Centrioles (available in greek only)

Κεντριόλια

· Biology Βιολογία · centrioles κεντριόλια cell κύτταρο microtubules μικροσωληνίσκοι

Εισαγωγή

Το κεντροσωμάτιο εντοπίσθηκε πρώτη φορά το 1883 από τον Βέλγο εμβρυολόγο και κυτταρολόγο Edouard Van Beneden, αλλά το περιέγραψε και το ονόμασε το 1888 ο Γερμανός βιολόγος Theodor Boveri στον οργανισμό Ascaris megalocephala. Το όνομα του οφείλεται στο ότι εντοπίζεται πολύ συχνά κοντά προς το κέντρο του κυττάρου, σε αντιδιαστολή με άλλα οργανίδια.

Edouard van Beneden (1846-1910)
Edouard van Beneden
(1846-1910)
Theodor Boveri (1862-1915)
Theodor Boveri
(1862-1915)

Στο κέντρο του κεντροσωματίου, συνήθως, εντοπίζεται ένα ζευγάρι κυλινδρικών βαρελοειδών σχηματισμών που σχετίζονται δομικά με τα βασικά σωμάτια που οργανώνουν τις βλεφαρίδες και τα μαστίγια και ονομάζονται κεντριόλια. Τα δύο κεντριόλια εντοπίζονται συνήθως σε κάθετη διευθέτηση και περιβάλλονται από μια άμορφη μάζα πρωτεϊνών (>200) που ονομάζεται περικεντριολικό υλικό (pericentriolar material, PCM). Το PCM περιλαμβάνει πρωτεΐνες υπεύθυνες για την πυρήνωση και αγκυροβόληση των μικροσωληνίσκων, μεταξύ των οποίων συμπεριλαμβάνονται η γ-σωληνίνη, η περικεντρίνη και η νινεΐνη. Σε γενικές γραμμές κάθε κεντριόλιο αποτελείται από τριάδες μικροσωληνίσκων που συγκροτούν ένα κυλινδρικό σχηματισμό που περιέχει -μεταξύ άλλων- κεντρίνη, κινεξίνη και τεκτίνη. Το κεντροσωμάτιο δεν περιβάλλεται από στοιχειώδη μεμβράνη.

Blausen 0214 Centrioles

Ασυμμετρίες κεντριολίων

Τα δύο κεντριόλια ενός κεντροσωματίου δεν είναι απόλυτα ίδια. Διαφέρουν ως προς την ηλικία και το στάδιο ωρίμανσης και ως εκ τούτου χαρακτηρίζονται από κάποιες εγγενείς ασυμμετρίες. Το πιο ώριμο, μητρικό κεντριόλιο είναι μεγαλύτερο σε μέγεθος, καθώς οι μικροσωληνίσκοι που το συγκροτούν έχουν μεγαλύτερο μήκος σε σχέση με τους μικροσωληνίσκους του θυγατρικού κεντριόλιου. Επιπλέον, το μητρικό κεντριόλιο φέρει ακραία και υποακραία εξαρτήματα πρωτεϊνικής φύσεως. Τα υποακραία εξαρτήματα εμπλέκονται στην οργάνωση του μεσοφασικού σκελετού των μικροσωληνίσκων, ενώ τα ακραία εξαρτήματα επιτρέπουν στο ώριμο κεντριόλιο να λειτουργήσει ως βασικό σωμάτιο, καθώς με τη βοήθεια αυτών προσκολλάται στην πλασματική μεμβράνη. Το νέο μητρικό κεντριόλιο θα αρχίσει να αποκτά αυτά τα εξαρτήματα κατά τις φάσεις G2/M, με τη μορφή τους να οριστικοποιείται κατά τη φάση G1 του επόμενου κυτταρικού κύκλου. Σε σχετικές έρευνες έχει παρατηρηθεί ότι το παλιό μητρικό κεντριόλιο είναι σε θέση να δώσει πιο γρήγορα βλεφαρίδα σε σχέση με το νέο μητρικό κεντριόλιο, το οποίο καθυστερεί χρονικά.

