Centriolo: definición, función y estructura

Si sobrevivió a la clase de biología, es posible que recuerde haber visto fotos granuladas de estructuras celulares, como los centríolos. Como sugiere su nombre, un centríolo suele estar cerca del centro de una célula. El centríolo es un orgánulo y juega un papel importante en la división celular. Por lo general, los centriolos se encuentran en pares y ubicados cerca del núcleo.

El centrosoma contiene los centriolos en la célula. También conocido como centro organizador de microtúbulos, el centrosoma es un orgánulo. Tiene un par de centriolos. Un centríolo suele tener nueve haces de microtúbulos, que son tubos huecos que dan forma a los orgánulos, dispuestos en un anillo. Sin embargo, algunas especies tienen menos de nueve paquetes. Los microtúbulos corren paralelos entre sí. Un paquete tiene un conjunto de tres microtúbulos, que están hechos de una proteína llamada tubulina.

Ubicados cerca del centro de la célula o del núcleo, los dos centríolos suelen estar uno al lado del otro. Sin embargo, tienden a orientarse en ángulos rectos entre sí. A veces puede verlos etiquetados como centríolo madre e hija. En general, un centríolo parece un cilindro pequeño y hueco. Desafortunadamente, no puede verlo hasta que la celda esté lista para comenzar la división.

Además de los centriolos, el centrosoma contiene material pericentriolar (PCM). Esta es una masa de proteínas que rodea a los dos centríolos. Los investigadores creen que los centriolos son capaces de organizar las proteínas.

La función principal de un centríolo es ayudar a que los cromosomas se muevan dentro de la célula. La ubicación de los centríolos depende de si la célula está pasando por división o no. Puede encontrar centriolos activos durante la mitosis y la meiosis. La mitosis es la división celular que conduce a dos células hijas con el mismo número de cromosomas que la célula madre original. Por otro lado, la meiosis es la división celular que conduce a células hijas con la mitad del número de cromosomas que la célula madre original.

Cuando una célula está lista para dividirse, los centriolos se mueven hacia los extremos opuestos. Durante la división celular, los centriolos pueden controlar la formación de fibras del huso. Esto es cuando se forma un huso mitótico o un aparato de huso. Parecen grupos de hilos que salen de los centríolos. El huso puede separar los cromosomas y separarlos.

Los centriolos están activos en fases específicas de la división celular. Durante la profase de la mitosis, el centrosoma se separa, por lo que un par de centriolos pueden viajar a lados opuestos de la célula. En este punto, los centriolos y el material pericentriolar se denominan ásteres. Los centriolos forman microtúbulos, que parecen hilos y se denominan fibras del huso.

Los microtúbulos comienzan a crecer hacia el extremo opuesto de la célula. Luego, algunos de estos microtúbulos se unen a los centrómeros de los cromosomas. Una porción de los microtúbulos ayudará a separar los cromosomas, mientras que los otros ayudarán a que la célula se divida en dos. Finalmente, los cromosomas se alinean en el medio de la célula. A esto se le llama metafase.

Luego, durante la anafase, las cromátidas hermanas comienzan a separarse y las mitades se mueven a lo largo de los hilos de los microtúbulos. Durante la telofase, las cromátidas se mueven hacia los extremos opuestos de la célula. En este momento, las fibras del huso de los centriolos comienzan a desaparecer ya que no son necesarias.

Los centríolos y los centrómeros no son lo mismo. Un centrómero es una región en un cromosoma que permite la unión de los microtúbulos del centríolo. Cuando miras la imagen de un cromosoma, el centrómero aparece como el área constreñida en el medio. En esta región, puede encontrar cromatina especializada. Los centrómeros juegan un papel esencial en la separación de las cromátidas durante la división celular. Es importante señalar que, aunque la mayoría de los libros de texto de biología muestran el centrómero en el medio del cromosoma, la posición puede variar. Algunos centrómeros están en el medio, mientras que otros están más cerca de los extremos.

