślin wyższych, można je znaleźć w niektórych roślinach niższych. Na przykład, w takich niższych roślin jak mchy, paprocie i cykady, centriole zostały wykazane do tworzenia podczas spermatogenezy (forma podziału komórek).,
duplikacja Centriole
jak chromosomy, centriole również powielają się raz podczas podziału komórki. Chociaż uważano, że nowy centriol córki jest produktem wcześniej istniejącego centriolu( działając jako szablon dla nowego centriolu), badania wykazały, po nadmiernej ekspresji białek centriolarnych, nowe centriole mogą zostać utworzone.,
z tego powodu nowe centriole niekoniecznie pochodzą z wcześniej istniejących centrioli. Jednak w wielu badaniach naukowych, w których wcześniej istniejące centriole zostały całkowicie usunięte, powielanie również miało wpływ. Niezależnie od tego, w każdym cyklu komórkowym wytwarzany jest tylko jeden nowy centriol.
* centriole New / daughter są zwykle montowane w fazie s cyklu komórkowego.
Centrosome Vs Centriole
w komórce centrosomy są ważnymi organelami zlokalizowanymi w pobliżu jądra komórkowego., Podobnie jak centriole, centrosomy są również nieobecne w niektórych organizmach wielokomórkowych i niektórych komórkach.
u takich organizmów jak Drosophila centrosomy można zobaczyć na biegunach wrzeciona, gdzie działają jako centra organizacyjne mikrotubul. W przeciwieństwie do centrioli, centrosomy mają strukturę amorficzną. W obrębie centrosomu znajdują się dwa centriole o dobrze zdefiniowanej strukturze(centriole w centrosomie są ułożone pod kątem prostym do siebie).,
chociaż terminy centriole i centrosomy nie oznaczają tego samego, warto zauważyć, że centrosom jest zdefiniowany przez połączenie centrioli otoczonych matrycą białkową znaną jako materiał pericentriolarny. Układ ten obserwuje się jednak dopiero przed podziałem komórki.
podczas podziału komórki centrosomy, podobnie jak centriole, również zaczynają się dzielić, gdy przesuwają się do przeciwległych biegunów komórki.
* * w komórkach niepodzielonych centriole biorą również udział w tworzeniu wici i rzęsek., Centrosomy biorą jednak udział tylko w podziale komórkowym, gdzie tworzą aparat wrzecionowaty.
rola centrioli w podziale komórek
rola centrioli w podziale komórek jest bezpośrednio związana z ich własnym powielaniem. Gdy powstają nowe komórki, zawierają one dwa centriole, które zaczynają się powielać z replikacją DNA. Kiedy rozpoczyna się podział komórki, centrosom dzieli się na dwa, co również powoduje oddzielenie centrioli.,
podczas fazy s cyklu komórkowego nowy centriol jest montowany ze składników białkowych i określany jest jako procentriol. Na tym etapie centriole nie jest Dojrzałe. Podczas późnej mitozy młodzieńczy centriol zaczyna wyrównywać się pod kątem prostym z istniejącym wcześniej centriolem.
ponieważ przedcentriol jest wyrównany do wcześniej istniejącego lub macierzystego centriolu, jego proksymalny koniec jest stopniowo zestawiany z powierzchnią dojrzałego centriolu w procesie znanym jako zaangażowanie. Układ ten jest utrzymywany aż do interfazy.,
w połączeniu z matrycą białkową, materiał pericentriolarny, centriole (dwa Dojrzałe centriole) tworzą centrosomy. W miarę rozpoczynania się podziału komórki centrosomy rozdzielają się i zaczynają przemieszczać się do przeciwległych biegunów komórki, gdy mikrotubule z każdego z centrosomów stopniowo rosną w kierunku centralnej części komórki.
podczas fazy s chromosomy, które ulegały duplikacji podczas fazy S, ulegają kondensacji i stają się bardziej zwarte., Chromatydy siostrzane są również połączone ze sobą w centromerze (wyspecjalizowana sekwencja DNA), co daje im ciało w kształcie litery X.
podczas drugiego etapu mitozy błona jądrowa jest rozkładana przez fosforylację lamininów jądrowych przez kinazy znane jako M-CDK (kinazy zależne od cyklin). Dzięki temu włókna wrzeciona mają dostęp do chromosomów.
gdy wrzeciono rośnie w kierunku chromosomów, ostatecznie łączą się z chromosomami w centromerze., Tutaj mikrotubule (mikrotubule wrzeciona) przyłączają się do kompleksu białkowego znanego jako kinetochor zmontowany w centromerze. W tym przypadku to właśnie ten kompleks białkowy łączy wrzeciono z centromerem chromosomów.
gdy chromosomy są przyłączone do wrzeciona, są one odrywane i rozdzielane. W anafazie chromatydy siostrzane są przyciągane do przeciwległych biegunów komórki i ostatecznie stają się niezależnym chromosomem.,
* gdy chromosomy są rozkładane, istnieje enzymatyczne działanie na kohezynę łączącą chromatydy, które pomaga w rozdzielaniu chromatyd.
