Centriole: 정의, 기능 및 구조

생물학 수업에서 살아남 았다면 중심체와 같은 세포 구조의 거친 사진을 본 적이있을 것입니다. 이름에서 알 수 있듯이 중심체는 일반적으로 세포의 중심 근처에 있습니다. 중심체는 세포 기관이며 세포 분열에서 중요한 역할을합니다. 일반적으로 중심체는 쌍을 이루며 핵 근처에 위치합니다.

중심체는 세포의 중심체를 포함합니다. microtubule-organizing center라고도 알려진 중심체는 세포 기관입니다. 그것은 한 쌍의 중심체를 가지고 있습니다. 중심체에는 일반적으로 고리 모양으로 배열 된 세포 기관의 모양을 제공하는 속이 빈 관인 9 개의 미 세관 다발이 있습니다. 그러나 일부 종은 묶음이 9 개 미만입니다. 미세 소관은 서로 평행하게 실행됩니다. 하나의 번들에는 튜 불린이라는 단백질로 만들어진 세 개의 미세 소관 세트가 있습니다.

세포 또는 핵의 중심 근처에 위치한 두 중심체는 일반적으로 서로 옆에 있습니다. 그러나 그들은 서로 직각을 이루는 경향이 있습니다. 때때로 당신은 그들이 어머니와 딸 중심으로 분류되는 것을 볼 수 있습니다. 일반적으로 중심은 작고 속이 빈 원통처럼 보입니다. 불행히도 셀이 분할을 시작할 준비가 될 때까지 볼 수 없습니다.

중심체 외에도 중심체에는 중심 주위 물질 (PCM)이 포함되어 있습니다. 이것은 두 개의 중심체를 둘러싸는 단백질 덩어리입니다. 연구원들은 centrioles가 단백질을 구성 할 수 있다고 믿습니다.

중심체의 주요 기능은 염색체가 세포 내부로 이동하도록 돕는 것입니다. 중심체의 위치는 세포가 분열을 진행하는지 여부에 따라 다릅니다. 유사 분열과 감수 분열 중에 중심체가 활성화되는 것을 찾을 수 있습니다. 유사 분열은 원래 모세포와 동일한 수의 염색체를 가진 두 개의 딸 세포로 이어지는 세포 분열입니다. 반면에, 감수 분열은 원래의 모세포와 같은 염색체 수의 절반을 가진 딸 세포로 이어지는 세포 분열입니다.

세포가 분열 할 준비가되면 중심체가 반대쪽 끝으로 이동합니다. 세포 분열 동안 중심체는 방추 섬유 형성을 제어 할 수 있습니다. 이것은 유사 분열 스핀들 또는 스핀들 장치가 형성 될 때입니다. 중심에서 나오는 실 그룹처럼 보입니다. 스핀들은 염색체를 분리하여 분리 할 수 ​​있습니다.

중심체는 세포 분열의 특정 단계에서 활동합니다. 유사 분열의 전단계 동안 중심체가 분리되어 한 쌍의 중심체가 세포의 반대쪽으로 이동할 수 있습니다. 이 시점에서 중심과 중심 주위 물질을 asters라고합니다. 중심체는 실처럼 보이고 스핀들 섬유라고하는 미세 소관을 만듭니다.

미세 소관은 세포의 반대쪽 끝으로 성장하기 시작합니다. 그런 다음 이러한 미세 소관 중 일부는 염색체의 중심에 부착됩니다. 미세 소관의 일부는 염색체를 분리하는 데 도움이되고 나머지는 세포가 두 개로 분리되는 데 도움이됩니다. 결국 염색체는 세포 중앙에 정렬됩니다. 이것을 중기라고합니다.

다음으로, anaphase 동안 자매 염색체가 분리되기 시작하고 절반이 미세 소관 실을 따라 이동합니다. telophase 동안, 염색체는 세포의 반대쪽 끝으로 이동합니다. 이때 중심체의 스핀들 섬유는 필요하지 않기 때문에 사라지기 시작합니다.

Centrioles와 centromeres는 동일하지 않습니다. centromere는 centriole의 microtubules에서 부착을 허용하는 염색체의 영역입니다. 염색체 사진을 볼 때 중심체는 중간에 수축 된 영역으로 나타납니다. 이 지역에서는 특수 염색질을 찾을 수 있습니다. Centromeres는 세포 분열 중에 염색 분체 분리에 필수적인 역할을합니다. 대부분의 생물학 교과서에는 염색체 중간에 중심체가 표시되어 있지만 위치가 다를 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 일부 centromeres는 중간에 있고 다른 centromeres는 끝에 더 가깝습니다.