Centriole-en
Τα δύο κεντριόλια έχουν διαφορετικό μέγεθος. Επιπλέον, το μητρικό φέρει ακραία και υποακραία εξαρτήματα.

Η ορθόδοξη και η de novo συγκρότηση των κεντριολίων

Τα κεντριόλια διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην οργάνωση των μικροσωληνίσκων (έχουν βασικό ρόλο στο σχηματισμό βλεφαρίδων και μαστιγίων) και διπλασιάζονται με ακρίβεια μια φορά σε κάθε κυτταρικό κύκλο. Νέα (θυγατρικά) κεντριόλια προκύπτουν –τυπικά- σε στενή σχέση με υπάρχοντα (μητρικά) κεντριόλια, υποδηλώνοντας ότι τα μητρικά κεντριόλια κατευθύνουν το σχηματισμό των θυγατρικών κεντριολίων (canonical assembly). Όμως, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα κεντριόλια μπορούν επίσης να αυτόσυγκροτηθούν απουσία υπάρχοντος κεντριολίου (de novo assembly). Πρόσφατες εργασίες υποδεικνύουν ότι τα δύο μονοπάτια (το κανονικό/ορθόδοξο και το de novo) χρησιμοποιούν κοινό μηχανισμό και ότι το μητρικό κεντριόλιο απλά περιορίζει χωρικά τη διαδικασία αυτοσυγκρότησης ώστε να συμβεί στην άμεση γειτονία του.

Η συμπεριφορά του κεντροσωματίου παρουσιάζει ενδιαφέρουσες αναλογίες με αυτήν των χρωμοσωμάτων. Στην αρχή κάθε κυτταρικού κύκλου υπάρχουν δύο αντίγραφα του κάθε χρωμοσώματος (ζεύγη ομολόγων) και ένα ζεύγος κεντριολίων. Κατά τη διάρκεια της φάσης S, τόσο τα χρωμοσώματα όσο και τα κεντρίλια διπλασιάζονται, ενώ κατά τη μίτωση και τα δύο διπλασιασμένα σύνολα χρωμοσωμάτων και κεντριολίων διαχωρίζονται εξίσου στα θυγατρικά κύτταρα οπότε επανέρχονται στον αρχικό αριθμό αντιγράφων τους.

Η ομοιότητα όμως μεταξύ των κύκλων των χρωμοσωμάτων και των κεντριλίων δεν είναι απλά επιφανειακή, καθώς οι δύο κύκλοι μοιράζονται κοινούς ρυθμιστές.

Ο διπλασιασμός του κεντροσωματίου παρουσιάζει, λοιπόν, βασικές ομοιότητες με το διπλασιασμό του DNA των χρωμοσωμάτων αλλά και μια ουσιαστική διαφορά. Η ημισυντηρητική φύση του διπλασιασμού (κάθε νέο κεντρόσωμα περιέχει ένα παλιό μητρικό και ένα νέο θυγατρικό κεντριόλιο) και η δράση κυκλινοεξαρτώμενων κινασών στη ρυθμίση της διαδικασίας αποτελούν κοινά στοιχεία. Όμως, ο διπλασιασμός του κεντροσωματίου διαφέρει στο ότι δεν επιτελείται συγκρότηση με τη χρήση μια μήτρας, αλλά το μητρικό κεντρόλιο απλά συμβάλλει στη συγκέντρωση των υλικών που χρειάζεται για το σχηματισμό του θηγατρικού κεντριολίου.

