Fungsi dan Karakteristik Centriolos

Itu Centriolos Mereka adalah struktur sel silinder yang terdiri dari kelompok mikrotubulus. Mereka dibentuk oleh protein tubulin, yang ditemukan di sebagian besar sel eukariotik.

Sepasang sentril terkait, dikelilingi oleh laporan massa bahan padat yang disebut bahan pericentriolar (PCM) menyusun struktur yang disebut pusat.

Fungsi centrioles adalah untuk mengarahkan perakitan mikrotubulus, berpartisipasi dalam organisasi seluler (posisi nukleus dan disposisi spasial sel), pembentukan dan fungsi flagella dan silia (silogenesis) dan pembelahan sel (mitosis dan meiosis).

Centriolos ditemukan dalam struktur seluler yang dikenal sebagai sel hewan dan tidak ada dalam sel tanaman.

Cacat dalam struktur atau jumlah sentriol di setiap sel mungkin memiliki konsekuensi yang cukup besar untuk fisiologi suatu organisme, menghasilkan perubahan dalam respons terhadap stres selama peradangan, infertilitas pria, penyakit neurodegeneratif dan pembentukan tumor, antara lain.

Centriole adalah struktur silinder. Sepasang sentriol yang terkait, dikelilingi oleh laporan massa bahan padat (disebut "bahan pericentriolar", atau PCM), membentuk struktur senyawa yang disebut "pusat". 

Mereka menganggap diri mereka tidak penting sampai beberapa tahun yang lalu, ketika organel utama disimpulkan dalam pelaksanaan pembelahan sel dan duplikasi (mitosis) dalam sel eukariotik (terutama pada manusia dan hewan lainnya).

Centriol

Sembilan mikrotubulus kembar tiga yang disusun di sekitar lingkar (membentuk silinder berongga pendek), adalah "blok konstruksi" dan struktur utama dari centriole. 

Selama bertahun -tahun struktur dan fungsi centriole diabaikan, meskipun untuk tahun 1880 -an, pusat -pusat tersebut telah divisualisasikan dengan mikroskop optik.

Theodor Boveri menerbitkan karya mani pada tahun 1888, menggambarkan asal pusat dari sperma setelah pembuahan. Dalam komunikasi singkatnya tahun 1887, Boveri menulis bahwa:

“Pusat itu mewakili pusat dinamis sel; Pembagiannya menciptakan pusat -pusat sel anak yang terbentuk, di mana semua komponen sel lainnya diatur secara simetris ... pusat -pusatnya adalah organ pembagi yang sebenarnya dari sel, ia setengah dari pembagian nuklir dan seluler ”(Scheer, 2014: 1). [Terjemahan Penulis].

Tak lama setelah pertengahan abad kedua puluh, dengan pengembangan mikroskop elektronik, perilaku centrioles dipelajari dan dijelaskan oleh Paul Schafer.

Sayangnya, pekerjaan ini diabaikan sebagian besar karena fakta bahwa minat para peneliti mulai fokus pada temuan Watson dan Krick pada DNA. 

Tengah

Sepasang sentriol, terletak berdekatan dengan nukleus dan tegak lurus satu sama lain, adalah "pemusatan". Salah satu centriole dikenal sebagai "ayah" (atau ibu). Yang lain dikenal sebagai "putra" (atau putri; itu sedikit lebih pendek, dan memiliki basisnya melekat pada pangkalan ibu).

Ujung proksimal (dalam hubungan kedua centriole) terendam dalam "awan" protein (mungkin hingga 300 atau lebih) yang dikenal sebagai Microtubules Organization Center (MTOC), karena memberikan protein yang diperlukan untuk pembangunan The The Mikrotubulus.

Dapat melayani Anda: kelayakan penelitian

MTOC juga dikenal sebagai "bahan pericentriolar", dan memiliki beban negatif. Sebaliknya, ujung distal (jauh dari koneksi kedua centriole) dimuat secara positif.

Sepasang sentriol, bersama dengan MTOC di sekitarnya, dikenal sebagai "pusat". 

Duplikasi pusat

Ketika Centrioles mulai duplikat, ayah dan putra sedikit terpisah dan kemudian setiap sentriol mulai membentuk centriolo baru di pangkalannya: ayah dengan putra baru, dan putra dengan putra baru sendiri (seorang "cucu" ).

Sementara duplikasi centriole terjadi, DNA inti juga duplikasi dan dipisahkan. Artinya, penelitian saat ini menunjukkan bahwa duplikasi centriole dan pemisahan DNA, entah bagaimana, terhubung. 

Duplikasi dan pembelahan sel (mitosis)

Proses mitosis sering dijelaskan dalam hal fase inisiatif, yang dikenal sebagai "antarmuka", diikuti oleh empat fase perkembangan.

