Sentrozom
(1) Çekirdekçik
(2) Çekirdek
(3) Ribozomlar (küçük noktalar)
(4) Vezikül
(5) Granüllü endoplazmik retikulum (ER)
(6) Golgi Cisimciği
(7) Hücre iskeleti
(8) Granülsüz endoplazmik retikulum
(9) Mitokondriler
(10) Koful
(11) Sitoplazma
(12) Lizozom
(13) Sentrozomrinde ve sinir hücreleri hariç tüm hayvan hücrelerinde çekirdeğe yakın bir yerde bulunur. İlkel bitki hücrelerinde bulunur, mantar hücrelerinde bulunmaz. Yüksek yapılı bitki hücreleri, olgun alyuvar hücresi, sinir hücresi ve yumurta gibi hücrelerde bulunmaz. ⓘ
Sentrozom, birbirine dik iki silindirik cisme sahiptir. Her sentriyol, birbirine paralel üç küçük tüpten oluşmuş, dokuz iplik içerir. Bu iplikler protein yapısında olup arası matriks ile doludur. Sentrozom organeli zarsız bir organeldir. Mikrotübüller silindirik biçimde dizilirler. ⓘ
İğ iplikleri oluşturulması, bölünme sırasında kromozomların ayrılması ve kutuplara taşınmasında görevlidir. Hayvan hücresinde bulunur.Sentriol adı verilen çubuklardan meydana gelmiştir. Yani görevi kısaca hücre bölünmesi sırasında zıt kutuplara ayrılarak aralarında iğ iplikleri oluşturmaktır. ⓘ
| Sitoloji ile ilgili bu madde taslak seviyesindedir. Madde içeriğini genişleterek Vikipedi'ye katkı sağlayabilirsiniz. ⓘ |
-en.svg)
Hücre biyolojisinde sentrozom (Latince centrum 'merkez' + Yunanca sōma 'gövde') (arkaik olarak sitosentre), hayvan hücresinin ana mikrotübül düzenleme merkezi (MTOC) ve hücre döngüsü ilerlemesinin düzenleyicisi olarak görev yapan bir organeldir. Sentrozom hücre için yapı sağlar. Sentrozomun yalnızca ökaryotik hücrelerin metazoan soyunda evrimleştiği düşünülmektedir. Mantarlar ve bitkiler sentrozomdan yoksundur ve bu nedenle mikrotübüllerini düzenlemek için başka yapılar kullanırlar. Sentrozom, hayvan hücrelerinde etkili mitozda kilit bir role sahip olsa da, bazı sinek ve yassı solucan türlerinde gerekli değildir. ⓘ
Tarihçe
Sentrozom 1875 yılında Walther Flemming ve 1876 yılında Edouard Van Beneden tarafından ortaklaşa keşfedilmiş ve daha sonra 1888 yılında Theodor Boveri tarafından tanımlanmış ve adlandırılmıştır. ⓘ
Fonksiyonlar
Sentrozomlar hücre döngüsünün profaz aşaması sırasında nükleer membran ile ilişkilidir. Mitoz sırasında nükleer membran parçalanır ve sentrozom çekirdekli mikrotübüller mitotik iğ oluşturmak için kromozomlarla etkileşime girebilir. ⓘ
Sentriyol çiftindeki ikisinden daha yaşlı olan ana sentriyol, sil ve kamçı yapımında da merkezi bir role sahiptir. ⓘ
Sentrozom hücre döngüsü başına yalnızca bir kez kopyalanır, böylece her yavru hücre sentriyol adı verilen iki yapı içeren bir sentrozomu miras alır. Sentrozom, hücre döngüsünün S fazı sırasında çoğalır. Mitoz adı verilen hücre bölünmesi sürecindeki profaz sırasında sentrozomlar hücrenin zıt kutuplarına göç eder. Mitotik iğ daha sonra iki sentrozom arasında oluşur. Bölünme sonrasında her yavru hücre bir sentrozom alır. Bir hücrede anormal sayıda sentrozom bulunması kanser ile ilişkilendirilmiştir. Bir sentrozomun ikiye katlanması iki açıdan DNA replikasyonuna benzer: sürecin yarı korunumlu doğası ve sürecin düzenleyicisi olarak CDK2'nin etkisi. Ancak süreçler esasen farklıdır çünkü sentrozom ikiye katlanması şablon okuma ve birleştirme yoluyla gerçekleşmez. Ana sentriyol sadece yavru sentriyolün montajı için gerekli malzemelerin birikmesine yardımcı olur. ⓘ
