Содержание
- Определение центриолей
- Структура центриолей
- Центриоли в Митозе
- Центриоли функционируют во время фазы
- Базальные тела
- Центриолярная дисфункция и рак
Что такое центриоль? Это органелла? Это структурный белок? Как это относится к центросоме?
Определение центриолей
Центриоли - это парные микроорганеллы, расположенные в центросоме. Центриоли образованы из микротрубочек, расположенных линейно, параллельно, вокруг центрального открытого пространства с образованием цилиндра.
Центриоли присутствуют в большинстве эукариотических клеток. Они помогают в миграции хромосом во время митоза, но не обязательны для возникновения митоза. Центриоли также присутствуют в ресничках и жгутиках, хотя они организованы в несколько ином порядке.
Структура центриолей
Центриоль создается из кластеров микротрубочек, которые образуют цилиндр. Каждая микротрубочка состоит из белков альфа и бета тубулин, Каждый кластер содержит три микротрубочки. Девять триплетных кластеров, ориентированных параллельно, образуют «стенку» цилиндра с открытым концом. Каждый цилиндр имеет длину около 500 нм и диаметр 200 нм.
Центриоли ресничек и жгутиков также располагаются в виде девятикластерного цилиндра, но каждый кластер содержит только две микротрубочки.
Центриольные пары лежат под прямым углом друг к другу внутри центросомы. Центриоли окружены аморфным облаком, содержащим более 100 различных белков. Эта матрица белков называется перицентриолярный материал (ИКМ). PCM не закрыт мембраной.
Центриоли в Митозе
Клетки в митозе имеют центросома содержащий две пары центриолей и окружающий их PCM. Во время митоза центросомы мигрируют через ядерную оболочку к противоположным полюсам. Микротрубочки растут радиально от каждой центросомы к противоположному полюсу, образуя митотический веретено.
Во время митоза некоторые из этих веретенообразных волокон прикрепляются через центромеры к хромосомам, выстроенным в метафазной пластинке. Оставшиеся неприкрепленные волокна будут раздвигать делящиеся клетки во время цитокинеза.
Центриоли функционируют во время фазы
Интерфаза - это фаза, где происходит рост клеток и синтез ДНК. Эта фаза отличается от митоза и значительно длиннее. Интерфаза подразделяется на следующие три фазы: G1, S и G2.
Организация PCM во время интерфазы осуществляется одним слоем одного из белков PCM, называемым перицентрином. Перицентрин образует каркас матрицы. Один конец перицентрина связывается с микротрубочками центриоля, а другой конец расширяется радиально для взаимодействия с другими матриксными белками.
Центросомы снова состоят из центриолей и окружающей их PCM. Во время интерфазы центросома также называется центр организации микротрубочек (ЦОМТ).
Во время G1 центриоли слегка отодвигаются друг от друга, где они будут оставаться до начала митоза. Дублирование центриолей начинается в конце G1.
Во время фазы S или синтеза центросома завершает репликацию. Микротрубочки, или «дочерние» центриоли, образуются под прямым углом возле каждой «материнской» центриоли. Этот способ репликации называется полуконсервативным и похож на способ репликации ДНК на этом этапе.
Дочерние центриоли увеличиваются в размерах во время фазы G2, готовясь к делению клеток во время митоза. Рост включает рекрутирование PCM материнскими центриолями для сборки шпинделя.
Базальные тела
Реснички и жгутики - это похожие на волосы подвижные тела, ответственные за движение в таких клетках, как сперма и волосковые клетки в кортиевом органе, которые находятся во внутреннем ухе.
В основании каждой реснички и жгутика есть единственный непарный центриоль, называемый базальное тело, Центриоль также окружена PCM, и его микротрубочки отвечают за движение реснички или жгутика.
Белковые моторные единицы в этих микротрубочках в значительной степени ответственны за движение и направление ресничек и жгутиков. Базальные тела также называют кинетосомами.
Центриолярная дисфункция и рак
Раковые клетки имеют аномально высокое количество центросом, которое, как полагают, связано с мутациями в гене подавления опухоли р53.
Два важных химиотерапевтических препарата, винкристин и паклитаксел, предназначаются для сборки микротрубочек и деполимеризации микротрубочек в веретенообразных волокнах.