편모와 섬모의 기부 끝에서 세포에서 나오는 돌출부를 볼 수도 있습니다. 이것이 그들이 때때로 기저 체라고 불리는 이유입니다. centrioles의 microtubules은 편모 또는 섬모를 구성합니다. 섬모와 편모는 세포의 이동을 돕거나 주변의 물질을 제어하도록 설계되었습니다.

중심체가 세포 주변으로 이동하면 섬모와 편모를 구성하고 형성 할 수 있습니다. 섬모는 많은 작은 돌기로 구성되는 경향이 있습니다. 세포를 덮고있는 작은 털처럼 보일 수 있습니다. 섬모의 몇 가지 예는 포유 동물 기관의 조직 표면에 돌출 된 부분입니다. 반면 편모는 다르며 하나의 긴 돌출부 만 있습니다. 종종 꼬리처럼 보입니다. 편모가있는 세포의 한 예는 포유류 정자 세포입니다.

대부분의 진핵 섬모와 편모는 미세 소관으로 구성된 유사한 내부 구조를 가지고 있습니다. 이중 미세 소관이라고하며 9 + 2 방식으로 배열됩니다. 두 개의 조각으로 구성된 9 개의 이중 미세 소관은 두 개의 내부 미세 소관에 동그라미를칩니다.

동물 세포에만 중심체가 있으므로 박테리아, 곰팡이 및 조류에는 중심체가 없습니다. 일부 낮은 식물에는 중심체가 있지만 높은 식물에는 없습니다. 일반적으로 하부 식물에는 혈관계가 없기 때문에 이끼, 이끼 및 간지가 포함됩니다. 반면에 고등 식물에는이 시스템이 있으며 관목, 나무 및 꽃이 포함됩니다.

중심체에서 발견되는 단백질을 담당하는 유전자에서 돌연변이가 발생하면 문제와 유전 질환이 발생할 수 있습니다. 과학자들은 중심체가 실제로 생물학적 정보를 전달할 수 있다고 생각합니다. 수정란에서 중심체는 암컷의 난자가 정자를 포함하지 않기 때문에 수컷의 정자에서만 나온다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 연구자들은 정자의 원래 중심체가 배아의 여러 세포 분열에서 살아남을 수 있음을 발견했습니다.

중심체는 유전 정보를 전달하지 않지만 발달중인 배아에서 지속된다는 것은 다른 유형의 정보를 제공 할 수 있음을 의미합니다. 과학자들이이 주제에 관심을 갖는 이유는 중심체와 관련된 질병을 이해하고 치료할 수있는 잠재력 때문입니다. 예를 들어 남성의 정자에 문제가있는 중심체는 배아로 전달 될 수 있습니다.

연구자들은 암세포가 종종 필요 이상으로 더 많은 중심체를 가지고 있음을 발견했습니다. 그들은 여분의 중심을 가질뿐만 아니라 정상보다 더 긴 중심도 가지고 있습니다. 그러나 과학자들이 연구에서 암세포에서 중심체를 제거했을 때 세포가 더 느린 속도로 계속 분열 할 수 있음을 발견했습니다. 그들은 암세포가 p53에 돌연변이가 있다는 것을 배웠습니다. p53은 세포주기를 제어하는 ​​단백질을 암호화하는 유전자이므로 분열 할 수 있습니다. 과학자들은이 발견이 암 치료를 개선하는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다.

OFD (구강-안면-디지털) 증후군은 OFDS로도 약칭되는 유전 질환입니다. 이 선천성 질환은 신호 문제로 이어지는 섬모 문제로 인해 발생합니다. 연구원들은 OFD1과 C2CD3라는 두 유전자의 돌연변이가 중심체의 단백질에 문제를 일으킬 수 있음을 발견했습니다. 이 두 유전자는 중심체를 조절하는 역할을하지만 돌연변이는 단백질이 정상적으로 기능하는 것을 방해합니다. 이것은 섬모 결함으로 이어집니다.

구강-안면-디지털 증후군은 인간의 발달 이상을 유발합니다. 머리, 입, 턱, 치아 및 기타 신체 부위에 영향을 미칩니다. 일반적으로이 상태를 가진 사람들은 구강, 얼굴 및 손가락에 문제가 있습니다. OFDS는 또한 지적 장애로 이어질 수 있습니다. 구강-안면-디지털 증후군에는 다양한 유형이 있지만 일부는 서로 구별하기 어렵습니다.

