Sentriole: Definisjon, funksjon og struktur

Hvis du overlevde biologiklasse, husker du kanskje å se på kornete bilder av cellestrukturer, for eksempel sentrioler. Som navnet antyder, er en sentriole vanligvis nær sentrum av en celle. Sentriolen er en organell, og den spiller en viktig rolle i celledeling. Vanligvis er sentrioler i par og ligger i nærheten av kjernen.

Sentrosomet inneholder sentriolene i cellen. Også kjent som mikrotubuli-organiseringssenteret, er sentrosomet en organell. Den har et par sentrioler. En sentriole har vanligvis ni bunter mikrotubuli, som er hule rør som gir organeller form, ordnet i en ring. Noen arter har imidlertid færre enn ni bunter. Mikrorørene løper parallelt med hverandre. En pakke har et sett med tre mikrotubuli, som er laget av et protein som kalles tubulin.

Ligger nær sentrum av cellen eller kjernen, er de to sentriolene vanligvis ved siden av hverandre. Imidlertid har de en tendens til å være orientert vinkelrett på hverandre. Noen ganger kan du se dem merket som en mor og datter sentriole. Generelt ser en sentriole ut som en liten, hul sylinder. Dessverre kan du ikke se det før cellen er klar til å starte oppdelingen.

I tillegg til sentriolene inneholder sentrosomet perisentriolar materiale (PCM). Dette er en masse proteiner som omgir de to sentriolene. Forskere mener at sentrioler er i stand til å organisere proteinene.

Hovedfunksjonen til en sentriole er å hjelpe kromosomer til å bevege seg inne i cellen. Sentrioles beliggenhet avhenger av om cellen går gjennom deling eller ikke. Du kan finne at sentrioler er aktive under mitose og meiose. Mitose er celledeling som fører til to datterceller med samme antall kromosomer som den opprinnelige foreldercellen. På den annen side er meiose celledeling som fører til datterceller med halvparten av antallet kromosomer som den opprinnelige foreldercellen.

Når en celle er klar til å dele seg, beveger sentrioler seg til motsatte ender. Under celledeling kan sentrioler kontrollere dannelsen av spindelfibre. Dette er når en mitotisk spindel eller spindelapparat dannes. Det ser ut som grupper av tråder som kommer ut av sentriolene. Spindelen er i stand til å trekke fra hverandre kromosomene og skille dem.

Sentriolene er aktive i spesifikke faser av celledeling. I løpet av mitose-profilen skilles sentrosomet, slik at et par sentrioler kan reise til motsatte sider av cellen. På dette punktet blir sentrioler og pericentriolar materiale referert til som asters. Sentriolene lager mikrotubuli, som ser ut som tråder og kalles spindelfibre.

Mikrotubuli begynner å vokse mot den motsatte enden av cellen. Deretter fester noen av disse mikrotubuli seg til kromosomens sentromer. En del av mikrorørene vil hjelpe til med å skille kromosomene, mens de andre vil hjelpe cellen i to. Etter hvert stiller kromosomene seg opp i midten av cellen. Dette kalles metafase.

Deretter begynner søsterkromatidene å skille seg under anafase, og halvdelene beveger seg langs mikrotubuli-trådene. Under telofase beveger kromatidene seg til motsatte ender av cellen. På dette tidspunktet begynner sentrioles spindelfibre å forsvinne siden de ikke er nødvendige.

Sentrioler og sentromerer er ikke de samme. En sentromer er en region på et kromosom som tillater feste fra mikrorørene fra sentriolen. Når du ser på et bilde av et kromosom, vises centromeren som det innsnevrede området i midten. I denne regionen kan du finne spesialisert kromatin. Sentromerer spiller en viktig rolle i separasjonen av kromatider under celledeling. Det er viktig å merke seg at selv om de fleste biologilærebøker viser sentromeren midt i kromosomet, kan posisjonen variere. Noen sentromerer er i midten, mens andre er nærmere endene.

