צנטרוזום: פונקציות ומבנה - ביולוגיה - 2025

Centrosome הוא אברון בתא קרום ללא המשתתף בתהליכים של חלוק תאים, תנועתיות תא, קוטביות בתא, תחבורה תאית, ארגון של רשת microtubule, וכן בייצור של ריסים ו שוטונים.

בשל תפקידה העיקרי הוא מכונה "המרכז המארגן של מיקרו-צינורות". ברוב המקרים, מבנה זה ממוקם קרוב מאוד לגרעין התא וקשור חזק למעטפת הגרעין.

בתאים מהחי נוצרים צנטרוזומים על ידי שני צנטריוזים שקועים במטריקס צנטריצולרי, העשירים בסוגים שונים של חלבונים. המרכזיות אחראיות על ארגון המיקרו-צינורות של הציר.

עם זאת, מבנים אלה אינם חיוניים לתהליכי חלוקת התא. אכן, ברוב הצמחים ואיקריוטים אחרים, הצנטרוזומים חסרים צנטרולים.

כל הצנטרוזומים הם ממקור הורי, מכיוון שברגע בו מתרחשת ההפריה, מרכז האזור של הביצית אינו פעיל. לכן הצנטרוזום שמכוון תהליכי חלוקת תאים לאחר ההפריה מגיע אך ורק מהזרע. בניגוד למיטוכונדריה למשל, שהיא אמהית במקורה.

נוצר קשר הדוק למדי בין שינויים בצנטרוזומים להתפתחות תאי סרטן.

פונקציות עיקריות של הצנטרוזום

בשושלות שונות של איקריוטות, צנטרוזומים נחשבים לאורגנלים רב-פונקציונליים המבצעים מספר משמעותי של משימות תאיות.

תפקידם העיקרי של הצנטרוסומים הוא לארגן את המיקרו-צינורות ולקדם את הפולימריזציה של יחידות המשנה של חלבון המכונה "טובולין". חלבון זה הוא המרכיב העיקרי במיקרו-צינורות.

צנטרוזומים הם חלק מהמנגנון המיטוטי. בנוסף לצנטרוזומים, מכשיר זה כולל את הציר המיטוטי, הנוצר על ידי המיקרו-צינורות, שנולדים בכל צנטרוזום ומחברים את הכרומוזומים לקטבים של התאים.

בחלוקת תאים, ההפרדה השווה של הכרומוזומים לתאי הבת תלויה בעיקרו בתהליך זה.

כאשר לתא יש מערכת כרומוזומים לא אחידה או לא תקינה, האורגניזם עלול להיות בלתי-אמין או שניתן יהיה להעדיף את צמיחת הגידולים.

פונקציות משניות

צנטרוזומים מעורבים בשמירה על צורת התא והם מעורבים גם בתנועות קרום, מכיוון שהם קשורים ישירות למיקרו-צינורות ואלמנטים אחרים של הציטוס-שלד.

מחקרים אחרונים הציעו פונקציה חדשה של הצנטרוזומים, הקשורה ליציבות הגנום. זה חיוני בהתפתחות התקינה של תאים, ואם הוא נכשל, זה יכול להוביל להתפתחות של פתולוגיות שונות.

השאלה אם תאים מן החי יכולים להתפתח כראוי בהיעדר צנטרולים או לא, הוא נושא שוחק בספרות.

חלק מהמומחים תומכים ברעיון שלמרות שתאי בעלי חיים מסוימים יכולים להתפשט ולשרוד בהיעדר צנטרולים, הם מראים התפתחות חריגה. מצד שני, יש גם ראיות התומכות בעמדה ההפוכה.

מִבְנֶה

צנטרוזומים מורכבים משני צנטריוזים (זוג, נקראים גם דיפלומומים) המוקפים על ידי המטריצה ​​pericentriolar.

צנטריולים

הצנטרולים בצורת צילינדרים ודומים לחבית. אצל בעלי חוליות הם רוחב 0.2 מיקרומטר ואורכם 0.3 עד 0.5 מיקרומטר.

בתורו, מבנים גליליים אלה מאורגנים לתשעה שלשות משולשות מיקרו-צינוריות בצורת טבעת. הזמנה זו נקבעת בדרך כלל כ- 9 + 0.

המספר 9 מציין את תשע המיקרו-צינורות והאפס מתייחס להיעדרותם בחלק המרכזי. מיקרו-צינורות מתפקדים כסוג של מערכות קורות התנגדות לדחיסה ציטו-שלדית.

