CENTROSZÓMA: FUNKCIÓK ÉS FELÉPÍTÉS - BIOLÓGIA - 2025

A centroszóma egy membránmentes sejtszervező, amely részt vesz a sejtosztódás, a sejt motilitása, a sejt polaritása, az intracelluláris transzport, a mikrotubulus hálózat megszervezése, valamint a cilia és flagella előállításában.

Fő funkciója miatt „mikrotubulusok szervező központja” néven ismert. A legtöbb esetben ez a szerkezet a sejtmaghoz közel helyezkedik el, és erősen kapcsolódik a nukleáris burkolathoz.

Az állati sejtekben a centroszómákat két olyan centriole képezi, amelyeket egy pericentriolar mátrixba merítenek, különféle típusú fehérjékben gazdag. A centriolek felelősek az orsó mikrotubulusának megszervezéséért.

Ezek a struktúrák azonban nem nélkülözhetetlenek a sejtosztódási folyamatokhoz. Valójában a legtöbb növényben és más eukariótában a centroszómákban nincsenek centriolek.

Az összes centroszóma szülői eredetű, mivel a megtermékenyítés pillanatában a petesejt centroszóma inaktiválódik. Ezért az a centroszóma, amely a megtermékenyítés utáni sejtosztódási folyamatokat irányítja, kizárólag a spermából származik. Például a mitokondriumokkal szemben, amelyek anyai eredetűek.

Meglehetősen szoros kapcsolat alakult ki a centroszómák megváltozása és a rákos sejtek kialakulása között.

A centroszóma főbb funkciói

Az eukarióták különböző vonalaiban a centroszómákat többfunkciós organelláknak tekintik, amelyek jelentős számú celluláris feladatot látnak el.

A centroszómák fő funkciója a mikrotubulusok szervezése és a „tubulin” nevű protein alegységének polimerizációjának elősegítése. Ez a fehérje a mikrotubulusok fő alkotóeleme.

A centroszómák a mitotikus készülék részét képezik. A centroszómán kívül ez a készülék magában foglalja a mikrotubulusok által létrehozott mitotikus orsót is, amelyek mindegyik centroszómában születnek és a kromoszómákat a sejtek pólusaival összekötik.

A sejtosztódás során a kromoszómák lányos sejtekkel való egyenlő szegregációja alapvetően ezen a folyamaton múlik.

Ha a sejt egyenetlen vagy rendellenes kromoszómakészlettel rendelkezik, akkor a szervezet életképtelen lehet, vagy elősegítheti a daganatok növekedését.

Másodlagos funkciók

A centroszómák részt vesznek a sejtek alakjának fenntartásában, és a membránmozgásokban is, mivel közvetlenül kapcsolódnak a mikrotubulusokhoz és a citoszkeleton más elemeinek.

A legújabb tanulmányok a centroszómák új funkcióját javasolták a genom stabilitásához kapcsolódóan. Ez kulcsfontosságú a sejtek normál fejlődésében, és ha kudarcot vall, akkor különféle patológiák kialakulásához vezethet.

Az irodalomban hevesen vitatott téma, hogy az állati sejtek centriolek hiányában megfelelően fejlődhetnek-e vagy sem.

Egyes szakértők támogatják azt az elképzelést, hogy bár bizonyos állati sejtek centriolek hiányában szaporodhatnak és életben maradhatnak, eltérő fejlődést mutatnak. Másrészt vannak olyan bizonyítékok is, amelyek alátámasztják az ellenkező álláspontot.

Szerkezet

A centroszómák két centriolesből állnak (egy pár, más néven diploszómák), amelyeket a pericentriolar mátrix vesz körül.

centrioiokkai

A centriolek henger alakúak és hordóhoz hasonlítanak. A gerincesekben ezek 0,2 μm szélességűek és 0,3-0,5 μm hosszúak.

Ezeket a hengeres szerkezeteket kilenc gyűrű alakú mikrotubulus hármasba osztják. Ezt a megrendelést általában 9 + 0 jelöléssel látják el.

A 9-es szám a kilenc mikrotubulust jelöli, a nulla pedig annak hiányát jelenti a középső részben. A mikrotubulusok olyan típusú gerendákként funkcionálnak, amelyek ellenállnak a citoszkeletális kompressziónak.