* podczas podziału komórki prawidłowy rozwój centrosomów z centrioli jest kluczowy dla podziału komórki. Podczas gdy podział komórek może wystąpić w przypadku braku centrosomów u zwierząt, proces ten może być niechlujny, biorąc pod uwagę, że organizacja mikrotubul zajmuje więcej czasu. Co więcej, chromosomy mogą skończyć się zgubieniem lub w niewłaściwej komórce (Vernimmen, 2018).,
Zobacz więcej na stronie.
rola centrioli w tworzeniu rzęsek i wici
oprócz podziału komórek centriole odgrywają również ważną rolę w tworzeniu rzęsek i wici. Jako takie przyczyniają się do ruchliwości różnych typów komórek. Ponadto, nadają one zdolność komórek do wyczuwania przychodzących sygnałów i odpowiednio reagować.,
rzęski i wiciowce podstawowe
zasadniczo rzęski składają się ze struktur opartych na mikrotubule, znanych jako aksonem.,
istnieją dwa rodzaje rzęsek, które obejmują:
- ruchliwa rzęskali
- rzęski pierwotne (rzęski bez ruchu)
podczas gdy rzęski ruchliwe mają strukturę 9+2 (dziewięć zewnętrznych dubletów oraz centralna para mikrotubul), rzęski bez ruchu nie mają tej struktury i są głównie zaangażowane w wykrywanie/przekazywanie sygnału, które przyczynia się do rozwoju i różnicowania.,
w przemianie centrioli do ciał podstawnych (które tworzą rzęski) pęcherzyki rzęskowe wchodzą w interakcję z macierzystym centriolem. Powoduje to, że pęcherzyki zamykają dystalny koniec centriolu, zanim migrują na powierzchnię komórki i przyłączają się do błony plazmatycznej (ciała podstawnego).
region między ciałem podstawowym a aksonem jest znany jako strefa przejściowa. Region ten charakteryzuje się aksonemalnymi dubletami i mostkami W Kształcie Litery Y, które łączą mikrotubule z błoną rzęskową., To połączenie służy do określenia materiałów, które są dozwolone do cilium.
niektóre dodatkowe struktury korpusów podstawowych obejmują:
- stopy podstawowe
- włókna przejściowe
- korzenie rzęskowe
* gdy ciało podstawne osiągnie odpowiedni region w komórce, mikrotubule są rozmieszczone w celu utworzenia aksonu. Jest to podstawowa struktura (szkieletowa) rzęsek i wici.,
* oprócz tworzenia rzęsek i wiciowców wykazano, że centriole kontrolują kierunek ruchu przez te struktury (rzęski i wiciowce). Umożliwia to komórkom skuteczne przemieszczanie się z jednego miejsca do drugiego. W komórkach, które wykorzystują rzęski, rzęski są wyrównane w sposób, który pozwala komórce poruszać się szybko w danym kierunku.,
* pomimo różnicy Liczby i długości (wici są dłuższe i mniej w liczbie w porównaniu do rzęsek) ruchome rzęski i wici mają podobną strukturę wewnętrzną (struktura opiera się na układzie 9+2).
Cilium pierwotne
w ludzkim ciele tylko kilka komórek ma rzęski ruchliwe. Niektóre z nich obejmują plemniki i komórki wyściółki zlokalizowane w pęcherzykach mózgowych., Większość komórek ma jednak rzęski pierwotne.
ponieważ brakuje centralnej pary mikrotubul, rzęski pierwotne są niezdolne do ruchliwości i są opisane jako sparaliżowane w niektórych książkach (co oznacza, że nie są zdolne do ruchliwości). Niektóre z tych rzęsek nie wystają poza powierzchnię komórki, ponieważ są bardzo krótkie.
chociaż pierwotne rzęski były uważane przez naukowców za pozostałości struktur, wadliwe rzęski pierwotne były związane z różnymi chorobami, które udowodniły, że mają one rolę do odegrania w organizmie., Opierając się na dokładnym badaniu rzęsek pierwotnych na komórkach kanalików nerkowych, stało się oczywiste, że rzęski pierwotne działają jak czujniki, które pozwalają komórkom odpowiednio reagować.
na przykład w komórkach kanalików nerkowych wykazano, że pierwotne rzęski są mechanoreceptorami, które mogą wykrywać zmiany poziomu wapnia, a tym samym regulować zamykanie i otwieranie kanałów wapniowych, aby jony te dostały się do komórek. Jednocześnie biorą udział w sygnalizacji.,
Take a look at Sertoli Cells
Return to page on Different Organelles
Return to Cell Theory
Return to Eukaryotic Cells
Return from Centriole page to MicroscopeMaster home
Erich A. Nigg and Andrew J. Holland. (2018)., Raz i tylko raz: mechanizmy powielania centriolu i ich deregulacja w chorobach.
E. Hatch i T. Stearns. (2014). Cykl życia centrioli. ncbi.
Elif Firat-Karalar i Tim Stearns. (2014). Cykl powielania centriole. / Align = „left” /
(2007). Centriole: Current Biology Volume 17, Issue 17, 4 September 2007, Pages R770-R773.
Mark Winey i Eileen O ' Toole. (2014). Struktura centriolowa., Philosophical Transactions of the Royal Society.
Masafumi Hirono. (2014). Montaż kół zębatych. ncbi.
Mike Adams. (2010). Główna Cilium: sierota Organelle znajduje Dom. Edukacja Przyrodnicza 3(9): 54.
(2018). Kim ty jesteś, podrzędnymi wyrostkami centriole? ncbi.
(2017). Identyfikacja Chlamydomonas central Core Centriolar Proteins ujawnia rolę dla ludzkiego WDR90 w Ciliogenezie. Aktualna Biologia.,
Links