Ugrás a tartalomhoz

Centriólum

Ellenőrzött
A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Egy centriólum szerkezete a mikrotubulus-triplettekkel.

A centriólum hengeres, főleg tubulinból álló sejtszervecske.[1] A legtöbb eukarióta sejtben megtalálható, de nincs jelen a toboztermőkben (Pinophyta), a zárvatermőkben (Magnoliophyta) és a legtöbb gombában, és a Streptophyta, mohák (Bryophyta), a magtalan szövetes növények, a cikászok és a ginkók esetén csak hímivarsejtekben található meg.[2][3] Egy kötött centriólumpár, melyet erősen rendezett sűrű anyag, a pericentrioláris anyag (PCM) vesz körül,[4] alkotja a centroszómát.[1]

A centriólumok általában 9, hengerben elrendezett mikrotubulus-hármasból áll. Ettől a rákok és az ecetmuslica-embriók (9 dublett) és a Caenorhabditis elegans spermiumai és korai embriói (9 mikrotubulus) térnek el.[5][6] További fehérjék például a centrin, cenexin és a tektin.[7]

A centriólumok fő funkciója az interfázis során a csillók, a sejtosztódás alatt az aster és az orsó létrehozása.

Története

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A centroszómát Walther Flemming 1875-ben,[8][9] Edouard Van Beneden 1876-ban fedezte fel.[10][9] Edouard Van Beneden figyelte meg először 1883-ban, hogy a centroszóma két merőleges centriólumból áll.[11] Theodor Boveri használta először a „centroszóma” szót 1888-ban[12][9][13][14] és a „centriólum”-ot 1895-ben.[15][9] A bazális testet Theodor Wilhelm Engelmann nevezte el 1880-ban.[16][9] A centriólumduplikációt Étienne de Harven és Joseph G. Gall dolgozták ki 1950 körül.[17][18]

Szerepe a sejtosztódásban

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
Merőleges anya- és lánycentriólum

A centriólumok a mitotikus orsó kialakításában és a citokinézis befejezésében fontosak.[19] Korábban úgy gondolták, hogy a mitotikus orsó kialakításában fontosak, de 2005-ös kísérletek szerint a lézerrel eltávolított centriólumú sejtek szintén át tudnak menni az interfázis G1 szakaszán a centriólumok de novo szintézise előtt.[20] A centriólum nélküli mutáns muslicák normálisan fejlődnek, de a felnőtt sejteknek nincs ostoruk vagy csillójuk, így születés után kevéssel meghalnak.[21] A centriólumok sejtosztódáskor osztódhatnak.

Sejtelrendezés

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A centriólumok a mikrotubulusok citoplazmán belüli elrendezéséhez szükséges centroszómák fontos részei.[22][23] Helyük meghatározza a sejtmg helyét, és fontos a sejt térbeli elrendezésében.

Centriólumok 3D-s leképezése

Termékenység

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A spermacentriólumok két funkció miatt fontosak:[24] a spermium ostorának kialakításában, mely lehetővé teszi mozgását, illetve az embrió fejlődésében a megtermékenyítés után. A sperma adja a centriólumokat, melyek a zigóta centroszómáját és mikrotubulus-rendszerét alkotják.[25]

Ciliogenezis

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az ostorosokban és csillósokban az ostor vagy csilló helyzetét az anyacentriólum határozza meg, melyből a bazális test kialakul. A sejtek működő ostorok és csillók kialakításához való centriólumhasználatra való képtelensége számos genetikai és fejlődési betegséggel összefügg. A Meckel–Gruber-szindróma oka a centriólumok megfelelő mozgásra való képtelensége a csillók létrehozása előtt.[26]

Állati fejlődés

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
Egérembrió centrólumának elektronmikrográfja.

A csillók megfelelő elrendezése a centriólum embriócsomósejtek hátulján való elhelyezkedésével fontos a kétoldali szimmetriához az emlősök fejlődése során.[27]

Centriólumreplikáció

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A DNS-replikáció előtt a sejtek 2 centriólumot – egy idősebb anya- és egy fiatalabb lánycentriólumot – tartalmaznak. Sejtosztódáskor a két centriólum proximális végén új centriólum alakul ki. A duplikáció után a két centriólumpár (az új centriólum a párok lánycentrióluma) egymáshoz merőlegesen csatlakozik a mitózisig. Ezután szeparázdependensen elválnak az anya- és lánycentriólumok.[28]

A centroszóma két centrióluma egymáshoz kapcsolódik. Az anyacentriólum sugárirányú nyúlványokkal rendelkezik a hosszú tengelye disztális végén, és a lánycentriólumhoz csatlakozik a proximális végén. A sejtosztódáskor kialakult utódsejt a két pár egyikét örökli. A centriólumok a DNS-replikáció során kezdenek replikálódni.[19]