A centroszómákban három típusú mikrotubulus létezik, amelyek mindegyike meghatározott funkcióval és eloszlással rendelkezik:

-Asztrális mikrotubulusok, amelyek a centroszómát a sejtmembránhoz rögzítik rövid kiterjesztésekkel.

-A kinetochore mikrotubulusai (a kinetochore a kromoszóma szerkezete a centromerjeiben helyezkedik el), amelyek a kromoszómához kapcsolódó kinetochoret összekapcsolják a centroszómákkal.

- Végül: a poláris mikrotubulusok, amelyek mindkét felhasználási póluson helyezkednek el.

Ezenkívül a centriolek képezik az alaptesteket. Mindkét cikk egymással átváltható. Ezek azok a struktúrák, amelyekből a ciliák és a flagella származik, olyan elemek, amelyek lehetővé teszik a mozgást bizonyos organizmusokban.

Pericentriolar mátrix

A mátrix vagy a pericentriolaris anyag a citoplazma szemcsés és meglehetősen sűrű területe. Ez változatos fehérjékből áll.

Ennek az amorf mátrixnak a fő proteinjei a tubulin és a pericentrin. Mindkettő képes kölcsönhatásba lépni a mikrotubulusokkal a kromoszómák egyesülése érdekében.

Pontosabban, a ɣ tubulingyűrűk szolgálják a nukleációs helyekként a mikrotubulusok kialakulására, amelyek aztán sugározzák ki a centroszómából.

Centroszómák és a sejtciklus

A fehérjék mérete és összetétele centroszómákban a sejtciklus különböző szakaszaiban lényegesen változik. A replikációhoz a centroszómák egy már létezőből csinálják.

Az interfázisos sejtek csak egy centroszómát tartalmaznak. Ezt a sejtciklus során csak egyszer másolják, és két centroszómát eredményeznek.

A ciklus G1 fázisában a két centriole ortogonálisan van orientálva (90 fokos szöget képezve), ami jellemzi a helyzetüket.

Amikor a sejt áthalad a G1 fázison, a sejtciklus fontos ellenőrző pontja, a DNS replikálódik, és megtörténik a sejtosztódás. Ugyanakkor megkezdődik a centroszómák replikációja.

Ezen a ponton a két centriolt rövid távolság választja el egymástól, és mindegyik eredeti centriole újat hoz létre. Úgy tűnik, hogy az események szinkronizálása a kinázoknak nevezett enzimek hatására történik.

A G ₂ / M fázisban, a párhuzamos a centroszómák befejeződött, és minden egyes új centroszóma áll egy új és egy régi centriole. Ezt a folyamatot centroszómás ciklusnak nevezzük.

Ez a két centriole, más néven az "anya" centriole és a "gyermek" centriole, nem teljesen azonos.

Az anyacentrioleken vannak olyan kiterjesztések vagy függelékek, amelyek a mikrotubulusok rögzítésére szolgálnak. Ezek a struktúrák hiányoznak a leánycentrikumokban.

Irodalom

1. Alieva, IB és Uzbekov, RE (2016). Hol vannak a centroszóma határai? Bioarchitecture, 6 (3), 47-52.
2. Azimzadeh, J. (2014). A centroszómák evolúciós története feltárása. A Londoni Királyi Társaság filozófiai tranzakciói. B sorozat, 369 (1650), 20130453.
3. Azimzadeh, J. és Bornens, M. (2007). A centroszóma felépítése és duplikációja. Journal of cell science, 120 (13), 2139-2142.
4. D'Assoro, AB, Lingle, WL, és Salisbury, JL (2002). Centroszóma amplifikáció és a rák kialakulása. Oncogene, 21 (40), 6146.
5. Kierszenbaum, A., és Tres, L. (2017). Szövettan és sejtbiológia. Bevezetés a patológiás anatómiába. Második kiadás. Elsevier.
6. Lerit, DA, és Poulton, JS (2016). A centroszómák a genom stabilitásának többfunkciós szabályozói. Kromoszómás kutatás, 24. (1), 5-17.
7. Lodish, H. (2005). Sejtes és molekuláris biológia. Szerkesztő Médica Panamericana.
8. Matorras, R., Hernández, J., és Molero, D. (2008). Írásvédelem az emberi szaporodásról ápolás céljából. Pán-amerikai.
9. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Bevezetés a mikrobiológiába. Szerkesztő Médica Panamericana.