CENTROSOM: FUNKCIJE I STRUKTURA - BIOLOGIJA - 2026

Centrozoma je stanica organela membrana bez da sudjeluje u procesima stanične diobe, stanično kretanje, stanica polaritet, unutarstanični transport, organiziranje mreže mikrotubula, te u proizvodnji cilija i bičevima.

Zbog svoje glavne funkcije poznat je kao "organizacijsko središte mikrotubula". U većini slučajeva ta se struktura nalazi vrlo blizu stanične jezgre i snažno je povezana s nuklearnom ovojnicom.

U životinjskim stanicama centrosomi formiraju dva centriola uronjena u pericentriolarni matriks, bogat različitim proteinima. Centriole su odgovorne za organiziranje mikrotubula vretena.

Međutim, ove strukture nisu bitne za procese diobe stanica. Doista, u većini biljaka i drugih eukariota centrosomima nedostaje centriola.

Svi centrosomi su roditeljskog podrijetla, jer u trenutku u kojem dolazi do oplodnje centrosom jajovoda se inaktivira. Stoga centrosom koji usmjerava procese dijeljenja stanica nakon oplodnje dolazi isključivo iz sperme. Suprotno mitohondrijama, na primjer, majčinskog je porijekla.

Uspostavljena je prilično bliska veza između promjena u centrosomima i razvoja stanica karcinoma.

Glavne funkcije centrosoma

U različitim rodovima eukariota, centrosomi se smatraju multifunkcionalnim organelama koji obavljaju značajan broj staničnih zadataka.

Glavna funkcija centrosoma je organiziranje mikrotubula i promicanje polimerizacije podjedinica proteina nazvanog "tubulin". Taj je protein glavna komponenta mikrotubula.

Centrosomi su dio mitotičkog aparata. Pored centrosoma, ovaj aparat uključuje i mitotičko vreteno, koje formiraju mikrotubule, koje se rađaju u svakom centrosomu i povezuju kromosome sa polovima stanica.

U staničnoj diobi jednaka segregacija kromosoma na kćerne stanice u velikoj mjeri ovisi o ovom procesu.

Kad stanica ima neravnomjeran ili nenormalan skup kromosoma, organizam može biti neživljiv ili se favorizira rast tumora.

Sekundarne funkcije

Centrosomi su uključeni u održavanje staničnog oblika i također su uključeni u membranske pokrete, jer su izravno povezani s mikrotubulima i drugim elementima citoskeleta.

Nedavna istraživanja sugeriraju novu funkciju centrosoma koja je povezana sa stabilnošću genoma. To je ključno za normalan razvoj stanica i, ako ne uspije, može dovesti do razvoja različitih patologija.

Da li se životinjske stanice mogu pravilno razvijati u odsustvu centriola, u literaturi se često raspravlja o temi.

Neki stručnjaci podržavaju ideju da, premda se pojedine životinjske stanice mogu razmnožavati i preživjeti u nedostatku centriola, pokazuju neskladni razvoj. S druge strane, postoje i dokazi koji podržavaju suprotan stav.

Struktura

Centrosomi se sastoje od dva centriola (para, koji se nazivaju i diplosomi) okruženi pericentriolarnim matriksom.

centrioli

Centriole su oblikovane poput cilindra i nalikuju bačvi. Kod kralježnjaka su široki 0,2 µm i dugi od 0,3 do 0,5 µm.

Zauzvrat, ove cilindrične strukture su organizirane u devet prstenastih mikrotubula u obliku trokuta. To se poredanje obično označava kao 9 + 0.

Broj 9 označava devet mikrotubula, a nula se odnosi na njihovu odsutnost u središnjem dijelu. Mikrotubule funkcioniraju kao vrsta grednih sustava koji odolijevaju citoskeletnoj kompresiji.

U centrosomima postoje tri vrste mikrotubula, svaka s definiranom funkcijom i raspodjelom:

-Astralne mikrotubule koje pomoću kratkih ekstenzija pričvršćuju centrosom na staničnu membranu.

- Mikrotubule kinetohora (kinetochore je struktura kromosoma smještenih u centromeresima) koji spajaju kinetochore povezane s kromosomom sa centrosomima.

-Na kraju, polarni mikrotubuli, smješteni na oba pola upotrebe.

Osim toga, centriole rađaju bazalna tijela. Obje stavke su međusobno konvertibilne. To su građevine iz kojih potječu cilija i flagele, elementi koji dopuštaju kretanje u određenim organizmima.

Pericentriolarna matrica

Matriks ili pericentriolarni materijal je zrnato i prilično gusto područje citoplazme. Sastoji se od raznolikog skupa bjelančevina.

Glavni proteini u ovoj amorfnoj matrici su tubulin i pericentrin. Oboje imaju mogućnost interakcije s mikrotubulama za spajanje kromosoma.

Točnije, ɣ tubulinski prstenovi služe kao mjesta nukleacije za razvoj mikrotubula koje zatim zrače iz centrosoma.

Centrosomi i stanični ciklus

Veličina i sastav proteina u centrosomima značajno varira tijekom različitih stadija staničnog ciklusa. Da se repliciraju, centrosomi to čine iz već postojećeg.

Interfazne stanice sadrže samo jedan centrosom. To se duplicira samo jednom tijekom staničnog ciklusa i nastaju dva centrosoma.

U fazi G1 ciklusa dva centriola su ortogonalno orijentirana (tvoreći kut od 90 °), što je njihov karakteristični položaj.

Kad stanica prođe G1 fazu, dolazi do važne točke staničnog ciklusa, ponavlja se DNK i stanična dioba. U isto vrijeme započinje replikacija centrosoma.

U ovom se trenutku dva centriola razdvajaju na maloj udaljenosti, a svaki izvorni centriol stvara novu. Očito se ta sinkronizacija događaja događa djelovanjem enzima koji se nazivaju kinaza.

U G ₂ / M fazi, udvostručavanje centrosoma završena, a svaki novi centrozoma se sastoji od nova i stara centriolom. Taj je postupak poznat i kao ciklus centrosoma.

Ta dva centriola, poznata i kao centriola "majke" i "dječja" centriola, nisu potpuno identična.

Matične centriole imaju nastavke ili priloge koji mogu poslužiti za sidrenje mikrotubula. U centriolama kćeri ove strukture nisu prisutne.

Reference

1. Alieva, IB, i Uzbekov, RE (2016). Gdje su granice centrosoma? Bioarhitektura, 6 (3), 47-52.
2. Azimzadeh, J. (2014). Istraživanje evolucijske povijesti centrosoma. Filozofske transakcije Kraljevskog društva u Londonu. Serija B, 369 (1650), 20130453.
3. Azimzadeh, J., i Bornens, M. (2007). Struktura i umnožavanje centrosoma. Časopis o staničnoj znanosti, 120 (13), 2139-2142.
4. D'Assoro, AB, Lingle, WL i Salisbury, JL (2002). Povećanje i razvoj raka. Onkogen, 21 (40), 6146.
5. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2017). Histologija i stanična biologija. Uvod u patološku anatomiju. Drugo izdanje. Elsevier.
6. Lerit, DA, & Poulton, JS (2016). Centrosomi su višenamjenski regulatori stabilnosti genoma. Istraživanje kromosoma, 24 (1), 5-17.
7. Lodish, H. (2005). Stanična i molekularna biologija. Uredništvo Médica Panamericana.
8. Matorras, R., Hernández, J., i Molero, D. (2008). Traktat o ljudskoj reprodukciji za njegu. Paneamerički.
9. Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). Uvod u mikrobiologiju. Uredništvo Médica Panamericana.