18.6: Дупликация центросом

Основным организующим центром микротрубочек (MTOC) в клетках животных является центросома. Центросома имеет две цилиндрические центриоли в своей основе. Каждая центриоля состоит из девяти наборов из трех микротрубочек, удерживаемых вместе белками. Центриоли расположены под прямым углом друг к другу и окружены бесформенным белковым облаком, называемым перицентриолярным матриксом, или перицентриолярным материалом (PCM).

Чтобы гарантировать, что каждая дочерняя клетка получает центросому после деления клетки, дупликация центросом начинается на ранних этапах клеточного цикла. Дупликация центросом жестко регулируется контролем клеточного цикла, таким как циклин-зависимая киназа 2 (Cdk2), чтобы предотвратить ее возникновение более одного раза за клеточный цикл. Таким образом, к тому времени, когда клетка достигает митоза, у нее есть две центросомы.

Дупликация центросом совпадает с фазами клеточного цикла. Во время фазы G₁ клеточного цикла две центриоли в центросоме разделяются, что называется дезориентацией центросом.

Во время фаз G₁ и S центросомы дуплицируются. Новая центриола, называемая процентриолой, начинает формироваться и удлиняться у основания каждой из двух существующих центриолей. Процентриоли удлиняются через S и_G2 до тех пор, пока не становятся такими же большими, как более старые центриоли. Четыре центриоли остаются близко друг к другу в увеличенной ПКМ до тех пор, пока клетка не войдет в митоз.

Во время фазы G₂ γ-тубулин и другие белки PCM накапливаются в центросоме, что называется созреванием центросом.

Во время перехода между фазами_G2 и M центросомы начинают разделяться. Две материнские центриоли разъединяются, и моторные белки микротрубочек раздвигают две центросомы.

Ошибки в регуляции центросом могут вызвать аномалии в количестве хромосом и центросом. Аномалии центросом и дефекты в прогрессировании цикла центросом связаны с множественными заболеваниями, в частности с раком. Белки-супрессоры опухолей и онкогены связаны с вредными изменениями в центросомах опухолевых клеток, что делает эти белки привлекательной мишенью для лечения.