Στα περισσότερα κύτταρα, νέα κεντριόλια τυπικά προκύπτουν μόνο σε συσχέτιση με προϋπάρχοντα κεντριόλια και αυτή η αντιστοιχία ένα προς ένα ανάμεσα στο παλιό και το νέο κεντριόλιο διασφαλίζει έναν ακριβή διπλασιασμό. Όμως αυτό το ορθόδοξο κανονικό μονοπάτι δεν είναι ο μοναδικός τρόπος σχηματισμού νέων κεντριολίων. Στα πολυβλεφαριδωτά κύττάρα και σε κάποια εμβρυονικά συστήματα τα κεντριόλια και τα βασικά σωμάτια αναδύονται de novo, δηλαδή αυτοσυγκροτούνται στο κυτταρόπλασμα απουσία οποιουδήποτε προϋπάρχοντος κεντριολίου. Επιπλέον, de novo συγκρότηση μπορεί να συμβεί σε διαιρούμενα κύτταρα όταν τα υπάρχοντα κεντριόλια καταστραφούν ή χαθούν. Φαίνεται όμως ότι η παρουσία άθικτου κεντριολίου καταστέλλει τη de novo οδό και περιορίζει τη συγκρότηση στην κανονική. Αλλά και η κανονική οδός ρυθμίζεται περαιτέρω έτσι ώστε σε κάθε κυτταρικό κύκλο ένα -και μόνο ένα- νέο θυγατρικό κεντριόλιο να συγκροτείται για κάθε μητρικό.

Συγκρότηση κεντριολίων

Το κεντριόλιο είναι μια σύνθετη δομή που αποτελείται από 9 μονάδες, διάδες ή τριάδες μικροσωληνίσκων σε κύκλο, ενώ επιπλέον μπορεί να εμπεριέχει άλλες δομές όπως ακτίνες, νημάτια και σωλήνες.

Ο νηματώδης σκώληκας Caenorhabditis elegans έχει κεντριόλια τα οποία είναι μικρά και σχετικά απλά στη δομή. Αποτελούνται από ένα κεντρικό σωλήνα που περιβάλλεται από 9 μονούς μικροσωληνίσκους. Επειδή θεωρούνται ανάλογα των προκεντριολίων (δηλαδή ανώριμων μορφών κεντριολίων) που συναντάμε σε άλλους οργανισμούς, τα κεντριόλια του C. elegans προσφέρουν ένα σύστημα μικρότερης πολυπλοκότητας για να μελετήσουμε τα βήματα της συγκρότησης των κεντριολίων.

Πράγματι, η πρώτη περιγραφή ενός μορφογενετικού μονοπατιού για τη συγκρότηση του κεντριολίου έχει προέλθει από εργασίες πάνω σε έμβρυα C. elegans. Η συγκρότηση του κεντριολίου αρχίζει με το σχηματισμό ενός μικρού κεντρικού σωλήνα ο οποίος στη συνέχεια επιμηκύνεται. Κατόπιν προστίθονται 9 μονοί μικροσωληνίσκοι ώστε να σχηματιστεί το εξωτερικό τοίχωμα. Η διαδικασία συγκρότησης απαιτεί τη δράση τουλάχιστον 5 παραγόντων διπλασιασμού: της κινάσης ZYG-1 και των πρωτεϊνών με δομή υπερέλικας SPD-2, SAS-4, SAS-5 και SAS-6. Έαν λείπει οποιοδήποτε από τα μητρικά γονίδια που κωδικοποιούν αυτές τις πρωτεΐνες, ο διπλασιασμός του κεντριολίου αποτυχάνει. Οι SPD-2 και ZYG-1 εντοπίζονται πρώτες στη θέση της συγκρότησης και απαιτούνται για την επιστράτευση της SAS-5 και της SAS-6, που χρειάζονται για το σχηματισμό του κεντρικού σωλήνα. Τέλος, η SAS-4 επιστρατεύεται από τις SAS-5 και τις SAS-6 και απαιτείται για την προσθήκη των μικροσωληνίσκων στο εξωτερικό τοίχωμα. Η SAS-4 αρχικά συνδέεται ασθενώς με το αναπτυσσόμενο κεντριόλιο αλλά στη συνέχεια ενσωματώνεται σταθερά κατά την μεσολαβούμενη από τη γ-σωληνίνη προσθήκη των μονών μικροσωληνίσκων. Είναι ενδιαφέρον ότι απουσία της SAS-4, ένας κεντρικός σωλήνας χωρίς μικροσωληνίσκους μπορεί να σχηματιστεί, αλλά η σταθερότητά του είναι περιορισμένη.

