Centriolos Funktionen und Eigenschaften

Der Centriolos Sie sind zylindrische Zellstrukturen, die aus Mikrotubuligruppen bestehen,. Sie werden durch das Tubulinprotein gebildet, das in den meisten eukaryotischen Zellen vorkommt.

Ein assoziiertes Paar von Zentrilen, umgeben von einem Massenbericht über dichter Material, das als Pericentriolar -Material (PCM) bezeichnet wird.

Die Funktion der Zentriolen besteht darin, den Zusammenbau der Mikrotubuli zu leiten, die an der zellulären Organisation (Position des Kerns und räumliche Disposition der Zelle), Bildung und Funktion von Flagella und Zilien (Zylogenese) und Zellteilung (Mitose und Meiose) beteiligt sind.

Centriolos werden in zellulären Strukturen gefunden, die als tierische Zellen bekannt sind und in Pflanzenzellen fehlen.

Defekte in der Struktur oder Anzahl der Zentriolen in jeder Zelle können erhebliche Folgen für die Physiologie eines Organismus haben und verändert unter anderem Veränderungen bei der Reaktion auf Stress während Entzündungen, männliche Unfruchtbarkeit, neurodegenerative Erkrankungen und Tumorbildung, unter anderem.

Ein Zentriol ist eine zylindrische Struktur. Ein Paar assoziierter Zentriolen, umgeben von einem Massenbericht über dichter Material (als "pericentriolares Material" oder PCM bezeichnet), bildet eine zusammengesetzte Struktur, die als "Zentren" bezeichnet wird. 

Sie betrachteten sich bis vor einigen Jahren als für unwichtig, als die Hauptorganellen in der Durchführung von Zellteilung und -auplikation (Mitose) in eukaryotischen Zellen (hauptsächlich bei Menschen und anderen Tieren) abgeschlossen wurden, um abgeschlossen zu werden.

Das Centriol

Neun Mikrotubuli -Tripletts, die um einen Umfang herum angeordnet sind (bilden einen kurzen Hohlzylinder), sind die "Baublöcke" und die Hauptstruktur eines Zentriols. 

Über viele Jahre wurde die Struktur und Funktion der Zentriolen ignoriert, obwohl in den 1880er Jahren die Zentren durch optische Mikroskopie sichtbar wurden.

Theodor Boveri veröffentlichte 1888 ein wegweisendes Werk. In seiner kurzen Kommunikation von 1887 schrieb Boveri:

„Das Zentrieren repräsentiert das dynamische Zentrum der Zelle; Seine Teilung schafft die Zentren der gebildeten Tochterzellen, um die alle anderen Zellkomponenten symmetrisch organisiert sind ... Die Zentren sind das wahre Divisororgan der Zelle, die halbe Kern- und Zellteilung “(Scheer, 2014: 1). [Autorübersetzung].

Kurz nach der Mitte des Jahrhunderts mit der Entwicklung der elektronischen Mikroskopie wurde das Verhalten der Zentriolen von Paul Schafer untersucht und erklärt.

Leider wurde diese Arbeit zum großen Teil darauf ignoriert, dass sich das Interesse der Forscher auf die Ergebnisse von Watson und Krick an DNA konzentrierte. 

Das Zentrum

Ein Paar Zentriolen, neben dem Kern und senkrecht zueinander, sind "eine Zentrierung". Eines der Zentriolen ist als "Vater" (oder Mutter) bekannt. Der andere ist bekannt als "Sohn" (oder Tochter; er ist etwas kürzer und hat seine Basis an der Basis der Mutter befestigt).

Die proximalen Enden (im Zusammenhang der beiden Zentriolen) werden in eine „Wolke“ von Protein (möglicherweise bis zu 300 oder mehr) eingetaucht Mikrotubuli.

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Der MTOC ist auch als "pericentriolares Material" bekannt und hat eine negative Belastung. Umgekehrt sind die distalen Enden (von der Verbindung der beiden Zentriolen) positiv beladen.