OFDS 증상 중 일부에는 구개열, 구순열, 작은 턱, 탈모, 혀 종양, 작거나 넓은 눈, 여분의 손가락, 발작, 성장 문제, 심장 및 신장 질환, 움푹 들어간 가슴 및 피부 병변. 또한 OFDS를 가진 사람들이 여분의 치아를 갖거나 빠진 것이 일반적입니다. 50,000 ~ 250,000 명의 출생 중 한 명은 구강-안면-디지털 증후군을 일으 킵니다. OFD 증후군 I 형은 모든 유형 중에서 가장 흔합니다.

유전 검사는 구강-안면-디지털 증후군을 유발하는 유전자 돌연변이를 보여줄 수 있기 때문에 확인할 수 있습니다. 불행히도 이것은 OFD 증후군 I 형 진단에만 효과가 있으며 다른 종류에는 효과가 없습니다. 나머지는 일반적으로 증상에 따라 진단됩니다. OFDS에 대한 치료법은 없지만 성형 또는 재건 수술은 일부 얼굴 이상을 교정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

구강-안면-디지털 증후군은 X- 연관 유전 질환입니다. 이것은 유전되는 X 염색체에서 돌연변이가 발생한다는 것을 의미합니다. 암컷이 둘 중 하나 이상의 X 염색체에 돌연변이가 있으면 장애를 갖게됩니다. 하지만 수컷은 X 염색체가 하나 밖에 없기 때문에 돌연변이가 생기면 치명적입니다. 이로 인해 OFDS를 가진 남성보다 여성이 더 많습니다.

메켈 증후군 또는 그루버 증후군이라고도하는 메켈-그루버 증후군은 유전 질환입니다. 또한 섬모의 결함으로 인해 발생합니다. Meckel-Gruber 증후군은 신장, 뇌, 손가락 및 간을 포함하여 신체의 여러 기관에 영향을 미칩니다. 가장 흔한 증상은 뇌 일부에 돌출, 신장 낭종 및 여분의 손가락이 있습니다.

이 유전병을 가진 일부 사람들은 얼굴과 머리에 이상이 있습니다. 다른 사람들은 뇌와 척수 문제가 있습니다. 일반적으로 Meckel-Gruber 증후군이있는 많은 태아는 출생 전에 사망합니다. 태어난 사람들은 짧은 시간 동안 사는 경향이 있습니다. 일반적으로 호흡기 또는 신부전으로 사망합니다.

3,250 ~ 140,000 명의 아기 중 1 명이이 유전 질환을 앓고 있습니다. 그러나 세계의 특정 지역과 일부 국가에서는 더 일반적입니다. 예를 들어, 핀란드 혈통 인 9,000 명 중 1 명, 벨기에 혈통 인 3,000 명 중 1 명, 구자라트 인디언 혈통 인 1,300 명 중 1 명에서 발생합니다.

대부분의 태아는 임신 중에 초음파 검사를받을 때 진단됩니다. 돌출부처럼 보이는 뇌 이상을 보여줄 수 있습니다. 임산부는 융모막 융모 채취 또는 양수 검사를 통해 장애를 확인할 수도 있습니다. 유전자 검사로 진단을 확인할 수도 있습니다. Meckel-Gruber 증후군에 대한 치료법은 없습니다.

여러 유전자의 돌연변이는 Meckel-Gruber 증후군으로 이어질 수 있습니다. 이것은 제대로 기능 할 수없는 단백질을 생성하고 섬모는 부정적인 영향을받습니다. 섬모는 구조적 및 기능적 문제를 모두 가지고있어 세포 내부의 신호 이상을 유발합니다. Meckel-Gruber 증후군은 상 염색체 열성 상태입니다. 이것은 태아가 유전하는 유전자의 두 사본 모두에 돌연변이가 있음을 의미합니다.

Johann Friedrich Meckel은 1820 년대에이 질병에 대한 최초의보고 중 일부를 발표했습니다. 그런 다음 G.B. 그루버는 1930 년대에이 질병에 대한 보고서를 발표했습니다. 이제 그 이름의 조합이 장애를 설명하는 데 사용됩니다.

Centrioles는 세포 내부의 중요한 세포 기관입니다. 그들은 세포 분열, 섬모 및 편모의 일부입니다. 그러나 문제가 발생하면 여러 질병으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 유전자의 돌연변이가 섬모에 영향을 미치는 단백질 오작동을 유발하면 치명적인 심각한 유전 질환으로 이어질 수 있습니다. 연구원들은 그들의 기능과 구조에 대해 더 많이 배우기 위해 계속해서 중심체를 연구합니다.