Centriole-schema

Αν και μπορεί να υπάρχουν διαφορές ανάμεσα στα διάφορα είδη όσο αφορά τα δομικά ενδιάμεσα κατά τη συγκρότηση του κεντριολίου, το τελικό προϊόν είναι το ίδιο: ένας κύλινδρος με εννεαπλή ακτινωτή συμμετρία. Αν και στους σκώληκες πιστεύεται ότι ο κεντρικός σωλήνας δρα ως σκαλωσιά, σε πολλούς άλλους οργανισμούς αυτός απουσιάζει. Κάποια είδη διαθέτουν μια κατασκευή όμοια με «τροχό αμάξης» («cartwheel»), η οποία εμφανίζεται νωρίς κατά τη συγκρότηση του κεντριολίου και αποτελείται από ένα κεντρικό κόμβο και εννέα ακτίνες. Στη Chlamydomonas η SAS-6 έχει δειχτεί ότι αποτελεί συστατικό του κεντρικού τμήματος και ότι είναι απαραίτητη για τον καθορισμό της εννιαπλής συμμετρίας και της θέσης των τριπλετών των μικροσωληνίσκων. Επίσης, η Bld10p, ένα συστατικό της άκρης των ακτίνων, επίσης, απαιτείται για την εννιαπλή συμμετρία.

Διαδικασίες ρυθμιστικού ελέγχου

Έχουν διερευνηθεί τρία επίπεδα ελέγχου:

  1. Χρονικός έλεγχος που εξασφαλίζει συντονισμό του κεντροσωμιακού κύκλου με τον κυτταρικό κύκλο, περιορίζοντας το διπλασιασμό των κεντριολίων μια φορά ανά κύκλο.
  2. Χωρικός έλεγχος που εξασφαλίζει ότι το νέο κεντριόλιο σχηματίζεται σε συσχέτιση με το μητρικό κεντριόλιο.
  3. Αριθμητικός έλεγχος που περιορίζει τον αριθμό των θυγατρικών κεντριολίων που σχηματίζονται.

Χρονικός έλεγχος

Συντήξεις κυττάρων έδειξαν ότι ένα G2 (διπλασιασμένο) κεντριόλιο που επιστρέφει στη φάση S δε ξαναδιπλασιάζεται, γεγονός που υποδηλώνει την ύπαρξη ενός ενδογενούς στο κεντριόλιο μηχανισμού αναστολής του επαναδιπλασιασμού. Μέχρι πρόσφατα, η φύση αυτού του μηχανισμού αναστολής και ο τρόπος ρύθμισης του στους κατάλληλους χρόνους παρέμεναν ασαφείς. Όμως, μια επανεξέταση των δεδομένων της υπερδομής οδηγεί σε μια πρόταση ενός κομψού μοντέλου που εξηγεί γιατί ο διπλασιασμός του κεντριολίου περιορίζεται στη μια φορά ανά κυτταρικό κύκλο. Μετά το διπλασιασμό, το μητρικό και το θυγατρικό κεντριόλιο παραμένουν στενά συνδεδεμένα. Αυτή η διαμόρφωση αναστέλλει περαιτέρω διπλασιασμούς και διατηρείται μέχρι το τέλος της μίτωσης, οπότε τα δύο κεντριόλια χάνουν τη στενή τους σύνδεση, απεμπλέκονται και γίνονται δεκτικά σε διπλασιασμό.

Ο αποχωρισμός, λοιπόν, των δύο κεντριολίων συνιστά το γεγονός που καθιστά επιτρεπτό τον κεντριολικό διπλασιασμό, ενώ η συγκρότηση του θυγατρικού κεντριολίου περιορίζεται στη φάση S υπό τον έλεγχο ρυθμιστών του κυτταρικού κύκλου όπως η κυκλίνη Ε.