Ancak sentriyoller mitozun ilerlemesi için gerekli değildir. Sentriyoller bir lazer tarafından ışınlandığında, mitoz morfolojik olarak normal bir iğ ile normal şekilde ilerler. Dahası, meyve sineği Drosophila'nın gelişimi, çoğaltılmaları için gerekli olan bir gendeki mutasyon nedeniyle sentriyoller olmadığında büyük ölçüde normaldir. Sentriyollerin yokluğunda, iğin mikrotübülleri motorlar tarafından odaklanarak iki kutuplu bir iğin oluşmasına izin verir. Birçok hücre sentriyoller olmadan tamamen interfaz geçirebilir. ⓘ
Sentriyollerin aksine, sentrozomlar organizmanın hayatta kalması için gereklidir. Sentrozomları olmayan hücrelerde astral mikrotübüllerin radyal dizileri bulunmaz. Ayrıca iğ konumlandırmasında ve sitokinezde merkezi bir lokalizasyon bölgesi oluşturma becerisinde de kusurludurlar. Sentrozomların bu bağlamdaki işlevinin, etkinliği büyük ölçüde artırdığı için hücre bölünmesinin aslına uygunluğunu sağlamak olduğu varsayılmaktadır. Sentrozomlar olmadığında bazı hücre tipleri bir sonraki hücre döngüsünde durur. Bu evrensel bir olgu değildir. ⓘ
Nematod C. elegans yumurtası döllendiğinde, sperm bir çift sentriol verir. Bu sentriyoller, zigotun ilk hücre bölünmesini yönlendirecek olan sentrozomları oluşturacak ve bu da onun kutupsallığını belirleyecektir. Sentrozomun polarite belirlemedeki rolünün mikrotübüle bağımlı mı yoksa bağımsız mı olduğu henüz net değildir. ⓘ
İnsan üremesinde sperm, zigotun sentrozom ve mikrotübül sistemini oluşturan sentriolü sağlar. ⓘ
Kanser hücrelerinde sentrozom değişiklikleri
Theodor Boveri, 1914 yılında kanser hücrelerindeki sentrozom sapmalarını tanımlamıştır. Bu ilk gözlem daha sonra birçok insan tümörü türüne genişletilmiştir. Kanserdeki sentrozom değişiklikleri iki alt gruba ayrılabilir - yani yapısal veya sayısal sapmalar - ancak her ikisi de bir tümörde aynı anda bulunabilir. ⓘ
Yapısal sapmalar
Genellikle yapısal sapmalar sentrozom bileşenlerinin kontrolsüz ekspresyonu veya bileşenler için yeterli olmayan post-translasyonel modifikasyonlar (fosforilasyonlar gibi) nedeniyle ortaya çıkar. Bu modifikasyonlar sentrozom boyutunda (perikentriolar materyalin fazlalığı nedeniyle genellikle çok büyük) varyasyonlara neden olabilir. Ayrıca, sentrozomal proteinlerin agregat oluşturma eğilimi olduğundan, sentrozomla ilişkili cisimler (CRB'ler) genellikle ektopik yerlerde gözlenir. Hem genişlemiş sentrozomlar hem de CRB'ler tümörlerde gözlenen sentrozomal yapılara benzer. Dahası, bu yapılar CNap-1 veya Nlp gibi spesifik sentrozomal proteinlerin aşırı ekspresyonu ile kültür hücrelerinde indüklenebilir. Bu yapılar çok benzer görünebilir, ancak ayrıntılı çalışmalar, proteik bileşimlerine bağlı olarak çok farklı özellikler sunabileceklerini ortaya koymaktadır. Örneğin, γ-TuRC komplekslerini (ayrıca bkz: γ-tubulin) birleştirme kapasiteleri çok değişken olabilir ve bu nedenle mikrotübülleri çekirdeklendirme kapasiteleri, ilgili tümör hücrelerinin şeklini, polaritesini ve hareketliliğini farklı şekillerde etkiler. ⓘ
Sayısal sapmalar