Eredet

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az utolsó eukarióta közös ős csillós sejt volt centriólumokkal. Egyes eukarióta csoportok, például a szárazföldi növények nem rendelkeznek centriólumokkal, kivéve a mozgásképes hímivarsejteket. Nincs centriólum a toboz- és zárvatermők sejtjeiben, ezek ivarsejtjei se csillósak vagy ostorosak.[29] Nem ismert, hogy az utolsó közös ősnek 1[30] vagy 2 ostora volt.[31] A centriólumokhoz szükséges gének, például a centrinek csak eukariótákban találhatók meg, baktériumokban vagy archeákban nem.[30]

Etimológia

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A centriólum szó a centri-, központ és az -ólum, kis rész összetétele, jelentése „kis központi rész”, mely a centriólumok sejtek közepéhez közeli elhelyezkedését írja le.

Atipikus centriólumok

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A tipikus centriólumok 9 mikrotubulus-triplettel rendelkeznek, és forgásszimmetrikusak.[32] A centriólumokban lévő mikrotubulusok száma ettől eltérhet, és 9 dublettből (ecetmuslica) vagy 9 szingulettből (C. elegans) is állhat. Az atipikus centrióluok mikrotubulus nélküli centriólumok, például a proximális centriólumszerű a D. melanogaster-spermiumban,[33] vagy a nem forgásszimmetrikusan elrendezett mikrotubulusokkal rendelkező centriólumok, például a humán hímivarsejt centrióluma.[34] Ezek legalább 8-szor fejlődhettek egymástól függetlenül a gerincesek fejlődése során, és a belső megtermékenyítéskor is kifejlődhetett.[35]

2021-ig nem volt ismert, miért vált atipikussá a centriólum. Az atipikus disztális centriólum dinamikus bazális komplexet (DBC) alkot, mely más spermiumnyaki szerkezetekkel együtt könnyíti a belső csúszást, a farok mozgását a fejével összekapcsolva. Az atipikus disztális centriólum jellemzői alapján lehetséges, hogy transzmissziós rendszerré fejlődött, mely a spermium farkát mozgató részt az egész spermiumhoz kapcsolta, erősítve működését.[36]

