แทงบอลเดี่ยว ความงดงามที่สร้างขึ้นเองของเซนทริโอล

แทงบอลเดี่ยว ความงดงามที่สร้างขึ้นเองของเซนทริโอล

เซลล์สร้าง แทงบอลเดี่ยว โครงสร้างที่หรูหราและสมมาตร วิธีที่พวกเขาทำนั้นน่าสนใจในตัวเอง แต่ข้อมูลเชิงลึกล่าสุดสามารถช่วยอธิบายความผิดปกติของพัฒนาการบางอย่างได้เช่นกัน

ณมักจะไม่เห็นคำว่าสวยในบทความทางวิทยาศาสตร์ ทว่าง่ายที่จะเห็นว่าทำไมนักชีววิทยาด้านเซลล์ Niccolò Banterle และ Pierre Gönczy จึงใช้คำนี้เมื่ออธิบายโครงสร้างเซลล์ที่สำคัญที่เรียกว่า centrioleในการทบทวนล่าสุด นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐโลซาน (EPFL) กำลังช่วยให้มุมมองที่แม่นยำยิ่งขึ้นว่าเซลล์ของเราสร้างสิ่งมหัศจรรย์ด้วยกล้องจุลทรรศน์นี้อย่างไร

เมื่อเห็นในภาพตัดขวาง เซนทริโอลคือออร์แกเนลล์เซลล์ทรงกระบอกที่สร้างขึ้นจากการจัดกลุ่มอันสวยงามเก้ากลุ่มจากหลอดกลวงสามหลอดที่รู้จักกันในชื่อไมโครทูบูล เซนทริโอลแต่ละอันมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งใน 300 ของเส้นผมมนุษย์ที่มีความหนา (ประมาณ 250 นาโนเมตร) และยาวเป็นสองเท่า มันตั้งอยู่ในพื้นที่ของเซลล์ที่มีลักษณะคลุมเครืออย่างชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์ จุดเลือนนั้นบวกเซนทริโอลรวมกันเรียกว่าเซนโทรโซม ร่างกายมนุษย์แต่ละคนมีล้านล้านของพวกเขา ความผิดปกติของ Centrosome มีส่วนเกี่ยวข้องกับความพิการแต่กำเนิดหลายอย่าง เช่น คนแคระและศีรษะเล็กบางรูปแบบ และอาจมีบทบาทในมะเร็ง

Centrioles ดำรงอยู่มานานกว่าสองพันล้านปีและพบได้ในรูปแบบชีวิตที่หลากหลาย

ซึ่งอาจใช้ในรูปแบบต่างๆ ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เช่นEuglenaหรือTrypanosoma brucei (ปรสิตที่ทำให้เกิดอาการนอนไม่หลับ) เซนทริโอลจะสร้างแกนกลางของแฟลเจลลัม ซึ่งเป็นอวัยวะที่ทำให้เซลล์ (รวมถึงเซลล์อสุจิของมนุษย์) สามารถขับเคลื่อนตัวเองได้ นั่นอาจเป็นงานที่ Centrioles พัฒนาขึ้นเป็นครั้งแรก Gönczyกล่าว

เมื่อเวลาผ่านไป โครงสร้างเดียวกันก็ถูกปรับให้เข้ากับหน้าที่อื่น นั่นคือ การปรับการแบ่งเซลล์อย่างเป็นระเบียบอย่างละเอียด เราทุกคนเริ่มต้นจากการเป็นเซลล์ไข่ที่ปฏิสนธิแล้วเซลล์เดียว ซึ่งแบ่งออกเป็นเซลล์ลูกสาว 2 เซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์ให้กำเนิดลูกสาวสองคน เป็นต้น การแบ่งส่วนอย่างเพียงพอด้วยวิธีที่ถูกต้องและในเวลาที่เพียงพอเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการจัดโครงสร้างเนื้อเยื่อที่กำลังพัฒนาอย่างถูกต้อง

แทงบอลเดี่ยว

นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์แบ่ง: ในตอนเริ่มต้นของการแบ่ง centrosome แบ่งครึ่ง โดยกำหนดสอง centrioles สำหรับแต่ละส่วน เซนโตรโซมที่เป็นผลลัพธ์ทั้งสองจะเคลื่อนที่ไปยังด้านตรงข้ามของเซลล์ ไมโครทูบูลที่แตกหน่อจากเซ็นโตรโซมแต่ละอันจะเติบโตไปยังศูนย์กลางของเซลล์ ซึ่งโครโมโซมที่มีสารพันธุกรรมของเซลล์เรียงกันรออยู่ ไมโครทูบูลจับจ้องไปที่โครโมโซมแต่ละอัน จากนั้นลากไปที่ขั้วที่พวกมันยึดติดอยู่ในเวลาที่เหมาะสม ด้วยวิธีนี้ เซลล์จะทำให้แน่ใจว่าลูกสาวแต่ละคนได้รับสำเนา DNA ทุกชิ้น