Στοιχεία από μελέτες στο βάτραχο Xenopus και στον άνθρωπο εμπλέκουν την πρωτεάση σεπαράση (separase) στο διαχωρισμό των κεντριολίων, χωρίς όμως να έχει διευκρινιστεί ακόμη το υπόστρωμά της. Η σεπαράση ταυτοποιήθηκε αρχικά ως ρυθμιστής του διαχωρισμού των αδελφών χρωματίδων κατά τη μίτωση. Έχει βρεθεί ότι, κατά τη μετάβαση από τη μετάφαση στην ανάφαση, η ενεργοποιημένη σεπαράση κόβει την κοχεσίνη (cohesin) η οποία μετέχει στο σύμπλοκο που συνδέει τις αδερφές χρωματίδες, οδηγώντας έτσι στο διαχωρισμό τους. Ανάλογος μηχανισμός λειτουργεί και κατά τη μείωση, μόνο που σε αυτήν την περίπτωση απαιτείται αυστηρός έλεγχος έτσι ώστε κατά τη μείωση Ι να διαχωριστούν μόνο τα ομόλογα χρωμοσώματα, ενώ οι αδερφές χρωματίδες θα διαχωριστούν κατά τη μείωση ΙΙ. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της προστασίας που παρέχεται στην κεντρομερική κοχεσίνη κατά την ανάφαση Ι από την πρωτεΐνη Shugoshin, ώστε να χωρίσουν μόνο τα ομόλογα χρωμοσώματα.

Έχει δειχτεί πρόσφατα ότι η έλλειψη ενός μικρού εναλλακτικού μετάγραφου της Shugoshin, που ονομάζεται sSgo1, οδηγεί σε ανώμαλο διαχωρισμό των κεντριολίων. Φαίνεται ότι η sSgo1 προστατεύει ένα «συνεκτικό παράγοντα» στο κεντρόσωμα από τη σεπαράση, αποτρέποντας έτσι τον άκαιρο διαχωρισμό των κεντριολίων. Δεν έχει ταυτοποιηθεί όμως, ακόμη, ο «συνεκτικός παράγοντας», αλλά ούτε και πως ρυθμίζεται η sSgo1, αφού εντοπίζεται παρούσα στο κεντρόσωμα σε όλη τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου. Πάντως, φαίνεται ότι πρωτεΐνες που παίζουν ρυθμιστικό ρόλο στην συνοχή και στο διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων διαδραματίζουν αντίστοιχους ρόλους στον έλεγχο του διπλασιασμού των κεντριολίων.

Χωρικός έλεγχος

Αν και τα κεντριόλια μπορούν να εμφανιστούν de novo σε αρκετούς κυτταρικούς τύπους, παρουσία ενός υπάρχοντος κεντριολίου η οδός αυτή καταστέλλεται και νέα κεντριόλια σχηματίζονται μόνο σε στενή σχέση με το προϋπάρχον κεντριόλιο. Πρόσφατα δείχτηκε ότι τα θυγατρικά κεντριόλια σχηματίζονται στο ΠΚΥ παρά σε απευθείας επαφή με το μητρικό κεντριόλιο και ότι το ΠΚΥ μπορεί από μόνο του να κατευθύνει το σχηματισμό των θυγατρικών κεντριολίων. Αυτό υποδηλώνει ότι ο κύριος ρόλος του μητρικού κεντριολίου είναι να διατηρεί το ΠΚΥ σε μια συμπαγή εστία επιβάλλοντας το σχηματισμό του θυγατρικού κεντριολίου στη στενή γειτονία του. Πιθανώς, το ΠΚΥ εξυπηρετεί τη συγκέντρωση των παραγόντων συγκρότησης επιτρέποντας το διπλασιασμό να προχωρήσει αποτελεσματικά. Αυτή η υπόθεση εξηγεί όχι μόνο το χωρικό έλεγχο κατά τον κανονικό διπλασιασμό, αλλά και γιατί είναι δυνατός ο de novo σχηματισμός απουσία προϋπάρχοντος κεντριολίου: όταν λείπει μια κεντρική εστία, τυχαία συσσώρευση ΠΚΥ μπορεί να ξεπεράσει μια κρίσιμη μάζα που επιτρέπει το σχηματισμό κεντριολίου. Επιπλέον, εξηγεί το γιατί η απώλεια μερικών πρωτεϊνών του ΠΚΥ οδηγεί σε μειωμένη αποτελεσματικότητα του διπλασιασμού.

