Базальное тело - Basal body

Схема жгутика эукариот. 1-аксонема, 2-клеточная мембрана, 3-IFT (Внутрилагеллярный транспорт ), 4-базальное тело, 5-поперечный разрез жгутика, 6-триплеты микротрубочек базального тела.
Продольный разрез области жгутиков в Chlamydomonas reinhardtii. В вершине клетки находится базальное тело, которое является местом закрепления жгутика. Базальные тельца происходят из центриолей и имеют субструктуру, аналогичную центриолям, с девятью периферическими триплетами микротрубочек (см. Структуру внизу в центре изображения).

А базальное тело (синоним базальная гранула, кинетосома, и в более старой цитологической литературе с блефаропласт) представляет собой белковую структуру, находящуюся в основе эукариотический ундулиподиум (ресничка или же жгутик ). Он сформирован из центриоль и несколько дополнительных белковых структур, и, по сути, является модифицированной центриолью.[1][2] Базальное тело служит местом зарождения для роста аксонема микротрубочки. Центриоли, из которых происходят базальные тельца, действуют как якорные участки для 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 Фаза G1 из клеточный цикл. Перед переходом клетки в фазу G1, т. Е. До образования реснички, материнская центриоль служит компонентом центросома.

В клетках, которым суждено иметь только одну первичную ресничку, материнская центриоль дифференцируется в базальное тело при входе в G1 или в состоянии покоя. Таким образом, базальное тело в такой клетке происходит от центриоли. Базальное тело 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 тела имеют переходные волокна в форме вертушки, которые берут начало от придатков материнской центриоли.[3]

Однако в многоцилиндрических клетках во многих случаях базальные тела не состоят из центриолей, а образуются. de novo из особой белковой структуры, называемой дейтеросомой.[4]

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 ресорбция ресничек и базальное тельце мигрируют в ядро, где они функционируют, чтобы организовать центросомы. Центриоли, базальные тельца и реснички важны для митоза, полярности, деления клеток, транспорта белков, передачи сигналов, подвижности и ощущений.[5]

Мутации в белках, которые локализуются в базальных тельцах, связаны с несколькими заболеваниями ресничек человека, включая Синдром Барде-Бидля,[6] орофациально-цифровой синдром,[7][8] Синдром Жубера,[9] конусно-стержневая дистрофия,[10][11] Синдром Меккеля,[12] и нефронофтиз.[13]

Регуляция продукции базальных тел и пространственной ориентации является функцией связывания нуклеотидов. домен из γ-тубулин.[14]

У растений отсутствуют центриоли, и только у низших растений (таких как мхи и папоротники) с подвижной спермой есть жгутики и базальные тела.[15]

Рекомендации

  1. ^ Джейкоб М. Шредер (2011). EB1 и EB3 способствуют биогенезу ресничек с помощью нескольких механизмов, связанных с центросомами.. J Cell Sci 124: 2539-2551; DOI: 10.1242 / jcs.085852
  2. ^ Бенджамин Левин (2007). Клетки. Джонс и Бартлетт Обучение. п. 359. ISBN  978-0-7637-3905-8. Получено 28 июля 2019.
  3. ^ Сехён Ким (2013). Сборка первичной реснички. Current Opinion in Cell Biology 2013, 25: 506–511.
  4. ^ Дебора А. Клос Деринг (2013). Биогенез центриол, опосредованный дейтеросомами. Клетка развития 27, 103–112
  5. ^ Чад Г. Пирсон (2009). Компоненты базального тела демонстрируют дифференциальную белковую динамику во время зарождающейся сборки базального тела. Mol Biol Cell. 1 февраля; 20 (3): 904–914.
  6. ^ С.Дж. Энсли, Дж. Бадано, О. Blacque, J. Hill, B.E. Хоскинс, К.С. Лейтч, Дж. К. Ким, А.Дж. Росс, Э.Р. Эйхерс, Т. Теслович, и другие. Дисфункция базального тела - вероятная причина плейотропного синдрома Барде-Бидля. Nature, 425 (2003), стр. 628-633.
  7. ^ М.И. Ферранте, З. Зулло, А. Барра, А. Бимонте, Н. Мессаддек, М. Студер, П. Долле, Б. Франко. Oral-facial-digital type I белок необходим для образования первичных ресничек и спецификации левой-правой оси. Nat. Genet., 38 (2006), стр. 112-117.
  8. ^ Л. Ромио, А. Фрай, П.Дж. Виньярд, С. Малкольм, А.С. Вульф, С.А. Перо. OFD1 представляет собой белок центросомы / базального тела, экспрессируемый во время мезенхимально-эпителиального перехода в нейрогенезе человека. Варенье. Soc. Нефрол., 15 (2004), стр. 2566-2568.
  9. ^ H.H. Arts, Д. Доэрти, S.E. van Beersum, M.A. Parisi, S.J. Lettboer, N.T. Горден, Т. Петерс, Т. Меркер, К. Военек, А. Картоно, Х. Озурек, Ф. М. Фарин, и другие. Мутации в гене, кодирующем белок базального тела RPGRIP1L, взаимодействующий с нефроцистином-4, вызывают синдром Жубера. Nat. Genet., 39 (2007), стр. 875-881.
  10. ^ А. Кобаяси, Т. Хигашиде, Д. Хамасаки, С. Кубота, Х. Сакума, В. Ан, Т. Туджимаки, М.Дж. Макларен, Р.Г. Велебер, Г. Инана. Мутация HRG (UNC119), обнаруженная при дистрофии колбочек, вызывает дегенерацию сетчатки в трансгенной модели. Вкладывать деньги. Офтальмол. Vis. Sci., 41 (2000), стр. 3268-3277.
  11. ^ X. Shu, A.M. Фрай, Б. Таллох, Дж. У. Мэнсон, Дж. Крабб, А. Ханна, А.Дж. Фарагер, А. Леннон, С. Хе, П. Троян. Изоформа RPGR OFR15 совместно локализуется с RPGRIP1 в центриолях и базальных тельцах и взаимодействует с нуклеофозмином. Гм. Мол. Genet., 14 (2005), стр. 1193-1197.
  12. ^ М. Киттала, Дж. Таллила, Р. Салонен, О. Копра, Н. Колшмидт, П. Паавола ‐ Сакки, Л. Пелтонен, М. Кестила. MKS1, кодирующий компонент протеома базального тела жгутикового аппарата, мутирован при синдроме Меккеля. Nat. Genet., 38 (2006), стр. 155-157.
  13. ^ М.Э. Винклебауэр, Дж.К. Шафер, К.Дж. Хейкрафт, П. Свобода, Б.К. Йодер. В C. elegans гомологи нефроцистина-1 и нефроцистина-4 являются белками переходной зоны ресничек, участвующими в хемосенсорном восприятии. J. Cell Sci., 118 (2005), стр. 5575-5587.
  14. ^ Ю. Шан, К.-К. Цао, М.А. Горовский. 2005. Мутационный анализ обнаруживает новую функцию нуклеотид-связывающего домена гамма-тубулина в регуляции биогенеза базального тела. J. Cell Biol. 171(6):1035-44. PMID  16344310
  15. ^ Филип Э. Пэк, доктор философии, Cliff's Notes: AP Biology, 4-е издание.

внешняя ссылка