Das Paar von Zentriolen, zusammen mit dem umgebenden MTOC, ist als "Zentrum" bekannt. 

Duplizierung der Zentren

Wenn die Zentriolen zu duplizieren beginnen, trennen sich der Vater und der Sohn leicht und dann beginnt jede Zentriole in seiner Basis einen neuen Centriolo zu bilden: der Vater mit einem neuen Sohn und dem Sohn mit einem eigenen neuen Sohn (einem „Enkel“ “ ).

Während die Duplikation des Zentriols auftritt. Die aktuellen Untersuchungen zeigen, dass die Duplizierung des Zentriols und die Trennung von DNA irgendwie miteinander verbunden sind. 

Duplikation und Zellteilung (Mitose)

Der mitotische Prozess wird häufig in einer Initiativphase beschrieben, die als "Schnittstelle" bezeichnet wird, gefolgt von vier Entwicklungsphasen.

Während der Grenzfläche doppelt die Zentriolen doppelt und trennen sich in zwei Paare (einer dieser Kollegen beginnt sich zur gegenüberliegenden Seite des Kerns zu bewegen) und die DNA ist geteilt.

Nach der Duplikation der Zentriolen erstrecken sich die Mikrotubuli der Zentriolen entlang der Hauptachse des Kerns und bilden die "mitotische Spindel".

In der ersten der vier Entwicklungsphasen (Phase I oder „Profas“), die Chromosomen kondensieren und nähern sich, und die Kernmembran beginnt sich zu schwächen und aufzulösen. Gleichzeitig wird die mitotische Spindel mit den Centriolpaaren gebildet, die sich jetzt an den Enden der Spindel befinden.

In der zweiten Phase (Phase II oder "Metaphase") sind die Chromosomenketten mit der Achse der mitotischen Spindel ausgerichtet.

In der dritten Phase (Phase III oder "Anaphase") werden Chromosomenketten geteilt und bewegen.

Schließlich werden in der vierten Phase (Phase IV oder „Telophase“) neue Kernmembranen um die getrennten Chromosomen gebildet, die mitotische Spindel rückgängig.

An jedem Ende der mitotischen Spindel üben Zentriolpaare einen wichtigen Einfluss aus (offenbar in Bezug auf die Kräfte, die von den elektromagnetischen Feldern ausgeübt werden, die durch die negativen und positiven Belastungen ihrer proximalen und distalen Enden erzeugt werden) in der gesamten Zellzelle der Zellteilung. 

Die Zentren und die Immunantwort

Stressbelichtung beeinflusst die Funktion, Qualität und Dauer des Lebens eines Organismus. Der erzeugte Stress, beispielsweise durch eine Infektion, kann zu einer Entzündung infizierter Gewebe führen und die Immunantwort im Körper aktivieren. Diese Reaktion schützt den betroffenen Körper und beseitigt den Erreger.

Viele Aspekte der Funktionalität des Immunsystems sind bekannt. Die molekularen, strukturellen und physiologischen Ereignisse, an denen die Zentren beteiligt sind, sind jedoch immer noch ein Rätsel.

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Jüngste Studien haben unerwartete dynamische Veränderungen in der Struktur, Position und Funktion der Zentren unter verschiedenen Bedingungen im Zusammenhang mit Stress entdeckt. Zum Beispiel wurde nach der Nachahmung der Bedingungen einer Infektion ein Anstieg der PCM -Produktion und Mikrotubuli in Grenzflächenzellen gefunden.

Die Zentren in Immunsynapsen

Die Zentren spielen eine sehr wichtige Rolle in der Struktur und Funktion von Immunsynapsen (SI). Diese Struktur wird durch spezialisierte Wechselwirkungen zwischen einer T -Zelle und einem Antigen der Zelle (CPA) gebildet. Diese Zell-Zell-Wechselwirkung beginnt die Migration der Zentrierung in Richtung SI und ihre anschließende Kopplung an die Plasmamembran.

Die Zentrumkopplung im SI ähnelt dem, das während der Zylogenese beobachtet wurde. In diesem Fall beginnt es jedoch nicht mit der Zusammenstellung der Zilien, sondern beteiligt.

