De rol van Centrioles in de microbiologie

In de microbiologie zijn centriolen cilindrische celstructuren die zijn samengesteld uit groepen microtubuli, buisvormige moleculen of eiwitstrengen. Zonder centriolen zouden chromosomen niet kunnen bewegen tijdens de vorming van nieuwe cellen. 

Centriolen helpen bij het organiseren van de assemblage van microtubuli tijdens celdeling. Simpel gezegd, chromosomen gebruiken de microtubuli van de centriole als snelweg tijdens het celdelingsproces.

Waar Centrioles worden gevonden

Centriolen worden gevonden in alle dierlijke cellen en slechts enkele soorten lagere plantencellen. Twee centriolen - een moeder centriole en een dochter centriole - worden in de cel gevonden in een structuur die een centrosoom wordt genoemd. 

Samenstelling

De meeste centriolen bestaan ​​uit negen sets microtubulus-drieling, met uitzondering van sommige soorten, zoals krabben die negen sets microtubule-doubletten hebben. Er zijn een paar andere soorten die afwijken van de standaard centriole structuur. Microtubuli zijn samengesteld uit een enkel type bolvormig eiwit dat tubuline wordt genoemd.

Twee hoofdfuncties

Tijdens mitose of celdeling repliceren het centrosoom en centriolen en migreren naar tegenovergestelde uiteinden van de cel. Centriolen helpen bij het regelen van de microtubuli die chromosomen verplaatsen tijdens celdeling om ervoor te zorgen dat elke dochtercel het juiste aantal chromosomen ontvangt. 

Centriolen zijn ook belangrijk voor de vorming van celstructuren die bekend staan ​​als cilia en flagella. Cilia en flagella, gevonden op het buitenoppervlak van cellen, helpen bij cellulaire beweging. Een centriol gecombineerd met verschillende extra eiwitstructuren wordt gemodificeerd om een ​​basaal lichaam te worden. Basale lichamen zijn de ankerplaatsen voor het verplaatsen van cilia en flagella.

Belangrijke rol in celdeling

Centriolen bevinden zich buiten, maar in de buurt van de celkern. In celdeling zijn er verschillende fasen: in volgorde van voorkomen zijn ze interfase, profase, metafase, anafase en telofase. Centriolen spelen een zeer belangrijke rol in alle fasen van celdeling. Het einddoel is het verplaatsen van gerepliceerde chromosomen naar een nieuw gecreëerde cel.

Interfase en replicatie

In de eerste fase van mitose, genaamd interfase, repliceren centriolen. Dit is de fase onmiddellijk voorafgaand aan celdeling, die het begin van mitose en meiose in de celcyclus markeert.

Prophase and Asters and the Mitotic Spindle

In profase migreert elk centrosoom met centriolen naar tegenovergestelde uiteinden van de cel. Een enkel paar centriolen is geplaatst bij elke celpool. De mitotische spindel verschijnt aanvankelijk als structuren genaamd asters die elk centriole paar omringen. Microtubuli vormen spilvezels die zich uitstrekken vanaf elk centrosoom, waardoor centriolparen worden gescheiden en de cel wordt verlengd.

Je kunt deze vezels beschouwen als een nieuw verharde snelweg voor de gerepliceerde chromosomen om in de nieuw gevormde cel te komen. In deze analogie zijn de gerepliceerde chromosomen een auto langs de snelweg.

 Metafase en positionering van poolvezels

In metafase helpen centriolen om polaire vezels te positioneren terwijl ze zich uitstrekken vanaf het centrosoom en chromosomen langs de metafaseplaat positioneren. In overeenstemming met de snelweganalogie houdt dit de rijstrook recht.

Anaphase en de zusterchromatiden

In anafase verkorten polaire vezels verbonden met chromosomen en scheiden de zusterchromatiden (gerepliceerde chromosomen). De gescheiden chromosomen worden naar tegenovergestelde uiteinden van de cel getrokken door polaire vezels die zich vanaf het centrosoom uitstrekken.

Op dit punt in de snelweganalogie is het alsof een auto op de snelweg een tweede exemplaar heeft nagebootst en de twee auto's van elkaar beginnen weg te rijden, in tegengestelde richtingen, op dezelfde snelweg.

Telofase en twee genetisch identieke dochtercellen

In telofase verspreiden de spilvezels zich terwijl de chromosomen worden afgezet in afzonderlijke nieuwe kernen. Na cytokinese, wat de verdeling van het cytoplasma van de cel is, worden twee genetisch identieke dochtercellen geproduceerd die elk één centrosoom met één centriolpaar bevatten.

In deze laatste fase, met behulp van de auto- en snelweganalogie, zien de twee auto's er precies hetzelfde uit, maar zijn nu volledig gescheiden en gaan hun eigen weg.