Αριθμητικός έλεγχος

Είναι ξεκάθαρο ότι ένα μητρικό κεντριόλιο είναι ικανό να σχηματίσει ταυτόχρονα πολλά θυγατρικά, οπότε είναι σημαντικό να υπάρχει κάποιος μηχανισμός ελέγχου που να εξασφαλίζει ότι θα δημιουργηθεί ένα μόνο κεντριόλιο από κάθε μητρικό. Αν αυξήσουμε την ποσότητα του ΠΚΥ στο κεντρόσωμα παρατηρούμε -ως αποτέλεσμα- το σχηματισμό επιπλέον κεντριολίων, πιθανώς εξαιτίας της αύξησης της συγκέντρωσης των κεντριολικών παραγόντων συγκρότησης στη γειτονιά του μητρικού κεντριολίου. Υπερέκφραση είτε της Plk4/Sak είτε της SAS-6 οδηγεί σε υπερδιπλασιασμό των κεντριολίων. Η Plk4/Sak απαιτείται για τη στρατολόγηση της SAS-6 στο κεντριόλιο και ο Plk4-επαγώμενος υπερδιπλασιασμός είναι SAS-6 εξαρτώμενος, υποδηλώνοντας το ρόλο κλειδί της SAS-6 στη ρύθμιση του αριθμού των θυγατρικών κεντριολίων. Στον άνθρωπο, τα επίπεδα της SAS-6 υπόκεινται σε ρύθμιση κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου: αυξάνονται από τη φάση S ως το τέλος της μίτωσης, οπότε πέφτουν γρήγορα λόγω APCCdh1-κατευθυνόμενης αποδόμησης στο πρωτεάσωμα. Φαίνεται, λοιπόν, ότι ο έλεγχος των επιπέδων της SAS-6 είναι ουσιαστικός για τον έλεγχο του αριθμού των θυγατρικών κεντριολίων και την αποτροπή σχηματισμού επιπλέον κεντριολίων.

Συνοψίζοντας

Αν και για χάρη απλότητας διαχωρίσαμε εννοιολογικά τα τρία επίπεδα ελέγχου, είναι πολύ πιθανό ότι σε μοριακό επίπεδο αυτοί οι έλεγχοι συνδέονται στενά μεταξύ τους. Για παράδειγμα, ο χωρικός και ο αριθμητικός έλεγχος εμπλέκουν ρύθμιση της τοποθεσίας και των επιπέδων των ίδιων παραγόντων. Επιπλέον, οι διαδικασίες ελέγχου του κυτταρικού κύκλου που παρέχουν χρονική ρύθμιση του διπλασιασμού των κεντριολίων, ρυθμίζουν επίσης τα επίπεδα πρωτεϊνών κλειδιών για το διπλασιασμό των κεντριολίων, όπως είναι η SAS-6, ασκώντας έτσι και αριθμητικό έλεγχο. Καθώς, μαθαίνουμε περισσότερα για τις ρυθμιστικές διαδικασίες που αφορούν τα κεντριόλια και το διπλασιασμό τους, είναι σίγουρο ότι θα ανακαλύψουμε και θα κατανοήσουμε περισσότερο τις συνδέσεις ανάμεσα σε αυτές τους μηχανισμούς.

Συμπεράσματα

Φαίνεται ότι τα πρώτα βήματα της συγκρότησης του κεντριολίου λαμβάνουν χώρα μέσα στο περικεντριολικό υλικό και αφορούν το σχηματισμό πρώιμων ασταθών θεμελιωδών δομών. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, οι δομές αυτές μπορεί να ανταγωνίζονται για συστατικά στοιχεία. Τελικά, μια από αυτές τις δομές είναι ικανή να συμπλεχθεί με το μητρικό κεντριόλιο. Η σύμπλεξη αυτή μπορεί, τότε, να ξεκινήσει δύο γεγονότα. Πρώτον, μπορεί να σταθεροποιήσει την αναπτυσσόμενη δομή, μιας και η γ-σωληνίνη που σχετίζεται με το μητρικό κεντριόλιο προάγει το σχηματισμό των μικροσωληνίσκων του θυγατρικού κεντριολίου. Δεύτερον, η σύμπλεξη μπορεί να δημιουργήσει ένα σήμα τερματισμού της αρχικής φάσης συγκρότησης, εμποδίζοντας επιπρόσθετα ενδιάμεσα να αγκυροβολήσουν στο μητρικό κεντριόλιο. Αυτό το σήμα παραμένει μέχρι την επόμενη ανάφαση, όταν ο αποχωρισμός του μητρικού και θυγατρικού κεντριολίου που προκαλείται από τη σεπαράση, αδειοδοτεί και τα δύο κεντριόλια για το νέο γύρο διπλασιασμού.