นักชีววิทยาด้านเซลล์ Anna Akhmanova จาก Utrecht University ในเนเธอร์แลนด์ไม่จำเป็นต้องใช้ Centrosomes อย่างเคร่งครัด “การทดลองแสดงให้เห็นว่าเซลล์จำนวนมากสามารถแบ่งตัวโดยไม่มีเซลล์เหล่านี้ได้แต่กระบวนการทั้งหมดจะกลายเป็นเรื่องยุ่งมาก” เธอกล่าว ประการหนึ่ง เซลล์ต้องใช้เวลานานกว่ามากในการจัดระเบียบไมโครทูบูลเพื่อการแบ่งตัวอย่างเหมาะสม อีกประการหนึ่ง โครโมโซมอาจสิ้นสุดในเซลล์ที่ไม่ถูกต้องหรือสูญหายไปโดยสิ้นเชิง กระบวนการนี้ยังคงใช้งานได้ แต่ centrosome ทำให้มันแข็งแกร่ง Akhmanova กล่าว

แน่นอน ผลของการหารคือตอนนี้เซลล์หนึ่งมีเซนทริโอลเพียงสองเซนทริโอ ในการประสานงานในดิวิชั่นถัดไป มันจะต้องมีสี่ ดังนั้นมันจึงทำให้เพิ่มอีกสองอันก่อนที่จะแบ่งอีกครั้ง นี่คือวิธีการที่เกิดขึ้น: เซนทริโอลใหม่เกิดที่ด้านข้างของเซนทริโอเก่าในตำแหน่งที่ชัดเจนซึ่งทำเครื่องหมายโดยการสะสมของโปรตีนที่ค่อนข้างจะฆ่าตัวตายที่เรียกว่า PLK4 Gönczyอธิบาย “ส่วนใหญ่แล้วโปรตีน PLK4 ที่สร้างขึ้นใหม่จะทำเครื่องหมายตัวเองเพื่อการทำลายและถูกนำกลับมาใช้ใหม่โดยเซลล์” แต่ครั้งหนึ่งในชีวิตของเซลล์ พวกมันกองรวมกันอยู่ที่ด้านหนึ่งของเซนทริโอลเก่าแต่ละอัน และสร้างเซนทริโอลใหม่เอี่ยม

เพื่อเป็นแนวทางในการสร้างเซนทริโอลใหม่นั้น อันดับแรก เซลล์จะสร้างโครงรอบเซนทริโอลเก่า โครงนั้นจับโปรตีนเก้าคู่ที่เรียกว่า SAS-6 ซึ่งเป็นต้นกำเนิดของสมมาตรเก้าเท่าที่โดดเด่นของ centriole โปรตีน SAS-6 ก่อตัวเป็นฮับแบบวงกลม บนฮับนั้น ซี่ล้อเก้าซี่ – ส่วน SAS-6 ส่วนหนึ่งส่วนโปรตีนอื่น – จากนั้นแนบแปลความสมมาตรของฮับ SAS-6 เป็นโครงสร้างที่กำลังพัฒนา ที่ “หัวเข็ม” ที่ส่วนปลายของซี่ล้อ อันแรก จากนั้นสอง และสามไมโครทูบูลก่อตัวขึ้นแล้วรวมเข้าด้วยกันเป็นเซนทริโอลที่แข็งแรงและโตเต็มที่

ความทนทานนั้นสำคัญ Gönczy อธิบาย เพราะเซนทริโอลได้รับการสึกหรออย่างมาก ปีที่แล้ว กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยนักชีววิทยา Tim Stearns จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ศึกษาเซลล์มนุษย์กลายพันธุ์ที่มี centrioles ที่มีเซลล์เดี่ยว แทนที่จะเป็น triplet, microtubules พวกเขาสังเกตว่าระหว่างการแบ่งเซลล์ เซนทริโอลจำนวนมากถูกฉีกออกจากกัน

เซลล์ของมนุษย์ไม่สามารถอยู่รอดได้หากไม่มีเซนทริโอลหรือเซนโตรโซม แต่พวกเราบางคนก็จัดการกับเซลล์ที่มีความผิดปกติอย่างเป็นธรรมได้ Fanni Gergely นักชีววิทยาด้านเซลล์แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในสหราชอาณาจักรอธิบาย “บางคนมีการกลายพันธุ์ในยีนที่เข้ารหัสโปรตีน centrosome ซึ่งนำไปสู่การผลิต centrosomes ที่ค่อนข้างผิดปกติ” เธอกล่าว คนอื่นผลิตเซลล์ที่มีมากเกินไป แทงบอลเดี่ยว

Credit by : Ufabet