También puede ver centríolos en los extremos basales de los flagelos y los cilios, que son proyecciones que salen de una célula. Por eso a veces se les llama cuerpos basales. Los microtúbulos de los centriolos forman el flagelo o cilio. Los cilios y los flagelos están diseñados para ayudar a que la célula se mueva o para ayudarla a controlar las sustancias que la rodean.

Cuando los centríolos se mueven hacia la periferia de una célula, pueden organizarse y formar cilios y flagelos. Los cilios tienden a estar compuestos por muchas proyecciones pequeñas. Pueden parecer pequeños pelos que cubren una célula. Algunos ejemplos de cilios son las proyecciones en la superficie del tejido de la tráquea de un mamífero. Por otro lado, los flagelos son diferentes y solo tienen una proyección larga. A menudo parece una cola. Un ejemplo de una célula con flagelo es un espermatozoide de mamífero.

La mayoría de los cilios y flagelos eucariotas tienen estructuras internas similares formadas por microtúbulos. Se denominan microtúbulos de doblete y están dispuestos en forma de nueve más dos. Nueve microtúbulos de doblete, que constan de dos piezas, rodean dos microtúbulos internos.

Solo las células animales tienen centriolos, por lo que las bacterias, los hongos y las algas no los tienen. Algunas plantas inferiores tienen centriolos, pero las plantas superiores no. Generalmente, las plantas inferiores incluyen musgos, líquenes y hepáticas porque no tienen un sistema vascular. Por otro lado, las plantas superiores tienen este sistema e incluyen arbustos, árboles y flores.

Cuando ocurren mutaciones en los genes responsables de las proteínas que se encuentran en los centríolos, pueden ocurrir problemas y enfermedades genéticas. Los científicos piensan que los centríolos en realidad pueden transportar información biológica. Es importante tener en cuenta que en un óvulo fertilizado, los centríolos solo provienen del esperma del macho porque el óvulo de la hembra no los contiene. Los investigadores han descubierto que los centríolos originales del esperma pueden sobrevivir a múltiples divisiones celulares en el embrión.

Aunque los centríolos no portan información genética, su persistencia en un embrión en desarrollo significa que pueden aportar otros tipos de información. La razón por la que los científicos están interesados ​​en este tema es el potencial que tiene para comprender y tratar las enfermedades asociadas con los centriolos. Por ejemplo, los centriolos que tienen problemas en los espermatozoides masculinos pueden transmitirse al embrión.

Los investigadores han descubierto que las células cancerosas suelen tener más centriolos de los necesarios. No solo tienen centríolos adicionales, sino que también tienen centríolos más largos de lo normal. Sin embargo, cuando los científicos eliminaron los centríolos de las células cancerosas en un estudio, encontraron que las células podían continuar dividiéndose a un ritmo más lento. Descubrieron que las células cancerosas tienen una mutación en p53, que es un gen que codifica una proteína responsable de controlar el ciclo celular, por lo que aún pueden dividirse. Los científicos creen que este descubrimiento ayudará a mejorar los tratamientos contra el cáncer.

El síndrome oral-facial-digital (OFD) es un trastorno genético que también se abrevia como OFDS. Esta enfermedad congénita ocurre debido a problemas con los cilios que conducen a problemas de señalización. Los investigadores encontraron que las mutaciones en dos genes, OFD1 y C2CD3, pueden provocar problemas con las proteínas de los centriolos. Ambos genes son responsables de regular los centriolos, pero las mutaciones impiden que las proteínas funcionen normalmente. Esto conduce a cilios defectuosos.

El síndrome oral-facial-digital causa anomalías del desarrollo en humanos. Afecta la cabeza, la boca, la mandíbula, los dientes y otras partes del cuerpo. En general, las personas con esta afección tienen problemas con la cavidad bucal, la cara y los dedos. OFDS también puede provocar discapacidad intelectual. Existen diferentes tipos de síndrome oral-facial-digital, pero algunos son difíciles de distinguir entre sí.