Du kan også se sentrioler ved basale ender av flagella og cilia, som er anslag som kommer ut av en celle. Dette er grunnen til at de noen ganger kalles basale kropper. Mikrotubuli i sentrioler utgjør flagellum eller cilium. Cilia og flagella er designet for å hjelpe cellen til å bevege seg eller for å hjelpe den med å kontrollere stoffer rundt den.

Når sentrioler beveger seg til periferien til en celle, kan de organisere og danne cilia og flagella. Cilia pleier å være sammensatt av mange små projeksjoner. De kan se ut som små hår som dekker en celle. Noen eksempler på flimmerhår er projeksjonene på vevsoverflaten til en pattedyrs luftrør. På den annen side er flagella forskjellige og har bare en lang projeksjon. Det ser ofte ut som en hale. Et eksempel på en celle med flagellum er en sædcelle fra pattedyr.

De fleste eukaryote flimmerhår og flageller har lignende indre strukturer som består av mikrotubuli. De kalles dublett mikrotubuli og er ordnet på ni og to måter. Ni dublett mikrotubuli, bestående av to stykker, sirkler rundt to indre mikrotubuli.

Bare dyreceller har sentrioler, så bakterier, sopp og alger har dem ikke. Noen lavere planter har sentrioler, men høyere planter ikke. Generelt inkluderer nedre planter mosser, lav og leverurt fordi de ikke har et vaskulært system. På den annen side har høyere planter dette systemet og inkluderer busker, trær og blomster.

Når mutasjoner forekommer i genene som er ansvarlige for proteinene som finnes i sentrioler, kan det oppstå problemer og genetiske sykdommer. Forskere tror at sentrioler faktisk kan ha biologisk informasjon. Det er viktig å merke seg at i et befruktet egg kommer sentriolene bare fra mannens sæd fordi et kvinnelig egg ikke inneholder dem. Forskere har funnet ut at de originale sentriolene fra sædceller er i stand til å overleve flere celledelinger i embryoet.

Selv om sentrioler ikke bærer genetisk informasjon, betyr deres utholdenhet i et embryo under utvikling at de kan bidra med andre typer informasjon. Årsaken til at forskere er interessert i dette emnet, er potensialet for å forstå og behandle sykdommer assosiert med sentrioler. For eksempel kan sentrioler som har problemer i en manns sæd overføres til embryoet.

Forskere har oppdaget at kreftceller ofte har flere sentrioler enn nødvendig. Ikke bare har de ekstra sentrioler, men de har også lengre enn normalt. Men når forskere fjernet sentrioler fra kreftceller i en studie, fant de ut at cellene kunne fortsette å dele seg langsommere. De lærte at kreftceller har en mutasjon i p53, som er et gen som koder for et protein som er ansvarlig for å kontrollere cellesyklusen, slik at de fortsatt kan dele seg. Forskere mener at denne oppdagelsen vil bidra til å forbedre kreftbehandlinger.

Oral-facial-digital (OFD) syndrom er en genetisk lidelse som også forkortes som OFDS. Denne medfødte sykdommen skjer på grunn av problemer med cilia som fører til signalproblemer. Forskere fant at mutasjoner i to gener, OFD1 og C2CD3, kan føre til problemer med proteiner i sentrioler. Begge disse genene er ansvarlige for å regulere sentrioler, men mutasjoner hindrer proteinene i å fungere normalt. Dette fører til defekte flimmerhår.

Oral-ansikts-digitalt syndrom forårsaker utviklingsavvik hos mennesker. Det påvirker hode, munn, kjeve, tenner og andre deler av kroppen. Generelt har personer med denne tilstanden problemer med munnhulen, ansiktet og sifrene. OFDS kan også føre til intellektuelle funksjonshemninger. Det finnes forskjellige typer oralt-ansikts-digitalt syndrom, men noen er vanskelige å skille fra hverandre.

