Центриоле: Дефиниција, функција и структура

Ако сте преживели час биологије, можда се сећате да сте гледали зрнасте фотографије ћелијских структура, попут центриола. Као што му само име говори, центриол је обично близу центра ћелије. Центриол је органела и игра важну улогу у подели ћелија. Обично су центриоли у паровима и налазе се у близини језгра.

Центросом садржи центриоле у ​​ћелији. Такође познат као центар за организовање микротубула, центросом је органела. Има пар центриола. Центриол обично има девет снопова микротубула, који су шупље цеви које дају органелама облик, распоређене у прстену. Међутим, неке врсте имају мање од девет снопова. Микротубуле иду паралелно једна са другом. Један сноп садржи сет од три микротубуле, који су направљени од протеина који се назива тубулин.

Смештене у близини центра ћелије или језгра, две центриоле су обично једна поред друге. Међутим, имају тенденцију да буду оријентисани под правим углом једни према другима. Понекад их можете видети означене као центриоле мајке и ћерке. Генерално, центриол изгледа као мали, шупљи цилиндар. На жалост, не можете га видети док ћелија није спремна за почетак деобе.

Поред центриола, центросом садржи перицентриоларни материјал (ПЦМ). Ово је маса протеина која окружује два центриола. Истраживачи верују да су центриоли способни да организују протеине.

Главна функција центриола је да помогне хромозомима да се крећу унутар ћелије. Локација центриола зависи од тога да ли ћелија пролази кроз поделу или не. Центриоли су активни током митозе и мејозе. Митоза је подела ћелија која доводи до две ћерке ћелије са истим бројем хромозома као и изворна матична ћелија. С друге стране, мејоза је дељење ћелија које доводи до ћелија ћерки са половином броја хромозома као изворна матична ћелија.

Када је ћелија спремна за дељење, центриоли се померају на супротне крајеве. Током деобе ћелија, центриоли могу да контролишу стварање вретенастих влакана. То је када се формира митотско вретено или вретенски апарат. Изгледа да групе конца излазе из центриола. Вретено је у стању да раздвоји хромозоме и раздвоји их.

Центриоли су активни у одређеним фазама ћелијске деобе. Током фазе митозе, центросом се одваја, тако да пар центриола може путовати на супротне стране ћелије. У овом тренутку, центриоли и перицентриоларни материјал се називају астерима. Центриоле праве микротубуле, које изгледају попут нити и називају се вретенаста влакна.

Микротубуле почињу да расту према супротном крају ћелије. Затим се неке од ових микротубула вежу за центромере хромозома. Део микротубула помоћи ће одвајању хромозома, док ће остали помоћи ћелији да се подели на два дела. На крају, хромозоми се поређају у средини ћелије. Ово се назива метафаза.

Даље, током анафазе, сестринске хроматиде почињу да се одвајају, а половине се померају дуж нити микротубула. Током телофазе, хроматиде се померају на супротне крајеве ћелије. У ово време вретенаста влакна центриола почињу да нестају, јер нису потребна.

Центриоле и центромере нису исто. Центромера је регион на хромозому који омогућава везивање из микротубула из центриола. Када погледате слику хромозома, центромера се појављује као сужено подручје у средини. У овом региону можете пронаћи специјализовани хроматин. Центромере играју битну улогу у одвајању хроматида током деобе ћелија. Важно је напоменути да, иако већина уџбеника биологије показује центромере у средини хромозома, положај може да варира. Неке центромере су у средини, док су друге ближе крајевима.

Такође можете видети центриоле на базалним крајевима бичева и цилија, који су избочине које излазе из ћелије. Због тога се понекад називају базалним телима. Микротубуле у центриолима чине флагеллум или цилиум. Цилиа и бичеви су дизајнирани да помогну ћелији да се креће или да јој помогну у контроли супстанци око себе.

Када се центриоли преселе на периферију ћелије, могу да се организују и формирају трепавице и бичеве. Цилиа се обично састоји од многих малих пројекција. Могу изгледати као мале длаке које прекривају ћелију. Неки примери трепавица су пројекције на површини ткива душника сисара. С друге стране, бичеви су различити и имају само једну дугачку избочину. Често изгледа као реп. Један пример ћелије са бичевом је ћелија сперме сисара.

Већина еукариотских цилија и бичева имају сличне унутрашње структуре састављене од микротубула. Зову се двоструке микротубуле и поређане су на начин девет плус два. Девет двоструких микротубула, који се састоје од два дела, заокружују две унутрашње микротубуле.

Центриоле имају само животињске ћелије, па их бактерије, гљиве и алге немају. Неке ниже биљке имају центриоле, али више не. Генерално, ниже биљке укључују маховине, лишајеве и јетренице јер немају васкуларни систем. С друге стране, више биљке имају овај систем и укључују грмље, дрвеће и цвеће.

Када се појаве мутације у генима који су одговорни за протеине који се налазе у центриолима, могу се десити проблеми и генетске болести. Научници сматрају да центриоли у ствари могу носити биолошке информације. Важно је напоменути да у оплођеном јајету центриоли потичу само из мушке сперме, јер их јајна ћелија не садржи. Истраживачи су открили да су оригинални центриоли из сперме способни да преживе вишеструке ћелијске деобе у ембриону.