Jegyzetek

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]
  1. 1 2 Eddé, B; Rossier, J; Le Caer, JP; Desbruyères, E; Gros, F; Denoulet, P (1990). "Posttranslational glutamylation of alpha-tubulin". Science. 247 (4938): 83–85. Bibcode:1990Sci...247...83E. doi:10.1126/science.1967194. PMID 1967194.
  2. ↑ Quarmby, LM; Parker, JD (2005). "Cilia and the cell cycle?". The Journal of Cell Biology. 169 (5): 707–710. doi:10.1083/jcb.200503053. PMC 2171619. PMID 15928206.
  3. ↑ Silflow, CD; Lefebvre, PA (2001). "Assembly and motility of eukaryotic cilia and flagella. Lessons from Chlamydomonas reinhardtii". Plant Physiology. 127 (4): 1500–1507. doi:10.1104/pp.010807. PMC 1540183. PMID 11743094.
  4. ↑ Lawo, Steffen; Hasegan, Monica; Gupta, Gagan D.; Pelletier, Laurence (november 2012). "Subdiffraction imaging of centrosomes reveals higher-order organizational features of pericentriolar material". Nature Cell Biology. 14 (11): 1148–1158. doi:10.1038/ncb2591. ISSN 1476-4679. PMID 23086237. S2CID 11286303.
  5. ↑ Delattre, M; Gönczy, P (2004). "The arithmetic of centrosome biogenesis" (PDF). Journal of Cell Science. 117 (Pt 9): 1619–30. doi:10.1242/jcs.01128. PMID 15075224. S2CID 7046196. 2017. augusztus 18. dátummal az eredetiből archiválva (PDF).
  6. ↑ Leidel, S.; Delattre, M.; Cerutti, L.; Baumer, K.; Gönczy, P (2005). "SAS-6 defines a protein family required for centrosome duplication in C. elegans and in human cells". Nature Cell Biology. 7 (2): 115–25. doi:10.1038/ncb1220. PMID 15665853. S2CID 4634352.
  7. ↑ Rieder, C. L.; Faruki, S.; Khodjakov, A. (október 2001). "The centrosome in vertebrates: more than a microtubule-organizing center". Trends in Cell Biology. 11 (10): 413–419. doi:10.1016/S0962-8924(01)02085-2. ISSN 0962-8924. PMID 11567874.
  8. ↑ Flemming, W. (1875). "Studien uber die Entwicklungsgeschichte der Najaden". 71. Akad. Wiss. Wien: 81–147. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (súgó)
  9. 1 2 3 4 5 Bloodgood RA (2009. december 23.). "From central to rudimentary to primary: the history of an underappreciated organelle whose time has come. The primary cilium". Methods Cell Biol (94): 3–52. doi:10.1016/S0091-679X(08)94001-2. PMID 20362083.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: date és year (link)
  10. ↑ Van Beneden, E (1876). "Contribution a l'histoire de la vesiculaire germinative et du premier noyau embryonnaire". Bull. Acad. R. Belg. 2 (42): 35–97.
  11. ↑ Wunderlich, V (2002). "JMM - Past and Present". Journal of Molecular Medicine. 80 (9): 545–548. doi:10.1007/s00109-002-0374-y. PMID 12226736.
  12. ↑ Boveri, T (1888). "Zellen-Studien II. Die Befruchtung und Teilung des Eies von Ascaris megalocephala". Z. Naturwiss. 22. Jena: 685–882.
  13. ↑ Boveri, T (1895). "Über das Verhalten der Centrosomen bei der Befruchtung des Seeigel-Eies nebst allgemeinen Bemerkungen über Centrosomen und Verwandtes". Verh. d. Phys.-Med. Ges. zu Würzburg, N. F. XXIX.
  14. ↑ Boveri, T (1901). Zellen-Studien: Uber die Natur der Centrosomen. IV. Jena: Fischer..
  15. ↑ Boveri, T (1895). Wilhelm Roux (ed.). "Über die Befruchtungs und Entwickelungsfahigkeit kernloser Seeigeleier und über die Moglichkeit ihrer Bastardierung". Arch. Entwicklungsmech. Org. 2: 394–443.
  16. ↑ Engelmann, T. W (1880). "Zur Anatomie und Physiologie der Flimmerzellen. Pflugers Arch". 23: 505–535. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (súgó)
  17. ↑ Wolfe, Stephen L. (1977). Biology: the foundations (1. ed.). Wadsworth. ISBN 9780534004903. {{cite book}}: Unknown parameter |urlaccess= ignored (súgó)
  18. ↑ Vorobjev, I. A.; Nadezhdina, E. S. (1987). The Centrosome and Its Role in the Organization of Microtubules. International Review of Cytology. Vol. 106. 227–293. o. doi:10.1016/S0074-7696(08)61714-3. ISBN 978-0-12-364506-7. PMID 3294718. Vö. még de Harven saját gyűjtését e munkáról: de Harven, Etienne (1994). "Early observations of centrioles and mitotic spindle fibers by transmission electron microscopy". Biology of the Cell. 80 (2–3): 107–109. doi:10.1111/j.1768-322X.1994.tb00916.x. PMID 8087058. S2CID 84594630.
  19. 1 2 Salisbury, JL; Suino, KM; Busby, R; Springett, M (2002). "Centrin-2 is required for centriole duplication in mammalian cells". Current Biology. 12 (15): 1287–1292. doi:10.1016/S0960-9822(02)01019-9. PMID 12176356. S2CID 1415623.
  20. ↑ La Terra, S; English, CN; Hergert, P; McEwen, BF; Sluder, G; Khodjakov, A (2005). "The de novo centriole assembly pathway in HeLa cells: cell cycle progression and centriole assembly/maturation". The Journal of Cell Biology. 168 (5): 712–722. doi:10.1083/jcb.200411126. PMC 2171814. PMID 15738265.