Yetersiz sayıda sentrozomun varlığı sıklıkla genom instabilitesinin ortaya çıkması ve doku farklılaşmasının kaybı ile bağlantılıdır. Bununla birlikte, sentrozom sayısını (her sentrozomda iki sentriyol olacak şekilde) sayma yöntemi genellikle çok kesin değildir, çünkü sıklıkla birbirine çok yakın sentriyolleri çözmek için yeterince yüksek optik çözünürlüğe sahip olmayan floresan mikroskobu kullanılarak değerlendirilir. Bununla birlikte, fazla sentrozom varlığının insan tümörlerinde yaygın bir olay olduğu açıktır. Tümör baskılayıcı p53'ün kaybının, insanlarda kanser oluşumunda rol oynayan BRCA1 ve BRCA2 gibi diğer proteinleri düzensizleştirmenin yanı sıra gereksiz sentrozomlar ürettiği gözlemlenmiştir. (Referanslar için bkz.) Sentrozom fazlalığı çok farklı mekanizmalarla üretilebilir: sentrozomun spesifik reduplikasyonu, hücre bölünmesi sırasında sitokinez başarısızlığı (kromozom sayısında artışa neden olur), hücre füzyonu (spesifik virüsler tarafından enfeksiyon vakalarında olduğu gibi) veya de novo sentrozom üretimi. Bu noktada, bu mekanizmaların in vivo olarak ne kadar yaygın olduğunu bilmek için yeterli bilgi yoktur, ancak hücre bölünmesi sırasındaki bir başarısızlık nedeniyle sentrozom sayılarındaki artışın takdir edilenden daha sık olması mümkündür, çünkü bir hücredeki birçok "birincil" kusur (hücre döngüsünün düzensizliği, kusurlu DNA veya kromatin metabolizması, iğ kontrol noktasında başarısızlık, vb) hücre bölünmesinde bir başarısızlık, ploidide bir artış ve "ikincil" bir etki olarak sentrozom sayılarında bir artış yaratacaktır. ⓘ
Evrim
Sentrozom ve sentriyolün evrimsel geçmişi, sentrinler gibi bazı imza genler için izlenmiştir. Sentrinler kalsiyum sinyalizasyonuna katılır ve sentriyol duplikasyonu için gereklidir. Her ikisi de erken dallanan ökaryot Giardia intestinalis'te bulunan iki ana sentrin alt ailesi vardır. Bu nedenle sentrinler ökaryotların ortak atasında mevcut olmuştur. Buna karşılık, arkea ve bakterilerde tanınabilir homologları yoktur ve bu nedenle "ökaryotik imza genlerinin" bir parçasıdırlar. Sentrinlerin ve sentriyollerin evrimi üzerine çalışmalar olmasına rağmen, perikentriyolar materyalin evrimi üzerine herhangi bir çalışma yayınlanmamıştır. ⓘ
Sentrozomun bazı kısımlarının model türler olan Drosophila melanogaster ve Caenorhabditis elegans'ta oldukça farklılaştığı açıktır. Örneğin, her iki tür de genellikle sentriyol duplikasyonu ile ilişkili olan sentrin alt ailelerinden birini kaybetmiştir. Sentrozomlardan yoksun Drosophila melanogaster mutantları, morfolojik olarak normal yetişkin sineklere bile dönüşebilir, ancak duyusal nöronları sillerden yoksun olduğu için doğumdan kısa bir süre sonra ölürler. Dolayısıyla, bu sinekler sentrozomlardan bağımsız, işlevsel olarak gereksiz mekanizmalar geliştirmişlerdir. ⓘ
İlişkili nükleotidler
2006 yılında yapılan bir araştırma, Atlantik sörf istiridyesi yumurtalarından elde edilen sentrozomların RNA dizileri içerdiğini göstermiştir. Tanımlanan diziler hücrede "çok az veya hiç" başka yerde bulunmamıştır ve mevcut genom veritabanlarında görünmemektedir. Tanımlanan bir RNA dizisi, varsayılan bir RNA polimeraz içerir ve bu da sentrozom içinde RNA bazlı bir genom hipotezine yol açar. Ancak, daha sonra yapılan araştırmalar sentrozomun kendi DNA bazlı genomlarını içermediğini göstermiştir. RNA moleküllerinin sentrozomlarla ilişkili olduğu doğrulanmış olsa da, diziler hala çekirdek içinde bulunmuştur. Ayrıca, sentrozomlar normal hücrelerden çıkarıldıktan sonra (örneğin lazer ışınlamasıyla) de novo olarak oluşabilir. ⓘ