Definition: Vad är en Centriole?
vanligtvis finns i eukaryota celler, centrioler är cylindriska (rörliknande) strukturer/organeller som består av mikrotubuler. I cellen hjälper centrioler i celldelning genom att underlätta separationen av kromosomer. Av denna anledning ligger de nära kärnan.,
förutom celldelning är centrioler också involverade i bildandet av cilia och flagella och bidrar därmed till cellrörelse.
* medan centrioler vanligtvis finns i eukaryota celler saknas de i högre växter. I dessa växter använder cellerna inte centrioler under celldelning.,2f5015ce”>
centrioler finns i:
- djurceller
- lägre växter
- basen av cilia och flagella (som basala kroppar)
strukturen av centrioler
med en diameter på ca 250nm och en längd som sträcker sig från 150-500nm hos ryggradsdjur, centrioler är några av de största proteinbaserade strukturerna., De nio tripletterna microtubules är några av de mest igenkännliga egenskaperna hos denna organelle.
I vissa organismer (t.ex. i Drosophila och nematoder) är mikrotubuli enklare och kan förekomma antingen som dubbla mikrotubuli (i flugor) eller enskilda mikrotubuli, vilket är fallet med Caenorhabditis elegans.
hos människor, men bland andra högre djur finns de som komplexa trillingar som utgör ställningen för mikrotubulerna ordnade i en cirkel (i en vinkel) runt den centrala kärnan.,
* när de ses från ena änden verkar triplettmikrotubulerna ha ETT anticlockwise twist-arrangemang.
* på ultrastrukturell nivå består tripletterna i strukturen av 13 alfa-och beta-tubuliner som innehåller protofilament (a-tubule). Monterad i protofilament är ett par 10 protofilament mikrotubuli kallas B och C tubuli.,
delar av en Centriole
I grund och botten består centriolen av tre huvuddelar. Dessa inkluderar:
Distal del
den distala delen av centriolerna kännetecknas av mikrotubulerna (trippel eller dubbel). Denna del är också uppdelad i distala och subdistala delar/bilagor., Medan eukaryota celler innehåller totalt nio distala bihang, varierar subdistala bihang i antal beroende på celltyp och funktioner.
Strukturmässigt liknar de distala bilagorna turbinblad som är symmetriskt anordnade vid den distala änden av centriolen. Här är var och en av bilagorna fäst vid en av tripletterna vid 50 graders vinkel mot centrioleytan.
till skillnad från den distala bihang, sub-distala bihang är fästa till två eller tre trillingar och bildar en rät vinkel med den centriole ytan., Subdistala bilagor har också visat sig ändra form / morfologi och till och med försvinna i vissa fall.
förutom skillnader i form/morfologi och arrangemang har distala och subdistala bilagor också olika funktioner. Till exempel, medan de distala bilagorna tjänar till att fästa centriolen under ciliumbildning i vissa celler, tjänar subdistala bilagor som kärncentraler för mikrotubuli.,
central kärna
den centrala kärnan är den del av en centriole på vilken microtubule trillingar är fästa. I sådana organismer som C. reinhardtii är denna struktur ca 250nm i längd och har en Y-formad linker samt en tunnliknande struktur belägen i sin inre kärna. Som en del av centriolen tjänar den centrala kärnan till att stabilisera ställningen.
Cartwheel
cartwheel är en av de mest studerade subcentriolära strukturerna., Struktur-wise, cartwheel består av ett centralt nav med nio ekrar/filament som strålar ut från den. I sin tur är var och en av dessa filament/ekrar ansluten till mikrotubulens a-tubule genom ett pinhead.
antalet av dessa strukturer varierar mellan organismer och utvecklingsstadium. Till exempel, i Trichonympha, kan antalet kartwheels variera mellan 7 och 10 lager under utveckling och 2 till 4 lager när mognat.
pinhead är en av de viktigaste strukturerna i cartwheel., Här har pinhead visat sig ha ETT krokliknande utsprång samt linkers som ligger mellan pinbody och microtubules. Med tanke på att cartwheel har visat sig före de nio mikrotubulerna hos vissa arter, misstänks strukturen för att hjälpa till att bestämma antalet mikrotubuli i en centriole.,
några av strukturens funktioner har visats inkludera:
- inrättande av ninefold symmetri i organellen
- stärka arrangemanget av Triplet microtubules
* microtubules i centrioler består av ett protein som kallas tubulin.
