stringtranslate.com

Базальное тело

Схема жгутика эукариот. 1-аксонема, 2-клеточная мембрана, 3-ИФТ ( Внутрижгутиковый транспорт ), 4-Базальное тельце, 5-Поперечный срез жгутика, 6-Триплеты микротрубочек базального тельца.
Продольный срез области жгутиков Chlamydomonas Reinhardtii . В верхушке клетки находится базальное тельце, служащее местом крепления жгутика. Базальные тельца происходят из центриолей и имеют субструктуру, аналогичную субструктуре центриолей, с девятью триплетами периферических микротрубочек (см. структуру внизу в центре изображения).

Базальное тельце (синоним базальной гранулы , кинетосомы , а в более старой цитологической литературе — блефаропласта ) представляет собой белковую структуру, обнаруженную в основании эукариотического ундулиподия ( реснички или жгутика ). Базальное тельце было названо Теодором Вильгельмом Энгельманом в 1880 году. [1] [2] Оно образовано из центриоли и нескольких дополнительных белковых структур и, по сути, представляет собой модифицированную центриоль. [3] [4] Базальное тельце служит местом зародышеобразования для роста микротрубочек аксонемы . Центриоли, из которых происходят базальные тельца, действуют как места закрепления белков, которые, в свою очередь, закрепляют микротрубочки , и известны как центр организации микротрубочек (MTOC). Эти микротрубочки обеспечивают структуру и облегчают движение везикул и органелл внутри многих эукариотических клеток.

Сборка, конструкция

Реснички и базальные тельца образуются во время покоя или фазы G1 клеточного цикла . Прежде чем клетка вступит в фазу G1, т. е. до образования реснички, материнская центриоль служит компонентом центросомы .

В клетках, которым суждено иметь только одну первичную ресничку, материнская центриоль дифференцируется в базальное тельце при входе в G1 или состояние покоя. Таким образом, базальное тельце в такой клетке происходит из центриоли. Базальное тельце отличается от материнской центриоли как минимум в двух аспектах. Во-первых, базальные тельца имеют базальные ножки, которые прикреплены к цитоплазматическим микротрубочкам и необходимы для поляризованного выравнивания ресничек. Во-вторых, базальные тельца имеют переходные волокна в форме вертушки, берущие начало от придатков материнской центриоли. [5]

Однако в многореснитчатых клетках во многих случаях базальные тельца не состоят из центриолей, а генерируются de novo из специальной белковой структуры, называемой дейтеросомой . [6]

Функция

Во время покоя клеточного цикла базальные тельца организуют первичные реснички и располагаются в коре клетки рядом с плазматической мембраной. При входе в клеточный цикл реснички резорбируются, и базальное тельце мигрирует в ядро, где оно функционирует для организации центросом. Центриоли, базальные тельца и реснички важны для митоза, полярности, деления клеток, транспортировки белков, передачи сигналов, подвижности и чувствительности. [7]

Мутации в белках, которые локализуются в базальных тельцах, связаны с несколькими цилиарными заболеваниями человека, включая синдром Барде-Бидля , [8] орофациодигитальный синдром , [9] [10] синдром Жубера , [11] конусно-стержневую дистрофию , [12] [13] ] Синдром Меккеля , [14] и нефронофтиз . [15]

Регуляция продукции базальных тел и пространственной ориентации является функцией нуклеотидсвязывающего домена γ -тубулина . [16]

У растений отсутствуют центриоли, и только низшие растения (например, мхи и папоротники) с подвижными сперматозоидами имеют жгутики и базальные тельца. [17]

