Centrioles roll i mikrobiologi

I mikrobiologi är centrioler cylindriska cellstrukturer som består av grupperingar av mikrotubuli, som är rörformade molekyler eller proteinsträngar. Utan centrioler skulle kromosomer inte kunna röra sig under bildandet av nya celler. 

Centrioler hjälper till att organisera sammansättningen av mikrotubulor under celldelning. För att uttrycka det enkelt använder kromosomer centrioleens mikrotubuli som en motorväg under celldelningsprocessen.

Där centrioler finns

Centrioler finns i alla djurceller och endast några få arter av lägre växtceller. Två centrioler - en modercentriole och en dottercentriole - finns i cellen i en struktur som kallas en centrosom. 

Sammansättning

De flesta centrioler består av nio uppsättningar mikrotubulatripletter, med undantag för vissa arter, till exempel krabbor som har nio uppsättningar mikrotubuldubletter. Det finns några andra arter som avviker från standardcentriole-strukturen. Mikrotubulor består av en enda typ av kulaprotein som kallas tubulin.

Två huvudfunktioner

Under mitos eller celldelning replikeras centrosomen och centriolerna och migrerar till motsatta ändar av cellen. Centrioler hjälper till att ordna mikrotubulorna som flyttar kromosomer under celldelning för att säkerställa att varje dottercell får rätt antal kromosomer. 

Centrioler är också viktiga för bildandet av cellstrukturer som kallas cilia och flagella. Cilia och flagella, som finns på utsidan av celler, hjälper till i cellrörelser. En centriole i kombination med flera ytterligare proteinstrukturer modifieras för att bli en basal kropp. Basala kroppar är förankringsplatserna för rörelse av cilia och flagella.

Viktig roll i celldelningen

Centrioler är belägna utanför, men nära cellkärnan. Vid celldelning finns det flera faser: i ordningsföljd är de intervall, profas, metafas, anafas och telofas. Centrioler har en mycket viktig roll att spela i alla faser av celldelningen. Slutmålet är att flytta replikerade kromosomer till en nyskapad cell.

Interfas och replikering

I den första fasen av mitos, kallad interfas, replikeras centrioler. Detta är fasen omedelbart före celldelningen, vilket markerar början av mitos och meios i cellcykeln.

Prophase and Asters and the Mitotic Spindle

I profas migrerar varje centrosom med centrioler mot motsatta ändar av cellen. Ett enda par centrioler är placerade vid varje cellpol. Den mitotiska spindeln visas initialt som strukturer som kallas asters som omger varje centriolepar. Mikrotubulor bildar spindelfibrer som sträcker sig från varje centrosom och därigenom separerar centriolepar och förlänger cellen.

Du kan tänka på dessa fibrer som en nyutgiven väg för de replikerade kromosomerna att flytta in i den nybildade cellen. I denna analogi är de replikerade kromosomerna en bil längs motorvägen.

 Metafas och placering av polära fibrer

I metafas hjälper centrioler att placera polära fibrer när de sträcker sig från centrosomen och placerar kromosomer längs metafasplattan. I linje med motorvägsanalogin håller detta banan rak.

Anafas och systerkromatiderna

I anafas förkortar och separerar polära fibrer anslutna till kromosomer systerkromatiderna (replikerade kromosomer). De separerade kromosomerna dras mot motsatta ändar av cellen med polära fibrer som sträcker sig från centrosomen.

Vid denna punkt i motorvägsanalogin är det som om en bil på motorvägen har replikerat en andra kopia och de två bilarna börjar röra sig från varandra, i motsatta riktningar, på samma motorväg.

Telofas och två genetiskt identiska dotterceller

I telofas sprids spindelfibrerna när kromosomerna avslutas till distinkta nya kärnor. Efter cytokinesis, som är uppdelningen av cellens cytoplasma, produceras två genetiskt identiska dotterceller som vardera innehåller en centrosom med ett centriolepar.

I den sista fasen, med bil- och motorvägsanalogin, ser de båda bilarna exakt lika ut, men är nu helt separata och har gått sina separata vägar.