Многие микроорганизмы и типы клеток содержат реснички или же жгутики, которые представляют собой структуры, похожие на волосы или плети, выступающие из клеточной стенки во внешнюю среду. Реснички и жгутики функция, чтобы продвигать подвижную клетку, перемещать внешние материалы вокруг фиксированной клетки или действовать как неподвижные сенсорные элементы.
Реснички и жгутики имеют одинаковое основное строение и отличаются только тем, что жгутики длиннее ресничек. Они также различаются тем, как именно они двигаются и в каких клетках они находятся. Оба типа структур укоренены в ячейке на базальное тело (также называемый кинетосома), которая представляет собой специализированную форму структуры, называемой центриоль.
Центриоли
Базальное тело - это центриоль, который представляет собой цилиндрическую структуру, состоящую из микротрубочек, которые, в свою очередь, содержат до 13 протофиламентов, окружающих полый центр. Базальные тела - это органеллы, необходимые для образования ресничек и жгутиков. Протофиламенты представляют собой полимеры белка тубулин.
Микротрубочки в базальном теле выглядят как набор из девяти триплетов. Каждый триплет содержит три микротрубочки, обозначенные A, B и C, прикрепленные друг к другу по длине.
Девять триплетов образуют полый цилиндр, расположенный чуть ниже клеточной мембраны. Базальное тело служит корнем, из которого прорастают жгутики и реснички и прикрепляются к клетке.
Центр организации микротрубочек
Базальное тело является примером центра организации микротрубочек, или MTOC. Эти структуры уникальны тем, что состоят из гамма-формы тубулина. Это просто означает, что тубулин имеет немного другую структуру по сравнению с альфа- и бета-тубулином, что позволяет ему функционировать по-другому.
Белки тубулина в жгутиках и ресничках бывают альфа- и бета-разновидностей. Как MTOC, базальное тело стабилизирует микротрубочки и поддерживает их движение. Гамма-тубулин MTOC соединяется с другими белками с образованием кольцевых комплексов, которые обеспечивают сайт связывания для микротрубочек.
Переходная зона
Базальное тело переходит в структуру, называемую аксонема, образующий скелет жгутика или реснички. В переходной зоне оканчиваются С-микротрубочки базального тельца. Остальные девять наборов канальцев A и B проходят через переходную зону и помогают формировать аксонему.
Подвижные реснички и жгутики, такие как найденные в трахее человека и жгутик, найденный на сперматозоиды, имеют аксонемы, которые содержат две дополнительные микротрубочки, идущие вверх по центральной оси. Неподвижные реснички лишены центральных микротрубочек.
Базальные функции тела
Базальные тела выполняют несколько функций, важных для активности ресничек и жгутиков. Девять микротрубочек базального тела обеспечивают шаблон для построения аксонемы. Базальное тело также ориентирует и позиционирует ресничку или жгутик, что имеет решающее значение для правильного движения жидкостей внутри аксонемы.
Базальные тельца регулируют поступление белков в аксонему и играют роль в деление клеток. Любые сбои в основных функциях тела могут привести к различным заболеваниям.
Базальные болезни тела
Одно из таких заболеваний называется Синдром Жубера. Вызванные различными мутациями в генах базального тельца и ресничек, образование ресничек и базального тельца у развивающегося плода является аномальным. Без надлежащего функционирования ресничек во время развития участки тела и клетки плода не будут развиваться должным образом.
Эти сбои в передаче сигналов и развитии, которые приводят к симптомам этого заболевания, включая тяжелые недоразвитые и аномальные двигательные навыки, деформированный мозжечок, отсутствие мышечного контроля, гормональные проблемы, обвисание веки и многое другое.
Другой пример нарушения основных функций тела: Синдром Меккеля. Вызванный мутациями в генах, которые позволяют базальным телам формироваться и функционировать, это приводит к смерти пострадавших. Считается, что это смертельно опасно из-за неактивных / деформированных ресничек, которые не циркулируют должным образом околоплодные воды во время развития.