Selama antarmuka, centrioles berlipat ganda dan terpisah menjadi dua pasangan (salah satu rekan ini mulai bergerak ke sisi yang berlawanan dari nukleus) dan DNA dibagi.

Setelah duplikasi centriole, mikrotubulus centrioles meluas dan menyelaraskan di sepanjang sumbu utama nukleus, membentuk "spindle mitosis".

Dalam yang pertama dari empat fase perkembangan (fase I atau "profas"), kromosom memadatkan dan pendekatan, dan membran nuklir mulai melemah dan larut. Pada saat yang sama spindel mitosis dibentuk dengan pasangan centriol yang sekarang terletak di ujung spindel.

Pada fase kedua (fase II atau "metafase"), rantai kromosom selaras dengan sumbu spindel mitosis.

Pada fase ketiga (fase III atau "anafase"), rantai kromosom dibagi dan bergerak menuju ujung yang berlawanan dari spindel mitosis, sekarang memanjang.

Akhirnya, pada fase keempat (fase IV atau "telofase"), membran nuklir baru di sekitar kromosom terpisah terbentuk, gelendong mitosis dibatalkan dan pemisahan sel mulai diselesaikan dengan setengah dari sitoplasma yang sesuai dengan setiap nukleus baru.

Di setiap ujung spindel mitosis, pasangan sentriol memberikan pengaruh penting (tampaknya terkait dengan gaya yang diberikan oleh medan elektromagnetik yang dihasilkan oleh beban negatif dan positif dari ujung proksimal dan distal mereka) di seluruh sel pembelahan sel di sel. 

Pusat dan respons imun

Paparan stres mempengaruhi fungsi, kualitas, dan durasi kehidupan suatu organisme. Stres yang dihasilkan, misalnya oleh infeksi, dapat menyebabkan peradangan jaringan yang terinfeksi, mengaktifkan respons imun dalam tubuh. Respons ini melindungi tubuh yang terkena, menghilangkan patogen.

Banyak aspek fungsionalitas sistem kekebalan tubuh sudah terkenal. Namun, peristiwa molekuler, struktural dan fisiologis di mana pusat -pusat tersebut terlibat masih merupakan teka -teki.

Dapat melayani Anda: Laporan Eksperimen

Studi terbaru telah menemukan perubahan dinamis yang tidak terduga dalam struktur, lokasi dan fungsi pusat dalam kondisi yang berbeda terkait dengan stres. Misalnya, setelah imitasi kondisi infeksi, peningkatan produksi PCM dan mikrotubulus dalam sel antarmuka telah ditemukan.

Pusat sinapsis kekebalan

Pusat memiliki peran yang sangat penting dalam struktur dan fungsi sinapsis imun (SI). Struktur ini dibentuk oleh interaksi khusus antara sel T dan sel penyajian antigen (CPA). Interaksi sel sel ini memulai migrasi yang berpusat pada SI dan kopling selanjutnya ke membran plasma.

Kopling tengah di SI mirip dengan yang diamati selama silogenesis. Namun, dalam hal ini, itu tidak memulai perakitan silia, tetapi berpartisipasi dalam organisasi SI dan sekresi vesikel sitotoksik ke sel target, menjadi organ utama dalam aktivasi sel T T.

Tekanan tengah dan panas

Pusat -pusatnya adalah target "molekul chaperonas" (satu set protein yang fungsinya membantu lipat perakitan dan transportasi sel protein lain) yang memberikan perlindungan terhadap paparan guncangan dan stres termal.

Di antara faktor stres yang mempengaruhi pusat, kerusakan DNA dan panas dimasukkan (seperti yang diderita oleh sel pasien demam). Kerusakan DNA dimulai jalur perbaikan DNA, yang dapat mempengaruhi fungsi pusat dan komposisi protein.

Stres yang dihasilkan oleh panas menyebabkan modifikasi struktur centriole, gangguan pusat dan inaktivasi lengkap kemampuannya untuk membentuk mikrotubulus, mengubah pembentukan spindel mitosis dan mencegah myitosis.

Gangguan fungsi pusat selama demam bisa menjadi reaksi adaptif untuk menonaktifkan tiang gelendong dan mencegah pembagian DNA yang abnormal selama mitosis, terutama mengingat potensi disfungsi protein beberapa setelah denaturasi yang diinduksi panas yang diinduksi panas.

Juga, dapat memberikan sel keluar untuk memulihkan kumpulan protein fungsionalnya sebelum memulai kembali pembelahan sel.

Konsekuensi lain dari inaktivasi pemusatan selama demam adalah ketidakmampuannya untuk pindah ke IS untuk mengaturnya dan berpartisipasi dalam sekresi vesikel sitotoksik.