Рекомендации

  1. ^ Энгельманн, TW (1880). Zur Anatomie und Physiologie der Flimmerzellen. Арка Пфлюгерса. 23, 505–535.
  2. ^ Бладгуд, РА (2009). «От центрального к рудиментарному и к первичному: история недооцененной органеллы, время которой пришло. Первичная ресничка». Первичные реснички . Методы клеточной биологии. Том. 94. стр. 3–52. doi : 10.1016/S0091-679X(08)94001-2. ISBN 9780123750242. ПМИД  20362083.
  3. ^ Шредер, Джейкоб М.; Ларсен, Джеспер; Комарова Юлия; Ахманова, Анна; Торстейнссон, Рикке И.; Григорьев Илья; Мангусо, Роберт; Кристенсен, Сорен Т.; Педерсен, Стайн Ф.; Геймер, Стефан; Педерсен, Лотте Б. (2011). «EB1 и EB3 способствуют биогенезу ресничек с помощью нескольких механизмов, связанных с центросомами». Журнал клеточной науки . 124 (15): 2539–2551. дои : 10.1242/jcs.085852. ПМК 3138699 . ПМИД  21768326. 
  4. ^ Бенджамин Левин (2007). Клетки. Джонс и Бартлетт Обучение. п. 359. ИСБН 978-0-7637-3905-8. Проверено 28 июля 2019 г.
  5. ^ Ким, С.; Динлахт, Б.Д. (2013). «Сборка первичной реснички». Современное мнение в области клеточной биологии . 25 (4): 506–511. дои : 10.1016/j.ceb.2013.04.011. ПМЦ 3729615 . ПМИД  23747070. 
  6. ^ Клос Деринг, окружной прокурор; Владар Е.К.; Вернер, Мэн; Митчелл, JW; Хван, П.; Митчелл, Би Джей (2013). «Биогенез центриолей, опосредованный дейтеросомами». Развивающая клетка . 27 (1): 103–112. doi :10.1016/j.devcel.2013.08.021. ПМЦ 3816757 . ПМИД  24075808. 
  7. ^ Пирсон, КГ; Гиддингс-младший, TH; Вайни, М. (2009). «Базальные компоненты тела демонстрируют различную динамику белков во время зарождающейся сборки базального тела». Молекулярная биология клетки . 20 (3): 904–914. doi : 10.1091/mbc.e08-08-0835. ПМЦ 2633379 . ПМИД  19056680. 
  8. ^ Ансли, SJ; Бадано, JL; Блак, О.Э.; Хилл, Дж.; Хоскинс, Б.Э.; Лейтч, CC; Ким, Джей Си; Росс, Эй Джей; Эйхерс, ER; Теслович, Т.М.; Мах, АК; Джонсен, Р.К.; Кавендер, Джей Си; Льюис, РА; Леру, MR; Билс, Польша; Кацанис, Н. (2003). «Дисфункция базального тела является вероятной причиной плейотропного синдрома Барде-Бидля». Природа . 425 (6958): 628–633. Бибкод : 2003Natur.425..628A. дои : 10.1038/nature02030. PMID  14520415. S2CID  4310157.
  9. ^ Ферранте, Мичиган; Зулло, А.; Барра, А.; Бимонте, С.; Месаддек, Н.; Студер, М.; Долле, П.; Франко, Б. (2006). «Белок I типа орально-лицево-пальцевый необходим для формирования первичных ресничек и спецификации оси лево-право». Природная генетика . 38 (1): 112–117. дои : 10.1038/ng1684. PMID  16311594. S2CID  2441702.
  10. ^ Ромио, Л.; Фрай, AM; Виньярд, Пи Джей; Малькольм, С.; Вульф, А.С.; Перо, SA (2004). «OFD1 представляет собой центросомный/базальный белок тела, экспрессируемый во время мезенхимально-эпителиального перехода в нефрогенезе человека». Журнал Американского общества нефрологов . 15 (10): 2556–2568. дои : 10.1097/01.ASN.0000140220.46477.5C . PMID  15466260. S2CID  22088755.
  11. ^ Искусство, HH; Доэрти, Д.; Ван Бирсум, SE; Паризи, Массачусетс; Леттебур, С.Дж.; Горден, Северная Каролина; Питерс, Т.А.; Меркер, Т.; Воесенек, К.; Картоно, А.; Озюрек, Х.; Фарин, FM; Крус, HY; Вольфрум, У.; Бруннер, Х.Г.; Кремерс, Ф.П.; Гласс, Айова; Кноерс, Невада; Ропман, Р. (2007). «Мутации в гене, кодирующем базальный белок тела RPGRIP1L, взаимодействующий с нефроцистином-4, вызывают синдром Жубера». Природная генетика . 39 (7): 882–888. дои : 10.1038/ng2069. PMID  17558407. S2CID  12910768.
  12. ^ Кобаяши, А.; Хигашиде, Т.; Хамасаки, Д.; Кубота, С.; Сакума, Х.; Ан, В.; Фудзимаки, Т.; Макларен, MJ; Велебер, Р.Г.; Инана, Г. (2000). «Мутация HRG4 (UNC119), обнаруженная при дистрофии колбочек, вызывает дегенерацию сетчатки в трансгенной модели». Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 41 (11): 3268–3277. ПМИД  11006213.
  13. ^ Шу, X .; Фрай, AM; Таллох, Б.; Мэнсон, Флорида; Крабб, Дж.В.; Ханна, Х.; Фарагер, Эй Джей; Леннон, А.; Он, С.; Троян, П.; Гиссль, А.; Вольфрум, У.; Верворт, Р.; Сваруп, А.; Райт, А.Ф. (2005). «Изоформа RPGR ORF15 локализуется совместно с RPGRIP1 в центриолях и базальных тельцах и взаимодействует с нуклеофосмином». Молекулярная генетика человека . 14 (9): 1183–1197. дои : 10.1093/hmg/ddi129 . ПМИД  15772089.
  14. ^ Киттяля, М.; Таллила, Дж.; Салонен, Р.; Копра, О.; Кольшмидт, Н.; Паавола-Сакки, П.; Пелтонен, Л.; Кестила, М. (2006). «MKS1, кодирующий компонент протеома базального тела жгутикового аппарата, мутирует при синдроме Меккеля». Природная генетика . 38 (2): 155–157. дои : 10.1038/ng1714. PMID  16415886. S2CID  10676530.
  15. ^ Винкельбауэр, Мэн; Шафер, Дж. К.; Хейкрафт, CJ; Свобода, П.; Йодер, Б.К. (2005). «Гомологи нефроцистина-1 и нефроцистина-4 C. Elegans представляют собой белки переходной зоны ресничек, участвующие в хемосенсорном восприятии». Журнал клеточной науки . 118 (Часть 23): 5575–5587. дои : 10.1242/jcs.02665. PMID  16291722. S2CID  16717895.
  16. ^ Шан, Ю.; Цао, CC; Горовский, М.А. (2005). «Мутационный анализ выявляет новую функцию нуклеотидсвязывающего домена гамма-тубулина в регуляции биогенеза базальных телец». Журнал клеточной биологии . 171 (6): 1035–1044. дои : 10.1083/jcb.200508184. ПМК 2171320 . ПМИД  16344310. 
  17. ^ Филип Э. Пак, доктор философии, Заметки Клиффа: AP Biology, 4-е издание.

Внешние ссылки