Noen av OFDS-symptomene inkluderer gane i spalten, leppe i spalten, liten kjeve, hårtap, tungetumorer, liten eller brede øyne, ekstra sifre, kramper, vekstproblemer, hjerte- og nyresykdom, senket bryst og hud lesjoner. Det er også vanlig at personer med OFDS har ekstra eller mangler tenner. Anslagsvis en av 50 000 til 250 000 fødsler resulterer i oral-ansikts-digital syndrom. OFD syndrom type I er den vanligste av alle typene.

En genetisk test kan bekrefte oral-ansikts-digitalt syndrom fordi den kan vise genmutasjonene som forårsaker det. Dessverre fungerer det bare for diagnostisering av OFD-syndrom type I og ikke de andre typene. De andre diagnostiseres vanligvis basert på symptomer. Det finnes ingen kur mot OFDS, men plastikk eller rekonstruktiv kirurgi kan bidra til å rette opp noen av ansiktsavvikene.

Oral-ansikts-digitalt syndrom er en X-knyttet genetisk lidelse. Dette betyr at en mutasjon oppstår på X-kromosomet, som er arvet. Når en kvinne har en mutasjon på minst ett X-kromosom av to, vil hun ha lidelsen. Men siden menn bare har ett X-kromosom, har de en tendens til å være dødelig hvis de får en mutasjon. Dette resulterer i at flere kvinner enn menn har OFDS.

Meckel-Gruber syndrom, som også kalles Meckel syndrom eller Gruber syndrom, er en genetisk lidelse. Det er også forårsaket av mangler i cilia. Meckel-Gruber syndrom påvirker forskjellige organer i kroppen, inkludert nyrer, hjerne, sifre og lever. De vanligste symptomene er å ha et fremspring på en del av hjernen, nyrecyster og ekstra sifre.

Noen mennesker med denne genetiske sykdommen har abnormiteter i ansiktet og hodet. Andre har problemer med hjernen og ryggmargen. Generelt dør mange fostre som har Meckel-Gruber-syndrom før fødselen. De som er født har en tendens til å leve i kort tid. Vanligvis dør de av respirasjons- eller nyresvikt.

Anslagsvis en av 3 250 til 140 000 babyer har denne genetiske lidelsen. Imidlertid er det mer vanlig i visse deler av verden og noen land. For eksempel forekommer det hos en av 9000 mennesker med finsk forfedre, en av 3000 mennesker med belgisk forfedre og en av 1300 mennesker med indisk forfedre fra Gujarati.

De fleste fostre blir diagnostisert under graviditet, når ultralyd utføres. Det kan vise hjernens abnormitet som ser ut som et fremspring. Gravide kvinner kan også få prøvetaking av korionvillus eller fostervannsprøve for å sjekke om lidelsen. En genetisk test kan også bekrefte diagnosen. Det finnes ingen kur mot Meckel-Gruber syndrom.

Mutasjoner i flere gener kan føre til Meckel-Gruber syndrom. Dette skaper proteiner som ikke kan fungere skikkelig, og flimmerhårene påvirkes negativt. Cilia har både strukturelle og funksjonelle problemer, som forårsaker signaliseringsavvik i cellene. Meckel-Gruber syndrom er en autosomal recessiv tilstand. Dette betyr at det er mutasjoner på begge kopiene av et gen som et foster arver.

Johann Friedrich Meckel publiserte noen av de første rapportene om denne sykdommen i 1820-årene. Så, G.B. Gruber publiserte sine rapporter om sykdommen på 1930-tallet. Kombinasjonen av navnene deres brukes nå til å beskrive lidelsen.

Sentrioler er viktige organeller i celler. De er en del av celledeling, cilia og flagella. Men når problemer oppstår, kan de føre til flere sykdommer. For eksempel, når en mutasjon i et gen forårsaker proteinfeil som påvirker cilia, kan det føre til alvorlige genetiske lidelser som er dødelige. Forskere fortsetter å studere sentrioler for å lære mer om deres funksjon og struktur.