سانتروزوم چیست؟ تعریف، ساختار، عملکرد، شکل

فهرست مطالب نمایش

مقدمه‌ای بر سانتروزوم

سانتروزوم اولین بار توسط ادوارد ون بندن و تئودر بووری به ترتیب در سال های 1883 و 1888 مشاهده و کشف شد. فرآیند یا الگوی تکرار سانتریول ابتدا توسط اتین دو هارون در سال 1950 و جوزف جی گال در سال 1950 اما به طور مستقل مورد مطالعه قرار گرفت.

سانتروزوم چیست؟

سانتروزوم‌ها اجزای سلولی هستند که به شکل دایره توخالی ظاهر می‌شوند و در داخل توسط اجزای میکروتوبول ساخته می‌شوند و نقش مهمی در تقسیم سلولی دارند.

سانتروزوم‌ها یا دوتایی هستند یا یک جفت سانتریول به همراه مرکز سازمان دهی میکروتوبول (MTOC) با ماتریکسی احاطه شده از پروتئین
سانتریول‌ها در سانتروزوم به صورت جفت و عمود بر هم قرار گرفته اند یعنی زاویه مناسبی را بین آنها تشکیل می دهند.
سانتریول‌ها در قاعده مژک‌ها و تاژک‌ها وجود دارند بنابراین به آنها اجسام بازال نیز می‌گویند.
سانتروزوم در سلول حیوانی وجود دارد نه سلول گیاهی یا قارچ. سلول گیاهی دارای یک مرکز سازماندهی میکروتوبول است.
اما در گامت‌های نر بریوفیت‌ها، گیاهان آوندی بدون دانه، چاروفیت‌ها، جینکو و سیکادها نیز وجود دارند.
توسعه سرطان می‌تواند در مورد سانتروزوم‌های غیرعملکردی در حیوانات رخ دهد.
در سیتوپلاسم در ناحیه مرکزی یعنی نزدیک هسته وجود دارد، از این رو سانتروزوم یا سانتریول نامیده می‌شود.

ساختار

سانتروزوم از میکروتوبول‌هایی تشکیل شده است که کوتاه هستند یعنی طول آنها حدود 500 نانومتر و عرض یا قطر آنها حدود 200 نانومتر است.
آنها در نه مجموعه (در هر سانتریول) مرتب شده اند که هر مجموعه شامل سه میکروتوبول یا توبولین است که به ترتیب 9+3 نیز گفته می‌شود.
دو سانتریول در جهت 90 درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند.

سانتریول‌ها توسط ماتریکس pericentriolar احاطه شده اند.
ماتریکس pericentriolar شامل ساختارهای سیتوزولی متراکم و پروتئین هایی مانند گاما-توبولین‌ها، پری سانترین، نینین و غیره است.
سانتریول‌ها و ماتریس pericentriolar به عنوان یک مجموعه، سانتروزوم نامیده می‌شود.
چیدمان میکروتوبول‌ها در سانتروزوم ساختار گاری-چرخ cart-wheel model نامیده می‌شود.
در مدل گاری-چرخ، 9 میکروتوبول (سه گانه) متصل به یکدیگر به صورت دایره ای چیده شده اند و یک میکروتوبول (دوگانه) در مرکز وجود دارد که توسط پروتئین‌هایی به نام spoke به 9 میکروتوبول متصل می‌شود و این آرایش مانند چرخ گاری به نظر می رسد.

عملکرد

آنها در تقسیم سلولی برای تشکیل الیاف دوکی لازم برای حرکت کروموزوم ها به سمت قطب‌های مخالف در هنگام جداسازی کروماتیدهای خواهری شرکت می‌کنند.

آنها همچنین در سازماندهی سلولی، یعنی با تشکیل یا استفاده از میکروتوبول‌ها برای تهیه اسکلت سلولی، درگیر هستند.

موقعیت آن در سلول موقعیت سایر اندامک‌ها و هسته را تعیین می کند زیرا در تشکیل اسکلت سلولی نقش دارد.

سانتروزوم و تقسیم سلولی

هر سلول حاوی یک سانتروزوم در نزدیکی هسته است. از آنجایی که جداسازی کروماتیدهای خواهری نیاز به دو سانتروزوم دارد که در دو قطب مخالف قرار گرفته اند، سانتروزوم در طول تقسیم سلولی فرآیند تقسیم را طی می‌کند.

در مرحله G1 تقسیم سلولی، شروع تکثیر شروع می شود که در آن سانتریول هایی که به صورت جفت آرایش یافته اند از هم جدا می‌شوند.
در فاز S تشکیل سانتریول دیگری از هر سانتریول مادر شروع می‌شود.
تشکیل کامل دو سانتروزوم از یک سانتریول مادر تنها در فاز G2 تقسیم سلولی کامل می‌شود.
سپس سانتروزوم‌ها جدا می‌شوند و در طول متافاز پس از متلاشی شدن غشای سلولی به سمت قطب های مخالف هسته حرکت می‌کنند.

چهار نوع میکروتوبول بر اساس جهت حرکت و آرایش آنها از سانتروزوم به وجود می‌آیند.

میکروتوبول‌های آستری یا ستاره‌ای: آنها از صفحه متافاز دور شده اند و در جهت گیری سانتروزوم در طول تقسیم سلولی کمک می کنند.
میکروتوبول‌های کروموزومی: به بازوهای کروموزوم متصل می شوند و کروماتیدها را از اختلال در هنگام جداسازی محافظت می‌کنند.
میکروتوبول‌های کینه توکور: آنها به کینتوکور متصل می شوند و کروماتیدهای خواهر را با نیروی کشش مخالف از هر دو طرف در طول آنافاز جدا می کنند.
میکروتوبول‌های قطبی: برای کمک به جداسازی کشیده می شوند اما به کروموزوم ها متصل نیستند.

سانتروزوم در سلول‌های گیاهی وجود ندارد، اما با این حال، آنها می توانند از طریق حضور یک مرکز سازماندهی میکروتوبول (MTOC) از طریق تقسیم سلولی عبور کنند.
بنابراین نیاز اساسی تقسیم سلولی میکروتوبول است.
سانتروزوم آنقدرها برای بقا یا تقسیم سلول حیاتی نیست.
اما میکروتوبول‌ها بیشتر مورد نیاز هستند و اگر به هر طریقی میکروتوبول‌ها در سلول سازماندهی شوند می توانند فرآیند تقسیم را طی کنند.
در مطالعات گذشته، سانتروزوم برای تقسیم سلولی ضروری یا حیاتی در نظر گرفته شد.
تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که حتی اگر سانتروزوم‌ها مانند گیاهان، قارچ ها و برخی از سلول‌های جانوری مختل شوند یا وجود نداشته باشند، سلول بدون هیچ نوع تاخیر یا وقفه ای به تقسیم صحیح خود ادامه می‌دهد. پس از تحقیق در سال 1961 توسط دانشمندی به نام مازیا، مشخص شد که مر بوط به میتوز است
مراکز در حضور یا عدم حضور سانتروزوم فعال بودند.
بنابراین می توان گفت که سانتروزوم‌ها فقط به تقسیم سلولی کمک می کنند اما اغلب برای آن مورد نیاز نیستند.