Centriole i växter
högre växter har inte centrioler., Spindelfibrer som underlättar separationen av kromosomer produceras därför av en organell som kallas centrosom.
medan organelle saknas i högre växter kan den hittas i vissa lägre växter. Till exempel, i sådana lägre växter som mossor, ormbunkar och cykader, har centrioler visat sig bildas under spermatogenes (en form av celldelning).,
Centriole duplicering
som kromosomer duplicerar centrioler också en gång under celldelning. Även om man trodde att en ny dotter centriole var produkten av den befintliga centriolen (som fungerar som mall för den nya centriolen), har studier visat efter överuttryck av centriolära proteiner, nya centrioler kan bildas.,
därför kommer nya centrioler inte nödvändigtvis från redan existerande centrioler. I ett antal vetenskapliga studier där redan existerande centrioler helt avlägsnades påverkades dock dubbelarbete också. Oavsett, endast en enda ny centriole produceras med varje cellcykel.
* nya/dotter centrioler monteras vanligtvis under cellcykelns S-fas.
Centrosome Vs Centriole
inom en cell är centrosomer viktiga organeller som ligger nära kärnan., Liksom centrioler är centrosomer också frånvarande i vissa multicellulära organismer och vissa celler.
I sådana organismer som Drosophila kan centrosomer ses vid spindelns poler där de fungerar som organisationscentra för mikrotubuler. Till skillnad från centrioler har centrosomer en amorf struktur. Inom centrosomet finns två centrioler med en väldefinierad struktur (centrioler inom centrosomet är ordnade i rätt vinkel mot varandra).,
medan termerna centriole och centrosomer inte betyder samma sak är det värt att notera att centrosomet definieras av kombinationen av centrioler omgiven av en proteinmatris som kallas pericentriolärt material. Detta arrangemang observeras emellertid endast före celldelning.
under celldelning börjar centrosomer, som centrioler, också dela när de flyttar till cellens motsatta poler.
** I icke-delande celler är centrioler också involverade i bildandet av flagella och cilia., Centrosomer är emellertid endast involverade i celldelning där de bildar spindelapparat.
Centrioles roll i celldelning
centrioles roll i celldelning är direkt relaterad till sin egen dubbelarbete. När nya celler produceras innehåller de två centrioler som börjar duplicera med DNA-replikation. När celldelningen börjar delas centrosomet i två vilket också resulterar i separation av centriolerna.,
under S-fasen av cellcykeln monteras en ny centriole från proteinkomponenter och kallas procentriole. I detta skede är centriolen inte mogen. Under sen mitos börjar juvenil centriole anpassa sig i rätt vinkel med den befintliga centriolen.
eftersom precentriolen är anpassad till den befintliga eller modercentriolen, är dess proximala ände gradvis sammanfogad till ytan av den mogna centriolen i en process som kallas engagemang. Detta arrangemang upprätthålls tills interfas.,
I kombination med proteinmatrisen bildar pericentriolen material, centrioler (två mogna centrioler) centrosomerna. Som celldelning är på väg att börja, centrosomer split och börja flytta till motsatta poler av cellen som mikrotubuli från var och en av centrosomerna gradvis växa mot den centrala delen av cellen.
under profas kondenserar kromosomer som duplicerades under S-fasen och blir mer kompakta., Syster kromatider är också sammanfogade vid centromere (specialiserad DNA-sekvens) som ger dem en X-formad kropp.
under den andra etappen av mitos bryts kärnmembranet ned genom fosforylering av kärnlaminerna av kinaser som kallas M-CDK (Cyklinberoende kinaser). Detta gör det möjligt för spindelfibrerna att komma åt kromosomerna.
när spindeln växer mot kromosomerna ansluter de slutligen till kromosomerna vid centromeren., Här fäster mikrotubulerna (spindelmikrotubulerna) till ett proteinkomplex som kallas kinetochore monterat vid centromeren. I det här fallet är det detta proteinkomplex som förbinder spindeln med kromosomernas centromer.
när kromosomerna är fästa vid spindeln dras de isär och separeras. I anafas dras systerkromatiderna till cellens motsatta poler och blir slutligen en oberoende kromosom.,
* eftersom kromosomerna dras isär finns det enzymatisk verkan på kohesin som förbinder kromatiderna som hjälper till vid separationen av kromatiderna.
* under celldelning är den korrekta utvecklingen av centrosomer från centrioler avgörande för celldelning. Medan celldelning kan uppstå i avsaknad av centrosomer hos djur, kan processen vara rörig med tanke på att organisationen av mikrotubuler tar mer tid. Dessutom kan kromosomerna sluta gå vilse eller i fel cell (Vernimmen, 2018).,
se mer om kromosomer.