Algunos de los síntomas de OFDS incluyen paladar hendido, labio leporino, mandíbula pequeña, pérdida de cabello, tumores de lengua, pequeños o ojos muy abiertos, dedos extra, convulsiones, problemas de crecimiento, enfermedad cardíaca y renal, pecho y piel hundidos lesiones. También es común que las personas con OFDS tengan dientes extra o faltantes. Se estima que uno de cada 50.000 a 250.000 nacimientos resulta en síndrome oral-facial-digital. El síndrome OFD tipo I es el más común de todos los tipos.

Una prueba genética puede confirmar el síndrome oral-facial-digital porque puede mostrar las mutaciones genéticas que lo causan. Desafortunadamente, solo funciona para diagnosticar el síndrome de OFD tipo I y no los otros tipos. Los otros generalmente se diagnostican en función de los síntomas. No existe cura para la OFDS, pero la cirugía plástica o reconstructiva puede ayudar a corregir algunas de las anomalías faciales.

El síndrome oral-facial-digital es un trastorno genético ligado al cromosoma X. Esto significa que se produce una mutación en el cromosoma X, que se hereda. Cuando una mujer tiene una mutación en al menos uno de los dos cromosomas X, tendrá el trastorno. Sin embargo, dado que los hombres solo tienen un cromosoma X, si tienen una mutación, tiende a ser letal. Esto da como resultado que más mujeres que hombres tengan OFDS.

El síndrome de Meckel-Gruber, que también se llama síndrome de Meckel o síndrome de Gruber, es un trastorno genético. También es causada por defectos en los cilios. El síndrome de Meckel-Gruber afecta a diferentes órganos del cuerpo, incluidos los riñones, el cerebro, los dedos y el hígado. Los síntomas más comunes son una protuberancia en parte del cerebro, quistes renales y dedos adicionales.

Algunas personas con esta enfermedad genética tienen anomalías faciales y de la cabeza. Otros tienen problemas cerebrales y de médula espinal. En general, muchos fetos que padecen el síndrome de Meckel-Gruber mueren antes del nacimiento. Los que nacen tienden a vivir poco tiempo. Por lo general, mueren por insuficiencia respiratoria o renal.

Se estima que uno de cada 3.250 a 140.000 bebés tiene este trastorno genético. Sin embargo, es más común en ciertas partes del mundo y algunos países. Por ejemplo, ocurre en una de cada 9.000 personas con ascendencia finlandesa, una de cada 3.000 personas con ascendencia belga y una de cada 1.300 personas con ascendencia india gujarati.

La mayoría de los fetos se diagnostican durante el embarazo, cuando se realiza una ecografía. Puede mostrar una anomalía cerebral que parece una protuberancia. Las mujeres embarazadas también pueden obtener una muestra de vellosidades coriónicas o una amniocentesis para detectar el trastorno. Una prueba genética también puede confirmar el diagnóstico. No existe cura para el síndrome de Meckel-Gruber.

Las mutaciones en múltiples genes pueden conducir al síndrome de Meckel-Gruber. Esto crea proteínas que no pueden funcionar correctamente y los cilios se ven afectados negativamente. Los cilios tienen problemas tanto estructurales como funcionales, que causan anomalías en la señalización dentro de las células. El síndrome de Meckel-Gruber es una afección autosómica recesiva. Esto significa que hay mutaciones en ambas copias de un gen que hereda el feto.

Johann Friedrich Meckel publicó algunos de los primeros informes de esta enfermedad en la década de 1820. Entonces, G.B. Gruber publicó sus informes sobre la enfermedad en la década de 1930. La combinación de sus nombres ahora se usa para describir el trastorno.

Los centríolos son orgánulos importantes dentro de las células. Forman parte de la división celular, cilios y flagelos. Sin embargo, cuando surgen problemas, pueden provocar varias enfermedades. Por ejemplo, cuando una mutación en un gen provoca un mal funcionamiento de las proteínas que afectan a los cilios, puede provocar trastornos genéticos graves que son fatales. Los investigadores continúan estudiando los centríolos para aprender más sobre su función y estructura.