Perkembangan Centriole yang Abnormal

Pengembangan centriolo adalah suatu prosesnya cukup kompleks dan, meskipun serangkaian protein pengatur berpartisipasi di dalamnya, berbagai jenis kegagalan dapat terjadi.

Jika ada ketidakseimbangan dalam proporsi protein, anak tengah dapat rusak, geometrinya dapat terdistorsi, sumbu pasangan dapat menyimpang dari tegak lurus, banyak anak dapat berkembang, putra centriole dapat mencapai panjang penuh sebelum waktu, atau pasangan decoupling dapat ditunda.

Itu dapat melayani Anda: lingkungan alam dan sosial dalam kepuasan kebutuhan manusia

Ketika ada duplikasi sentriol yang salah atau keliru (dengan cacat geometris dan / atau beberapa duplikasi), replikasi DNA diubah, ketidakstabilan kromosom disajikan (CIN).

Demikian juga, pusat -pusat pusat (misalnya, pemusatan yang diperbesar atau diperluas) mengarah ke CIN, dan mempromosikan pengembangan beberapa centrioles anak -anak.

Kesalahan pengembangan ini menghasilkan kerusakan pada sel yang bahkan dapat menyebabkan ganas.

Centriole abnormal dan sel ganas

Berkat intervensi protein pengatur, ketika anomali terdeteksi dalam pengembangan sentriol dan/atau pemusatan, sel dapat menerapkan koreksi diri dari anomali.

Namun, jika koreksi diri anomali, centriole abnormal atau dengan banyak anak ("centriole supernumerary" dapat dicapai) dapat menyebabkan generasi tumor ("tumorigenesis") atau kematian sel.

Centriole supernumerary cenderung berkumpul, yang mengarah ke pengelompokan pusat ("amplifikasi pusat", karakteristik sel kanker), mengubah polaritas sel dan perkembangan mitosis normal, menghasilkan penampilan tumor.

Sel dengan centriol supernumerary ditandai dengan menyajikan kelebihan material pericentriolar, gangguan struktur silinder atau panjang yang berlebihan dari non -pendikuler atau centriole yang ditempatkan dengan buruk dan centriole yang ditempatkan dengan buruk.

Telah disarankan bahwa kelompok sentriol atau pusat dalam sel kanker dapat berfungsi sebagai "biomarker" dalam penggunaan agen terapeutik dan imajinologis, seperti nanopartikel super-paramagnetik.

Referensi

1. Borisy, g., Heald, r., Howard, J., Janke, c., Musacchio, a., & Nogales, dan. (2016). Mikrotubulus: 50 tahun setelah penemuan tubulin. Ulasan Alam Biologi Sel Molekul, 17 (5), 322-328.
2. Buchwalter, r. KE., Chen, J. V., Zheng, dan., & Megraw, t. L. Pusat dalam pembelahan sel, perkembangan dan penyakit. Els.
3. Gambarotto, d., & Basto, R. (2016). Keahlian Cacat Pusat Numerik dalam Perkembangan dan Penyakit. Dalam sistoskeleton mikrotubulus (PP. 117-149). Springer Wina.
4. Huston, r. L. (2016). Tinjauan aktivitas Centriole, dan aktivitas yang salah, selama pembelahan sel. Kemajuan dalam Bioscience and Biotechnology, 7 (03), 169.
5. Inaba, k., & Mizuno, K. (2016). Disfungsi sperma dan ciliopati. Obat Reproduksi dan Biologi, 15 (2), 77-94.
6. Keeling, J., Tsiokas, l., & Maskey, D. (2016). Mekanisme seluler kontrol panjang ciliary. Sel, 5 (1), 6.
7. Lodish, h., Berk, a., Kaiser, c. KE., Krieger, m., Bretscher, a., PLOEGH, h., Amon, a., Martin, k. C. (2016). Biologi Sel Molekul. New York: W. H. Freeman and Company.
8. Matamoros, a. J., & Baas, p. W. (2016). Mikrotubulus dalam kesehatan dan penyakit degeneratif dari sistem saraf. Buletin Penelitian Otak, 126, 217-225.
9. Pellegrini, l., Wetzel, a., Grannó, s., Heaton, g., & Harvey, k. (2016). Kembali ke Tubulus: Dinamika Mikrotubulus pada Penyakit Parkinson. Ilmu Kehidupan Seluler dan Molekuler, 1-26.
10. Scheer, u. (2014). Akar Sejarah Penelitian Pusat: Penemuan Slide Mikroskop Boveri di Würzburg. Phil. Trans. R. Soc. B, 369 (1650), 20130469.