Roll Centriole i Cilia och Flagella Formation
förutom celldelning spelar centrioler också en viktig roll i bildandet av cilia och flagella. Som sådan bidrar de till motiliteten hos olika typer av celler. De ger också cellernas förmåga att känna inkommande signaler och reagera på lämpligt sätt.,
Cilia och Flagella Basal Body
I huvudsak består cilia av mikrotubulbaserade strukturer som kallas axoneme.,
det finns två typer av cilier som inkluderar:
- motila cilier
- primära cilier (icke-rörliga cilier)
medan rörliga cilier har 9+2 struktur (en nio yttre dubblett samt ett centralt par mikrotubuli), icke-rörliga cilier saknar denna struktur och är främst involverad i avkänning/signaltransduktion som bidrar till utveckling och differentiering.,
vid omvandling av centrioler till basala kroppar (som bildar cilia) interagerar ciliära vesiklar med modercentriolen. Detta resulterar i att vesiklarna täcker den distala änden av centriolen innan de migrerar till cellens yta och fäster vid plasmamembranet (basalkroppen).
regionen mellan basalkroppen och axoneme kallas övergångszonen. Denna region kännetecknas av axonemala dubbletter och Y-formade broar som förbinder mikrotubuli till ciliärmembranet., Denna korsning tjänar till att bestämma material som är tillåtna i cilium.
några av tillbehörsstrukturerna för basala kroppar inkluderar:
- basala Fötter
- övergångsfibrer
- basala Fötter
- ciliary rootlets
* när basalkroppen når lämplig region på cellen är mikrotubuler anordnade för att bilda axonemet. Detta är den grundläggande strukturen (skelett) av cilia och flagella.,
* förutom cilia och flagellumbildning har centrioler också visat sig styra rörelseriktningen genom dessa strukturer (cilia och flagellum). Detta gör det möjligt för celler att effektivt flytta från en plats till en annan. I celler som använder cilia är cilia inriktade på ett sätt som gör att cellen kan röra sig snabbt i en given riktning.,
* trots skillnaden i antal och längd (flagella är längre och färre i antal jämfört med cilia) motile cilia och flagella har visat sig ha en liknande intern struktur (strukturen är baserad på 9+2-arrangemanget).
primär Cilium
I människokroppen har bara några celler rörliga cilier. Några av dessa inkluderar spermceller och ependymala celler belägna i hjärnblåsor., Majoriteten av cellerna har emellertid primär cilia.
eftersom de saknar ett centralt par mikrotubuler är primära cilia oförmögna att motilitet och beskrivs som förlamad i vissa böcker (vilket innebär att de inte kan motilitet). Några av dessa cilia sticker inte ut utanför cellens yta eftersom de är mycket korta.
även om primära cilier ansågs vara vestigiala strukturer av forskare, har defekta primära cilier associerats med olika sjukdomar som visat att de har en roll att spela i kroppen., Baserat på en noggrann undersökning av primära cilia på njurtubulceller blev det uppenbart att primära cilia fungerar som sensorer som tillåter celler att reagera i enlighet därmed.
till exempel i cellerna i njurtubuli visade sig primära cilier vara mekanoreceptorer som kunde upptäcka förändringar i kalciumnivåerna och därmed reglera stängning och öppning av kalciumkanaler för att dessa joner skulle komma in i cellerna. Samtidigt är de inblandade i signalering.,
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)., En gång och bara en gång: mekanismer för centriole dubbelarbete och deras avreglering i sjukdom.
E. Hatch och T. Stearns. (2014). Livscykeln för centrioler. ncbi.
Elif Firat-Karalar och Tim Stearns. (2014). Den centriole dubbelarbete cykel. ResearchGate.
LaurencePelletier. (2007). Centrioler: Duplicera Precariously. Current Biology Volym 17, Nr 17, Den 4 September 2007, Sidorna R770-R773.
markera Winey och Eileen O ’ Toole. (2014). Centriole struktur., Filosofiska transaktioner i Royal Society.
Masafumi Hirono. (2014). Cartwheel montering. ncbi.
Mike Adams. (2010). Den primära Cilium: en Orphan Organelle hittar ett hem. Naturutbildning 3 (9): 54.
Rustem Uzbekov och Irina Alieva. (2018). Vem är du, subdistal bihang av centriole? ncbi.
Virginie Hamel et al. (2017). Identifiering av Chlamydomonas Centrala Kärnan Centriolar Proteiner Avslöjar en Roll för de Mänskliga WDR90 i Ciliogenesis. Aktuell Biologi.,
Links