Inhalt
- Zentriolen Definition
- Centrioles-Struktur
- Centrioles bei Mitose
- Centrioles-Funktion während der Interphase
- Basalkörper
- Centriolar Dysfunktion und Krebs
Was ist überhaupt eine Zentriole? Ist es eine Organelle? Ist es ein Strukturprotein? In welcher Beziehung steht es zu einem Zentrosom?
Zentriolen Definition
Centriolen sind gepaarte Mikroorganellen, die sich im Centrosom befinden. Zentriolen werden aus Mikrotubuli gebildet, die linear parallel um einen zentralen offenen Raum angeordnet sind, um einen Zylinder zu bilden.
Centriolen sind in den meisten eukaryotischen Zellen vorhanden. Sie unterstützen die Chromosomenwanderung während der Mitose, sind jedoch für das Auftreten der Mitose nicht erforderlich. Centriolen sind auch in Zilien und Flagellen vorhanden, obwohl sie in einer etwas anderen Anordnung angeordnet sind.
Centrioles-Struktur
Aus Clustern von Mikrotubuli, die einen Zylinder bilden, entsteht ein Zentriol. Jedes Mikrotubulus besteht aus den Proteinen Alpha- und Beta-Tubulin. Jeder Cluster enthält drei Mikrotubuli. Es gibt neun parallel ausgerichtete Triplettcluster, die die „Wand“ des Zylinders mit offenem Ende bilden. Jeder Zylinder hat eine Länge von ungefähr 500 nm und einen Durchmesser von 200 nm.
Centriolen in Zilien und Flagellen sind ebenfalls in einem Zylinder mit neun Clustern angeordnet, aber jeder Cluster enthält nur zwei Mikrotubuli.
Zentriolpaare liegen innerhalb des Zentrosoms rechtwinklig zueinander. Die Zentriolen sind von einer amorphen Wolke umgeben, die mehr als 100 verschiedene Proteine enthält. Diese Proteinmatrix wird als. Bezeichnet perizentrisches Material (PCM). Das PCM ist nicht von einer Membran umschlossen.
Centrioles bei Mitose
Zellen in der Mitose haben a Zentrosom mit zwei Paaren von Centriolen und dem umgebenden PCM. Während der Mitose wandern Zentrosomen über die Kernhülle zu entgegengesetzten Polen. Mikrotubuli wachsen radial von jedem Zentrosom zum entgegengesetzten Pol heraus und bilden die mitotische Spindel.
Während der Mitose binden einige dieser Spindelfasern über Zentromere an Chromosomen, die an der Metaphasenplatte ausgerichtet sind. Die verbleibenden nicht gebundenen Fasern drücken die sich teilende Zelle während der Zytokinese auseinander.
Centrioles-Funktion während der Interphase
Die Interphase ist die Phase, in der das Zellwachstum und die DNA-Synthese stattfinden. Diese Phase unterscheidet sich von der Mitose und ist signifikant länger als diese. Die Interphase ist in die folgenden drei Phasen unterteilt: G1, S und G2.
Die Organisation des PCM während der Interphase erfolgt durch eine einzelne Schicht eines der PCM-Proteine, genannt Pericentrin. Pericentrin bildet das Grundgerüst der Matrix. Ein Ende von Pericentrin bindet an die Mikrotubuli des Zentriols und das andere Ende erstreckt sich radial, um mit anderen Matrixproteinen zu interagieren.
Centrosomen setzen sich wiederum aus Centriolen und dem umgebenden PCM zusammen. Während der Interphase wird ein Zentrosom auch als a bezeichnet Mikrotubuli-Organisationszentrum (MTOC).
Während G1 bewegen sich die Zentriolen leicht voneinander weg und bleiben dort, bis die Mitose beginnt. Die Duplikation der Zentriole beginnt während des späten G1.
Während der S- oder Synthesephase vervollständigt das Zentrosom die Replikation. Mikrotubuli oder "Tochter" -Zentriolen bilden sich im rechten Winkel in der Nähe jeder "Mutter" -Zentriol. Dieser Replikationsmodus wird als semi-konservativ bezeichnet und ähnelt der Replikation von DNA in dieser Phase.
Die Größe der Tochterzentriolen nimmt während der G2-Phase zu, um die Zellteilung während der Mitose vorzubereiten. Das Wachstum umfasst die Rekrutierung von PCM durch Mutterzentriolen für die Spindelmontage.
Basalkörper
Zilien und Flagellen sind haarartige, bewegliche Körper, die für die Bewegung in Zellen wie Sperma und den Haarzellen im Corti-Organ im Innenohr verantwortlich sind.
An der Basis jedes Ciliums und Flagellums befindet sich ein einzelnes, ungepaartes Centriol mit der Bezeichnung a Basalkörper. Das Centriol ist ebenfalls von PCM umgeben und seine Mikrotubuli sind für die Bewegung des Ciliums oder Flagellums verantwortlich.
Proteinmotorische Einheiten in diesen Mikrotubuli sind maßgeblich für die Bewegung und Richtung der Zilien und Flagellen verantwortlich. Basalkörper werden auch als Kinetosomen bezeichnet.
Centriolar Dysfunktion und Krebs
Krebszellen haben eine ungewöhnlich hohe Anzahl an Zentrosomen, von denen angenommen wird, dass sie mit Mutationen im p53-Tumorsuppressionsgen zusammenhängen.
Zwei wichtige Chemotherapeutika, Vincristin und Paclitaxel, zielen auf die Mikrotubuli-Assemblierung und Depolymerisation von Mikrotubuli in Spindelfasern ab.