Είδαμε ότι η συγκρότηση των κεντριολίων υπόκειται σε πολλαπλά επίπεδα ρύθμισης για να διασφαλιστεί ότι ο σωστός αριθμός κεντριολίων διατηρείται από γενιά σε γενιά. Ο χωρικός έλεγχος παρέχεται από ένα σύστημα που παρακολουθεί την κατάσταση των κεντριολίων, έτσι ώστε -παρουσία ενός ακέραιου κεντριολίου- να λειτουργεί μόνο το υψηλής πιστότητας κανονικό μονοπάτι, ενώ απουσία κεντριολίων (λόγω απώλειας ή βλάβης) το χαμηλής πιστότητας de novo μονοπάτι ενεργοποιείται για να αναγεννήσει αυτά τα οργανίδια. Για το κανονικό μονοπάτι, επιπλέον έλεγχοι εξασφαλίζουν ότι μόνο ένα θυγατρικό κεντριόλιο συγκροτείται ανά μητρικό ανά κυτταρικό κύκλο.

Χρειάζεται ακόμη να γίνει πολλή δουλειά ώστε να κατανοήσουμε πλήρως τους πολύπλοκους μηχανισμούς ελέγχου που είναι υπεύθυνοι για τον ακριβή διπλασιασμό. Ειδικότερα, είναι σημαντικό να ταυτοποιήσουμε τους σχετικούς στόχους της σεπαράσης και να διαλευκάνουμε το μοριακό μονοπάτι που περιορίζει τον αριθμό των κεντριολίων που σχηματίζονται. Έτσι, στο ορατό μέλλον το κεντροσωμάτιο που κέντριζε στο παρελθόν το ενδιαφέρον των επιστημόνων λόγω της θέσης, της συμπεριφοράς και του ενδεχόμενου ρόλου του, φαίνεται ότι θα συνεχίσει για αρκετό καιρό ακόμη να τραβά την προσοχή των ερευνητών. Ευχαριστώ.

Antonios Tsolis

Αντώνιος Τσώλης

Βιβλιογραφία

  • Mi Hye Song, Nicholas B. Miliaras, Nina Peel, Kevin F. O’Connell, «Centrioles: some self-assembly required, Current Opinion in Cell Biology», Volume 20, Issue 6, December 2008, Pages 688-693.
  • Erich A. Nigg & Tim Stearns, «The centrosome cycle: Centriole biogenesis, duplication and inherent asymmetries», Nature Cell Biology 13, 1154–1160 (2011).
  • Sigrid Hoyer-Fender, «Centriole maturation and transformation to basal body», Seminars in Cell & Developmental Biology, Volume 21, Issue 2, April 2010, Pages 142-147.
  • Zita Carvalho-Santos, Juliette Azimzadeh, José. B. Pereira-Leal, and Mónica Bettencourt-Dias «Evolution Tracing the origins of centrioles, cilia, and flagella», J Cell Biol 2011 194:165-175. Published July 25, 2011.
  • Zita Carvalho-Santos, Pedro Machado, Pedro Branco, Filipe Tavares-Cadete, Ana Rodrigues-Martins, José B. Pereira-Leal, and Mónica Bettencourt-Dias «Stepwise evolution of the centriole-assembly pathway», J Cell Sci 2010 123:1414-1426; Advance Online Publication April 14, 2010. Marshall, W. F. (2009). «Centriole evolution». Current Opinion in Cell Biology 21 (1): 14–15.

See also...

Δείτε επίσης...