Иако центриоли не носе генетске информације, њихово постојање у ембриону у развоју значи да могу да дају друге врсте информација. Разлог зашто су научници заинтересовани за ову тему је потенцијал који она има за разумевање и лечење болести повезаних са центриолима. На пример, центриоли који имају проблема са спермом мужјака могу се пренети на ембрион.

Истраживачи су открили да ћелије карцинома често имају више центриола него што је потребно. Не само да имају вишак центриола, већ имају и дуже него што је нормално. Међутим, када су научници уклонили центриоле из ћелија карцинома у студији, открили су да ћелије могу да наставе да се деле спорије. Сазнали су да ћелије карцинома имају мутацију п53, што је ген који кодира протеин одговоран за контролу ћелијског циклуса, па се и даље могу делити. Научници верују да ће ово откриће помоћи у побољшању лечења карцинома.

Орално-фацијално-дигитални (ОФД) синдром је генетски поремећај који се такође скраћено назива ОФДС. Ова урођена болест се дешава због проблема са цилијама који доводе до проблема са сигнализацијом. Истраживачи су открили да мутације два гена, ОФД1 и Ц2ЦД3, могу довести до проблема са протеинима у центриолима. Оба ова гена одговорна су за регулацију центриола, али мутације спречавају нормално функционисање протеина. То доводи до неисправних цилија.

Орално-фацијално-дигитални синдром узрокује развојне абнормалности код људи. Утиче на главу, уста, вилице, зубе и друге делове тела. Генерално, људи са овим стањем имају проблема са усном шупљином, лицем и цифрама. ОФДС такође може довести до интелектуалних сметњи. Постоје различите врсте орално-фацијално-дигиталног синдрома, али неке је тешко разликовати једни од других.

Неки од симптома ОФДС укључују расцеп непца, расцеп усне, мале вилице, губитак косе, тумори језика, мали или раширене очи, сувишне цифре, напади, проблеми са растом, болести срца и бубрега, утонули груди и кожа лезије. Такође је уобичајено да људи са ОФДС имају додатне или недостајуће зубе. Процењује се да једно од 50.000 до 250.000 порођаја резултира орално-фацијално-дигиталним синдромом. ОФД синдром тип И је најчешћи од свих типова.

Генетски тест може потврдити орално-фацијално-дигитални синдром, јер може показати генске мутације које га узрокују. Нажалост, делује само за дијагнозу ОФД синдрома типа И, а не и за остале типове. Осталима се обично дијагностикује на основу симптома. Не постоји лек за ОФДС, али пластична или реконструктивна хирургија може помоћи у исправљању неких абнормалности лица.

Орално-фацијално-дигитални синдром је генетски поремећај повезан са Кс-ом. То значи да се јавља мутација на Кс хромозому, који је наследан. Када женка има мутацију на најмање једном од два хромозома, имаће поремећај. Међутим, пошто мужјаци имају само један Кс хромозом, ако добију мутацију, он је смртоносан. То резултира тиме да више жена него мушкараца има ОФДС.

Мекелов-Груберов синдром, који се назива и Мекелов синдром или Груберов синдром, генетски је поремећај. Такође је узрокован недостацима трепавица. Мецкел-Груберов синдром погађа различите органе у телу, укључујући бубреге, мозак, цифре и јетру. Најчешћи симптоми су избочина на делу мозга, цисте бубрега и додатне цифре.

Неки људи са овом генетском болешћу имају абнормалности лица и главе. Други имају проблема са мозгом и кичменом мождином. Генерално, многи фетуси који имају Мецкел-Груберов синдром умиру пре рођења. Они који се роде имају тенденцију да живе кратко. Обично умиру од респираторне или бубрежне инсуфицијенције.

Процењује се да једна од 3.250 до 140.000 беба има овај генетски поремећај. Међутим, чешћа је у одређеним деловима света и неким земљама. На пример, јавља се код једне од 9.000 особа са финским пореклом, од сваке 3.000 људи са белгијским пореклом и код сваке од 1.300 особа са индијанским пореклом из Гуџаратија.

Већина фетуса се дијагностикује током трудноће, када се врши ултразвук. Може показати абнормалност мозга која изгледа као избочина. Труднице такође могу узети узорке хорионских ресица или амниоцентезу да би провериле да ли постоји поремећај. Генетски тест такође може потврдити дијагнозу. Не постоји лек за Мецкел-Груберов синдром.

Мутације у више гена могу довести до Мецкел-Груберовог синдрома. Ово ствара протеине који не могу правилно да функционишу, а на трепавице негативно утиче. Трепавице имају и структурне и функционалне проблеме, који узрокују абнормалности сигнализације унутар ћелија. Мецкел-Груберов синдром је аутосомно рецесивно стање. То значи да постоје мутације на обе копије гена који фетус наслеђује.

Јоханн Фриедрицх Мецкел објавио је неке од првих извештаја о овој болести 1820-их. Затим је Г.Б. Грубер је објавио своје извештаје о болести 1930-их. Комбинација њихових имена сада се користи за описивање поремећаја.

Центриоле су важне органеле унутар ћелија. Они су део ћелијске деобе, цилија и бичева. Међутим, када се појаве проблеми, они могу довести до неколико болести. На пример, када мутација гена узрокује кварове протеина који утичу на трепавице, то може довести до озбиљних генетских поремећаја који су фатални. Истраживачи настављају да проучавају центриоле како би сазнали више о њиховој функцији и структури.