Centrosome funzioni e struttura

il centrosome è un organello cellulare privo di membrana che partecipa ai processi di divisione cellulare, motilità cellulare, polarità cellulare, trasporto intracellulare, organizzazione della rete di microtubuli e produzione di ciglia e flagelli.

Grazie alla sua funzione principale è noto come "centro di organizzazione dei microtubuli". Nella maggior parte dei casi, questa struttura si trova molto vicino al nucleo della cellula ed è fortemente associata all'involucro nucleare.

Nelle cellule animali, i centrosomi sono formati da due centrioli immersi in una matrice pericentrale, ricca di diversi tipi di proteine. I centrioli sono responsabili per l'organizzazione dei microtubuli del fuso.

Tuttavia, queste strutture non sono essenziali per i processi di divisione cellulare. Infatti, nella maggior parte delle piante e altri eucarioti, i centrosomi mancano di centrioli.

Tutti i centrosomi sono di origine genitoriale, poiché al momento della fecondazione, il centrosoma dell'ovulo diventa inattivo. Pertanto, il centrosoma che dirige i processi di divisione cellulare dopo la fecondazione viene solo dallo sperma. Contrariamente ai mitocondri, per esempio, che è di origine materna.

È stata stabilita una relazione abbastanza stretta tra le alterazioni nei centrosomi e lo sviluppo delle cellule tumorali.

indice

• 1 Funzioni principali del centrosoma
  • 1.1 Funzioni secondarie
• 2 Struttura
  • 2.1 Centriolos
  • 2.2 Matrice pericentriolare
• 3 centrosomi e ciclo cellulare
• 4 riferimenti

Principali funzioni del centrosoma

In diversi lignaggi eucariotici, i centrosomi sono considerati organelli multifunzionali che svolgono un numero significativo di compiti cellulari.

La funzione principale dei centrosomi è di organizzare i microtubuli e promuovere la polimerizzazione delle subunità di una proteina chiamata "tubulina". Questa proteina è il componente principale dei microtubuli.

I centrosomi fanno parte dell'apparato mitotico. Oltre ai centrosomi, questo apparato include il fuso mitotico, formato dai microtubuli, che nascono in ciascun centrosoma e collegano i cromosomi con i poli delle cellule.

Nella divisione cellulare, l'uguale segregazione dei cromosomi alle cellule figlie dipende essenzialmente da questo processo.

Quando la cellula ha un insieme diseguale o anormale di cromosomi, l'organismo può essere irrealizzabile o la crescita dei tumori può essere favorita.

Funzioni secondarie

I centrosomi sono coinvolti nel mantenimento della forma cellulare e partecipano anche ai movimenti delle membrane, poiché sono direttamente correlate ai microtubuli e ad altri elementi del citoscheletro.

Studi recenti hanno suggerito una nuova funzione dei centrosomi, relativa alla stabilità del genoma. Questo è cruciale nel normale sviluppo delle cellule e, se fallisce, può portare allo sviluppo di varie patologie.

Se le cellule animali possano o meno svilupparsi correttamente in assenza di centrioli è un argomento molto dibattuto in letteratura.

Alcuni esperti sostengono l'idea che sebbene alcune cellule animali possano proliferare e sopravvivere in assenza di centrioli, mostrano uno sviluppo aberrante. D'altra parte, ci sono anche prove che supportano la posizione opposta.

struttura

I centrosomi sono composti da due centrioli (una coppia, detti anche diplosomi) circondati dalla matrice pericentrale.

centrioli

I centrioli hanno la forma di cilindri e assomigliano a un barile. Nei vertebrati misurano 0,2 μm di larghezza e da 0,3 a 0,5 μm di lunghezza.

A loro volta, queste strutture cilindriche sono organizzate in nove triplette di microtubuli a forma di anello. Questo tipo di solito è indicato come 9 + 0.

Il numero 9 indica i nove microtubuli e lo zero si riferisce all'assenza di questi nella parte centrale. I microtubuli funzionano come una specie di sistemi a raggi che resistono alla compressione del citoscheletro.

Nei centrosomi ci sono tre tipi di microtubuli, ciascuno con una funzione e una distribuzione definite:

-I microtubuli astrali, che ancorano il centrosoma alla membrana cellulare mediante brevi estensioni.

- I microtubuli cinetocore (il cinetocoro è una struttura del cromosoma localizzato nei suoi centromeri), che si attaccano al cinetocore associato ai cromosomi dei centrosomi.

-Finalmente, microtubuli polari, situati in entrambi i poli di utilizzo.

Inoltre, i centrioli danno origine ai corpi basali. Entrambi gli elementi sono intercambiabili. Queste sono le strutture da cui provengono cilia e flagelli, elementi che permettono la locomozione in certi organismi.

Matrice pericentriolare

La matrice o materiale pericentriolare è una zona del citoplasma granulare e piuttosto denso. È costituito da un variegato set di proteine.

Le principali proteine ​​di questa matrice amorfa sono la tubulina e la pericentrina. Entrambi hanno la capacità di interagire con i microtubuli per l'unione dei cromosomi.

Nello specifico, si tratta di ɣ anelli tubulinici che fungono da zone di nucleazione per lo sviluppo di microtubuli che si irradiano poi dal centrosoma.

Centrosomi e ciclo cellulare

La dimensione e la composizione delle proteine ​​nei centrosomi variano sostanzialmente durante le diverse fasi del ciclo cellulare. Per replicare, i centrosomi lo fanno da uno preesistente.

Le cellule interfase contengono solo un centrosoma. Questo viene duplicato solo una volta durante il ciclo cellulare e dà luogo a due centrosomi.

Nella fase G1 del ciclo i due centrioli sono orientati ortogonalmente (formando un angolo di 90 gradi), che è la loro posizione caratteristica.

Quando la cellula passa la fase G1, un importante punto di controllo del ciclo cellulare, il DNA si replica e si verifica la divisione cellulare. Allo stesso tempo, avvia la replica dei centrosomi.

A questo punto i due centrioli sono separati da una breve distanza, e ciascun centroolo originale ne dà uno nuovo. Apparentemente questa sincronizzazione degli eventi si verifica con l'azione degli enzimi chiamati chinasi.

Nella fase G₂/ La duplicazione dei centrosomi è completata e ogni nuovo centrosoma è composto da una nuova centriolo e una vecchia. Questo processo è noto come il ciclo del centrosoma.

Questi due centrioli, noti anche come centrioli "madre" e centrioli "figlio", non sono completamente identici.

I centrioli madre hanno estensioni o appendici che possono servire per ancorare i microtubuli. Queste strutture sono assenti nei centrioli del bambino.

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