18.6:

18.6: Sentrozom Duplikasyonu

Centrosome Duplication

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Molecular Biology

Centrosome Duplication

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

18.5: The Mitotic Spindle

18.7: Microtubule Instability

3,988 Views

•

02:25 min

•

April 07, 2021

Overview

Hayvan hücrelerinde birincil mikrotübül düzenleme merkezi (MTOC) sentrozomdur. Bir sentrozomun çekirdeğinde iki silindirik sentriol vardır. Her sentriol, proteinler tarafından bir arada tutulan üç mikrotübülden oluşan dokuz setten oluşur. Sentrioller birbirine dik açılarda konumlandırılır ve perisentriyolar matris veya pericentriolar malzeme (PCM) adı verilen şekilsiz bir protein bulutu ile çevrilidir.

Hücre bölünmesinden sonra her yavru hücrenin bir sentrozom almasını sağlamak için, sentrozom duplikasyonu hücre döngüsünün erken dönemlerinde başlar. Sentrozom duplikasyonu, hücre döngüsü başına bir kereden fazla meydana gelmesini önlemek için sikline bağımlı kinaz 2 (Cdk2) gibi hücre döngüsü kontrolleri tarafından sıkı bir şekilde düzenlenir. Böylece, hücre mitoza ulaştığında, iki sentrozoma sahiptir.

Sentrozom duplikasyonu, hücre döngüsünün aşamaları ile çakışır. Hücre döngüsünün G₁ fazı sırasında, sentrozomdaki iki sentriol, sentrozom oryantasyon bozukluğu adı verilen bir süreçle ayrılır.

G1 ve S fazları sırasında sentrozomlar kopyalanır. Prosentriyol adı verilen yeni bir sentriyol, mevcut iki merkezcilin her birinin tabanında oluşmaya ve uzamaya başlar. Prosentrioller, eski sentriyoller kadar büyük olana kadar S ve G₂ boyunca uzar. Dört sentriyol, hücre mitoza girene kadar genişlemiş PCM içinde birbirine yakın kalır.

_G2 fazı sırasında, γ-tubulin ve diğer PCM proteinleri, sentrozom olgunlaşması adı verilen bir süreç olan sentrozomda birikir.

G2 ve M fazları arasındaki geçiş sırasında sentrozomlar ayrılmaya başlar. İki ana sentriolün bağlantısı kesilir ve mikrotübül motor proteinleri iki sentrozomu birbirinden ayırır.

Sentrozom regülasyonundaki hatalar, kromozom ve sentrozom sayısında anormalliklere neden olabilir. Sentrozom anormallikleri ve sentrozom döngüsünün ilerlemesindeki bozukluklar, başta kanser olmak üzere birçok hastalıkta rol oynar. Tümör baskılayıcı proteinler ve onkogenler, tümör hücresi sentrozomlarındaki zararlı değişikliklerle bağlantılıdır ve bu proteinleri çekici bir tedavi hedefi haline getirir.

Transcript

Bir sentrozom, ökaryotik bir hücrenin ana mikrotübül düzenleyicisidir ve kardeş kromatitleri ayıran mikrotübüllerin iki kutuplu bir düzenlemesi olan mitotik iğin oluşumunda hayati bir rol oynar. İki iğ kutbu, karşılıklı olarak yerleştirilmiş iki sentrozom tarafından oluşturulur.

Bununla birlikte, hücre döngüsünden önce, çoğu hayvan hücresi sitoplazmada yalnızca bir sentrozom içerir. Hayvan hücrelerinde siklin E ve Cdk2’den oluşan G1 / S-siklin bağımlı kinaz veya Cdk kompleksi, hücre döngüsü girişinin yanı sıra sentrozom duplikasyonunu tetiklemeye yardımcı olur.

Her sentrozom, proteinli bir perisentriyolar matris tarafından kapsüllenen iki sentriolden oluşur.

Sentrozom duplikasyonu, ayrılığın iki sentriolün ayrılmasını gerçekleştirdiği erken G1 fazında başlar. Polo benzeri protein kinaz ailesine ait bir protein olan Plk-4, insanlarda sentriol biyogenezi için önemli bir düzenleyicidir.

S fazının başlangıcına yakın, bir kız sentriyol, her bir sentriolün tabanına dik açıyla büyümeye başlar.

G2 sırasında, kız sentriyoller tipik olarak uzamayı bitirir. Dört sentriyol, hücre mitoza girene kadar sentrozomda birbirine yakın kalır.

Mitozun başlangıcında sentrozom ikiye ayrılır ve bu aynı zamanda sentrozom ayrışması olarak da bilinir. Ortaya çıkan iki sentrozomun her biri bir çift sentriol ve perisentriyolar matris içerir. Her iki sentrozom da, esas olarak ana sentriolde bir dizi mikrotübülü çekirdeklendirir ve topluca mitotik mili oluşturur.

Sentrozom ve kromozom yaşam döngüsü çeşitli yönlerden benzerdir. Çoğaltmaları, döngü başına yalnızca bir kez gerçekleşir ve her ikisi de önceden var olan ana kopyadan yeni bir kopyanın üretildiği yarı muhafazakar bir süreçle çoğaltılır.

Ayrıca, kromozomlar gibi, sentrozomun bir kopyası, bölünmeden sonra her bir yavru hücreye eşit olarak dağıtılır.

Aşırı sentrozom duplikasyonu, mitotik iğ düzeneğini bozabilir ve kromozomların yanlış ayrılmasına neden olabilir, bu da kanser gibi hastalıklara neden olabilir.

Key Terms and definitions

Learning Objectives

Questions that this video will help you answer

This video is also useful for

Tags

Sentrozom Mikrotübül Düzenleme Merkezi Sentriyol Perisentriyolar Matriks Hücre Bölünmesi Hücre Döngüsü Kontrolleri Siklin Bağımlı Kinaz 2 Mitoz G1 Fazı S Fazı Prosentriyol Sentrozom Oryantasyon Bozukluğu G2 Fazı Tubulin Birikimi Sentrozom Olgunlaşması