בצנטרוזומים ישנם שלושה סוגים של מיקרו-צינורות, שלכל אחד מהם פונקציה והפצה מוגדרים:

-מיקרו-צינורות אסטרליים, המעגנים את הצנטרוזום לקרום התא באמצעות הרחבות קצרות.

-מיקרו-צינורות של kinetochore (kinetochore הוא מבנה של הכרומוזום שנמצא במרכזו), המחברים בין הקינטוכור הקשור לכרומוזום ובין הצנטרוזומים.

בסופו של דבר, המיקרו-צינורות הקוטביים, הממוקמים בשני קטבי השימוש.

בנוסף, הצנטרולות מולידות את גופי הבסיס. שני הפריטים ניתנים להמרה. אלה הם המבנים שמהם מגיעים הסלילי והפללה, אלמנטים המאפשרים תנועה באורגניזמים מסוימים.

מטריצה ​​Pericentriolar

החומר המטריקס או pericentriolar הוא אזור גרגרי וצפוף למדי של הציטופלזמה. זה מורכב מסט מגוון של חלבונים.

החלבונים העיקריים במטריקס אמורפי זה הם טובולין ופריצנטרין. לשניהם יכולת ליצור אינטראקציה עם צינורות מיקרו לאיחוד הכרומוזומים.

באופן ספציפי, טבעות ה- tubulin המשמשות כאתרי גרעין להתפתחות מיקרו-צינורות שמקרינים החוצה מהצנטרוזום.

צנטרוזומים ומחזור התא

גודל והרכב החלבונים בצנטרוזומים משתנים משמעותית בשלבים שונים של מחזור התא. כדי לשכפל, הצנטרוזומים עושים זאת מאחד שקיים.

תאים בין-פאזיים מכילים צנטרוזום אחד בלבד. זה משוכפל רק פעם אחת במהלך מחזור התא ומוליד שני צנטרוזומים.

בשלב ה- G1 של המחזור, שני המרכזים מכוונים אורתוגונאלית (ויוצרים זווית של 90 מעלות), וזה המיקום האופייני שלהם.

כאשר התא עובר את שלב ה- G1, נקודת ביקורת חשובה במחזור התא, משכפלים DNA ומתרחשת חלוקת תאים. במקביל מתחיל שכפול הצנטרוזומים.

בנקודה זו מופרדים שני הצנטריולים במרחק קצר, וכל צנטריולה מקורית מולידה אחד חדש. ככל הנראה סינכרון זה של אירועים מתרחש על ידי פעולת אנזימים הנקראים קינאזים.

בשלב G ₂ / M מסתיימת הכפילות של הצנטרוזומים וכל צנטרוזום חדש מורכב ממרכז חדש וישן. תהליך זה מכונה מחזור הצנטרוזום.

שתי הצנטרולות הללו, המכונות גם "מרכז" האם ומרכזית "הילד", אינן זהות לחלוטין.

במרכזי האם יש שלוחות או תוספות שיכולות לשמש לעיגון מיקרו-צינורות. מבנים אלה נעדרים במרכזי הבת.

הפניות

1. Alieva, IB, & Uzbekov, RE (2016). איפה גבולות הצנטרוזום? ביו-ארכיטקטורה, 6 (3), 47-52.
2. Azimzadeh, J. (2014). בחינת ההיסטוריה האבולוציונית של צנטרוזומים. עסקאות פילוסופיות של החברה המלכותית של לונדון. סדרה B, 369 (1650), 20130453.
3. Azimzadeh, J., & Bornens, M. (2007). מבנה ושכפול של הצנטרוזום. כתב העת למדעי התא, 120 (13), 2139-2142.
4. D'Assoro, AB, Lingle, WL, ו- Salisbury, JL (2002). הגברה של צנטרוזום והתפתחות סרטן. אונקוגן, 21 (40), 6146.
5. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2017). היסטולוגיה וביולוגיה של התא. מבוא לאנטומיה פתולוגית. מהדורה שנייה. אלזביאר.
6. Lerit, DA, & Poulton, JS (2016). צנטרוזומים הם רגולטורים רב-פונקציונליים ליציבות הגנום. מחקר בכרומוזומים, 24 (1), 5-17.
7. Lodish, H. (2005). ביולוגיה תאית ומולקולרית. העריכה של מדיקה פאנמריקנה.
8. Matorras, R., Hernández, J., and Molero, D. (2008). מסה על רבייה אנושית לסיעוד. פאן אמריקאי.
9. טורטורה, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). מבוא למיקרוביולוגיה. העריכה של מדיקה פאנמריקנה.