Zentrum und Hitzebestigkeit

Die Zentren sind das Ziel von "Chaperonas Molekular" (eine Reihe von Protein, deren Funktion es ist, den Zusammenbau und den Zelltransport anderer Proteine ​​zu falten), die Schutz vor Exposition gegenüber thermischer Schock und Spannung bieten.

Unter den Stressfaktoren, die die Zentren beeinflussen, wird die Schädigung von DNA und Wärme einbezogen (wie die von fieberhaften Patientenzellen erlitten). DNA -Schäden beginnt DNA -Reparaturwege, die die Funktion von Zentren und Proteinzusammensetzung beeinflussen können.

Durch Wärme erzeugte Spannung verursacht eine Modifikation der Struktur des Zentriols, die Störung der Zentren und die vollständige Inaktivierung seiner Fähigkeit zur Bildung von Mikrotubuli, Veränderung der Bildung mitotischer Spindel und Verhinderung der Myitose.

Die Unterbrechung der Funktion von Zentren während des Fiebers könnte eine adaptive Reaktion sein, um die Spindelpolen zu inaktivieren und die abnormal.

Außerdem könnte es die Zelle ausgeben, um ihren funktionellen Proteinpool wiederherzustellen, bevor die Zellteilung neu gestartet wird.

Eine weitere Folge der Inaktivierung des Zentrierens während des Fiebers ist die Unfähigkeit, sich auf die zu bewegen, es zu organisieren und an der Sekretion von zytotoxischen Vesikeln teilzunehmen.

Abnormale Entwicklung von Zentriolen

Die Entwicklung des Centriolo ist ein Prozess ist ziemlich komplex, und obwohl eine Reihe von regulatorischen Proteinen daran teilnimmt, können verschiedene Arten von Fehlern auftreten.

Wenn ein Ungleichgewicht im Proteinanteil vorliegt, kann das Centriolo -Kind defekt sein, seine Geometrie kann verzerrt werden. oder die Entkopplungspaare können verzögert werden.

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Wenn es eine falsche oder fehlerhafte Duplikation von Zentriolen (mit geometrischen Defekten und / oder mehreren Duplikation) gibt, wird die DNA -Replikation verändert, die chromosomale Instabilität wird vorgestellt (CIN) (CIN).

Ebenso führen Zentren der Zentren (zum Beispiel eine vergrößerte oder erweiterte Zentrierung) zu CIN und fördern die Entwicklung mehrerer Centrioles -Kinder.

Diese Entwicklungsfehler erzeugen Schäden an Zellen, die sogar zu Malignes führen können.

Abnormale Zentriolen und maligne Zellen

Dank der Intervention von regulatorischen Proteinen können Zellen die Selbstkorrektur von Anomalien umsetzen, wenn Anomalien bei der Entwicklung von Zentriolen und/oder der Zentrierung festgestellt werden.

Wenn die Selbstkorrektur von Anomalie, abnormalen Zentriolen oder mit mehreren Kindern ("überzählige Zentriolen" erreicht werden können) können jedoch zur Erzeugung von Tumoren ("Tumorentstehung") oder Zelltod führen.

Überzählige Zentriolen tendieren dazu, sich zu treffen, was zur Gruppierung der Zentren ("Zentrenverstärkung", charakteristisch für Krebszellen), verändert die Zellpolarität und die normale Entwicklung von Mitose, was zum Auftreten von Tumoren führt.

Zellen mit überzähligen Zentriolen sind durch die Darstellung eines überschüssigen Pericentriolarmaterials, einer Unterbrechung der zylindrischen Struktur oder einer übermäßigen Länge von nicht -perpendikulären oder schlecht platzierten Zentriolen und Zentriolen gekennzeichnet.

Es wurde vermutet, dass die Cluster von Zentriolen oder Zentren in Krebszellen als "Biomarker" bei der Verwendung therapeutischer und imaginologischer Wirkstoffe wie superparamagnetischen Nanopartikeln dienen könnten.

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