  21. ↑ Basto, R; Lau, J; Vinogradova, T; Gardiol, A; Woods, CG; Khodjakov, A; Raff, JW (2006). "Flies without centrioles". Cell. 125 (7): 1375–1386. doi:10.1016/j.cell.2006.05.025. PMID 16814722. S2CID 2080684.
  22. ↑ Feldman, JL; Geimer, S; Marshall, WF (2007). "The mother centriole plays an instructive role in defining cell geometry". PLOS Biology. 5 (6): e149. doi:10.1371/journal.pbio.0050149. PMC 1872036. PMID 17518519.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link)
  23. ↑ Beisson, J; Wright, M (2003). "Basal body/centriole assembly and continuity". Current Opinion in Cell Biology. 15 (1): 96–104. doi:10.1016/S0955-0674(02)00017-0. PMID 12517710.
  24. ↑ Avidor-Reiss, T., Khire, A., Fishman, E. L., Jo, K. H. (2015). "Atypical centrioles during sexual reproduction". Frontiers in cell and developmental biology. 3. Chicago: 21.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  25. ↑ Hewitson, Laura & Schatten, Gerald P. (2003). "The biology of fertilization in humans". In Patrizio, Pasquale; et al. (eds.). A color atlas for human assisted reproduction: laboratory and clinical insights. Lippincott Williams & Wilkins. 3. o. ISBN 978-0-7817-3769-2. Hozzáférés: 2013. november 9..
  26. ↑ Cui, Cheng; Chatterjee, Bishwanath; Francis, Deanne; Yu, Qing; SanAgustin, Jovenal T.; Francis, Richard; Tansey, Terry; Henry, Charisse; Wang, Baolin; Lemley, Bethan; Pazour, Gregory J.; Lo, Cecilia W. (2011). "Disruption of Mks1 localization to the mother centriole causes cilia defects and developmental malformations in Meckel-Gruber syndrome". Dis. Models Mech. 4 (1): 43–56. doi:10.1242/dmm.006262. PMC 3008963. PMID 21045211.
  27. ↑ Babu, Deepak; Roy, Sudipto (2013. május 1.). "Left–right asymmetry: cilia stir up new surprises in the node". Open Biology (angol nyelven). 3 (5): 130052. doi:10.1098/rsob.130052. ISSN 2046-2441. PMC 3866868. PMID 23720541.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link)
  28. ↑ Tsou, MF; Stearns, T (2006). "Mechanism limiting centrosome duplication to once per cell cycle". Nature. 442 (7105): 947–951. Bibcode:2006Natur.442..947T. doi:10.1038/nature04985. PMID 16862117. S2CID 4413248.
  29. ↑ Marshall, W. F. (2009). "Centriole Evolution". Current Opinion in Cell Biology. 21 (1): 14–19. doi:10.1016/j.ceb.2009.01.008. PMC 2835302. PMID 19196504.
  30. 1 2 Bornens, M.; Azimzadeh, J. (2007). "Origin and Evolution of the Centrosome". Eukaryotic Membranes and Cytoskeleton. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 607. 119–129. o. doi:10.1007/978-0-387-74021-8_10. ISBN 978-0-387-74020-1. PMID 17977464.
  31. ↑ Rogozin, I. B.; Basu, M. K.; Csűrös M.; Koonin, E. V. (2009). "Analysis of Rare Genomic Changes Does Not Support the Unikont-Bikont Phylogeny and Suggests Cyanobacterial Symbiosis as the Point of Primary Radiation of Eukaryotes". Genome Biology and Evolution. 1: 99–113. doi:10.1093/gbe/evp011. PMC 2817406. PMID 20333181.
  32. ↑ Avidor-Reiss, Tomer; Gopalakrishnan, Jayachandran (2013). "Building a centriole". Current Opinion in Cell Biology. 25 (1): 72–77. doi:10.1016/j.ceb.2012.10.016. PMC 3578074. PMID 23199753.
  33. ↑ Blachon, S; Cai, X; Roberts, K. A; Yang, K; Polyanovsky, A; Church, A; Avidor-Reiss, T (2009). "A Proximal Centriole-Like Structure is Present in Drosophila Spermatids and Can Serve as a Model to Study Centriole Duplication". Genetics. 182 (1): 133–144. doi:10.1534/genetics.109.101709. PMC 2674812. PMID 19293139.
  34. ↑ Fishman, Emily L; Jo, Kyoung; Nguyen, Quynh P. H; Kong, Dong; Royfman, Rachel; Cekic, Anthony R; Khanal, Sushil; Miller, Ann L; Simerly, Calvin; Schatten, Gerald; Loncarek, Jadranka; Mennella, Vito; Avidor-Reiss, Tomer (2018). "A novel atypical sperm centriole is functional during human fertilization". Nature Communications. 9 (1): 2210. Bibcode:2018NatCo...9.2210F. doi:10.1038/s41467-018-04678-8. PMC 5992222. PMID 29880810.
  35. ↑ Turner, K., N. Solanki, H. O. Salouha, T. Avidor-Reiss (2022). "Atypical Centriolar Composition Correlates with Internal Fertilization in Fish". Cells. 11 (5): 758.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  36. ↑ Khanal, S., M.R. Leung, A. Royfman, E.L. Fishman, B. Saltzman, H. Bloomfield-Gadelha, T. Zeev-Ben-Mordehai, T. Avidor-Reiss (2021). "A dynamic basal complex modulates mammalian sperm movement". Nat Commun. 12: 3808. doi:10.1038/s41467-021-24011-0.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)

Fordítás

[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Centriole című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Centriólum&oldid=28789021”