Viele Mikroorganismen und Zelltypen enthalten Zilien oder Geißeln, das sind haar- oder peitschenartige Strukturen, die von der Zellwand in die äußere Umgebung ragen. Zilien und Geißeln Funktion zum Antreiben einer beweglichen Zelle, zum Bewegen externer Materialien um eine feste Zelle oder als unbewegliche sensorische Elemente.
Flimmerhärchen und Geißeln haben die gleiche Grundstruktur und unterscheiden sich nur dadurch, dass Geißeln länger sind als Flimmerhärchen. Sie unterscheiden sich auch darin, wie sie sich genau bewegen und auf welchen Zellen sie sich befinden. Beide Arten von Strukturen sind an der Zelle mit der Wurzel verwurzelt Basalkörper (auch a genannt Kinetosom), die eine spezialisierte Form einer Struktur namens a. ist Zentriol.
Centriolen
Ein Basalkörper ist a Zentriol, das eine zylinderförmige Struktur aus Mikrotubuli ist, die wiederum bis zu 13 Protofilamente enthalten, die ein hohles Zentrum umgeben. Basalkörper sind die Organellen, die zur Bildung von Zilien und Geißeln benötigt werden. Die Protofilamente sind Polymere des Proteins Tubulin.
Die Mikrotubuli in einem Basalkörper erscheinen als ein Satz von neun Tripletts. Jedes Triplett enthält drei Mikrotubuli, beschriftet mit A, B und C, entlang ihrer Länge aneinander befestigt.
Die neun Drillinge bilden einen Hohlzylinder, der sich direkt unter der Zellmembran befindet. Ein Basalkörper dient als Wurzel, aus der Geißeln und Zilien sprießen und sich in der Zelle verankern.
Mikrotubuli-Organisationszentrum
Der Basalkörper ist ein Beispiel für ein Mikrotubuli-organisierendes Zentrum, oder MTOC. Diese Strukturen sind einzigartig, da sie aus der Gamma-Form von Tubulin bestehen. Dies bedeutet einfach, dass das Tubulin eine etwas andere Struktur hat als Alpha- und Beta-Tubulin, wodurch es anders funktionieren kann.
Die Tubulinproteine in Flagellen und Zilien gehören zur Alpha- und Beta-Sorte. Als MTOC stabilisiert der Basalkörper die Mikrotubuli und unterstützt deren Bewegung. Das Gamma-Tubulin eines MTOC verbindet sich mit anderen Proteinen zu Ringkomplexen, die eine Bindungsstelle für die Mikrotubuli bereitstellen.
Die Übergangszone
Der Basalkörper geht in eine Struktur namens an. über Axonem, die das Skelett des Flagellums oder des Ziliens bildet. Innerhalb der Übergangszone enden die C-Mikrotubuli des Basalkörpers. Die verbleibenden neun Sätze von A- und B-Tubuli erstrecken sich durch die Übergangszone und helfen, das Axonem zu bilden.
Bewegliche Flimmerhärchen und Geißeln, wie sie in der menschlichen Luftröhre und in der Geißel gefunden werden Spermazellen, haben Axoneme, die zwei zusätzliche Mikrotubuli enthalten, die die Mittelachse hinauflaufen. Unbeweglichen Zilien fehlen die zentralen Mikrotubuli.
Basale Körperfunktionen
Basalkörper erfüllen mehrere wichtige Funktionen für Zilien- und Flagellenaktivitäten. Die neun Mikrotubuli des Basalkörpers bilden die Vorlage für den Bau des Axonems. Der Basalkörper orientiert und positioniert auch das Zilien oder Flagellum, was für die korrekte Bewegung von Flüssigkeiten innerhalb des Axonems entscheidend ist.
Basalkörper regulieren den Eintritt von Proteinen in das Axonem und spielen eine Rolle bei Zellteilung. Jede Fehlfunktion des Basalkörpers kann zu verschiedenen Krankheiten führen.
Basale Körperkrankheiten
Eine solche Krankheit heißt Joubert-Syndrom. Verursacht durch verschiedene Mutationen in den Basalkörper- und Ziliengenen ist die Zilien- und Basalkörperbildung beim sich entwickelnden Fötus abnormal. Ohne die richtige Funktion der Zilien während der Entwicklung entwickeln sich Körperbereiche und Zellen des Fötus nicht richtig.
Diese Signal- und Entwicklungsstörungen, die zu den Symptomen dieser Krankheit führen, einschließlich schwerer unterentwickelte und abnormale motorische Fähigkeiten, missgebildetes Kleinhirn, mangelnde Muskelkontrolle, hormonelle Probleme, Schlaffheit Augenlider und mehr.
Ein weiteres Beispiel für eine Basalkörperchenstörung ist Meckel-Syndrom. Verursacht durch Mutationen in Genen, die die Bildung und Funktion von Basalkörpern ermöglichen, führt es für die Betroffenen zum Tod. Es wird angenommen, dass es aufgrund inaktiver / missgebildeter Zilien tödlich ist, die während der Entwicklung das Fruchtwasser nicht richtig zirkulieren lassen.