중심부

세포생물학
중심체
일반적인 중심체의 구성 요소: 중심부 어머니 중심 딸 중심 원위단 원위부 서브디스턴트 부속품 근위단 미세관 세쌍둥이 파이버 상호 접속 미소관 극주위 물질

세포생물학에서 중심체는 주로 ^[1]튜불린이라고 불리는 단백질로 구성된 원통 모양의 세포소기관이다.중심세포는 대부분의 진핵세포에서 발견되지만 침엽수, 현화식물, 그리고 대부분의 균류에는 존재하지 않으며, 엽생식물, 이끼식물, 씨 없는 혈관식물, 소철, 은행 ^[2][3]등의 수컷 생식체에만 존재한다.극주위 ^[4]물질이라고 불리는 고밀도 물질 덩어리로 둘러싸인 한 쌍의 중심체는 ^[1]중심체라고 불리는 구조를 구성합니다.

중심은 일반적으로 원통형으로 배열된 9세트의 짧은 미세관 세쌍으로 구성됩니다.이 구조에서 벗어난 것은 9쌍둥이를 가진 게와 드로소필라 멜라노가스터 배아, ^[5][6]9쌍둥이를 가진 엘레강스 정자 세포와 초기 배아를 포함한다.추가 단백질은 센트리신, 세넥신 및 ^[7]테크틴을 포함한다.

중심축의 주요 기능은 중간상에서는 섬모를 생성하고 세포 분열 시에는 아스터와 스핀들을 생성하는 것이다.

역사

중심체는 1875년 발터 플레밍과 1876년 ^[10][9]에두아르 반 베네덴에 의해 공동으로 발견되었다.에두아르 반 베네덴은 1883년에 ^[11]두 개의 직교 중심체로 구성된 중심체를 처음으로 관찰했다.테오도르 보베리는 1888년에^{[12][9][13][14]} "중심체"라는 용어를, ^[15][9]1895년에 "중심체"라는 용어를 도입했습니다.이 기초체는 1880년 ^[16][9]테오도르 빌헬름 엥겔만에 의해 명명되었다.중심 복제의 패턴은 아티엔 드 하벤과 조셉 G. 갈에 의해 ^[17][18]1950년에 처음으로 독립적으로 연구되었다.

세포분열에서의 역할

중심은 유사분열 방추의 구성과 ^[19]사이토키네시스의 완성에 관여한다.이전에는 동물 세포의 유사분열 방추 형성에 중심축이 필요한 것으로 생각되었다.그러나 최근 실험에서 레이저 절제를 통해 중심세포가 제거된 세포는 나중에 새로운 방식으로 ^[20]중심세포를 합성하기 전에 상간기의 G 단계를₁ 통해 여전히 진행될 수 있다는 것이 입증되었다.또한 중심점이 없는 돌연변이 파리는 정상적으로 발달하지만 성체 파리의 세포는 편모세포와 섬모가 부족하고 그 결과 태어난 ^[21]직후에 죽는다.중심은 세포 분열 중에 자가 복제를 할 수 있다.

셀룰러 조직

중심체는 세포질에서 ^[22][23]미세관을 구성하는 데 관여하는 중심체의 매우 중요한 부분이다.중심부의 위치는 핵의 위치를 결정하며 세포의 공간 배치에 중요한 역할을 한다.

번식력

정자 중심은 (1) 정자 편모 형성 및 정자 운동, (2) 수정 후 배아의 발달을 위한 ^[24]두 가지 기능에서 중요하다.정자는 접합자의 ^[25]중심체와 미세관계를 만드는 중심체를 공급한다.

섬모 형성

편모충 및 섬모충에서는 편모충 또는 섬모의 위치가 기초체가 되는 모심체에 의해 결정된다.세포들이 기능성 편모와 섬모를 만들기 위해 중심세포를 사용할 수 없는 것은 많은 유전적 질병과 발달적 질병과 관련이 있다.특히, 섬모 조립 전에 중심체가 제대로 이동하지 못하는 것은 최근 메켈-그루버 ^[26]증후군과 관련이 있다.

동물의 발달

포유류의 ^[27]발달 중에 좌우 비대칭성을 확립하기 위해서는 배아결절세포의 후방을 향한 중심축 배치를 통한 섬모의 적절한 배향이 중요하다.

중심 복제

DNA 복제 전 세포는 두 개의 중심, 즉 나이 든 어머니 중심, 그리고 어린 딸 중심 등을 포함한다.세포 분열 동안, 새로운 중심축은 모녀 중심축의 근위단에서 자란다.복제 후, 두 개의 중심자 쌍(새로 조립된 중심자 쌍은 이제 각 쌍에서 딸 중심자)은 유사분열 때까지 서로 직교로 붙어 있을 것입니다.그 시점에서 모녀의 중심은 분리효소라고 불리는 효소에 의존하여 분리된다.^[28]

중심체의 두 개의 중심은 서로 연결되어 있다.어미 중심은 긴 축의 원위단에 방사형 부속물이 있고, 근위부 끝에는 딸에 부착되어 있습니다.세포 분열 후에 형성된 각 딸 세포는 이러한 쌍 중 하나를 상속합니다.중심은 ^[19]DNA가 복제되면 복제되기 시작한다.

기원.

모든 진핵생물의 마지막 공통 조상은 중심세포를 가진 섬모세포였다.육지 식물과 같은 진핵 생물의 일부 계통은 그들의 움직이는 수컷 생식체 외에는 중심세포를 가지고 있지 않다.중심세포는 섬모세포나 ^[29]편모세포가 없는 침엽수와 현화식물의 모든 세포에서 완전히 사라집니다.마지막 공통 조상이 ^[31]섬모를 하나^[30] 또는 두 개 가졌는지는 불분명하다.중심성장에 필요한 센트리온과 같은 중요한 유전자는 진핵생물에서만 발견되며 박테리아나 ^[30]고세균에서는 발견되지 않는다.

어원과 발음

중심이라는 단어는 중심과 -ole의 결합 형태를 사용하여 "작은 중심 부분"을 생성하는데, 이것은 세포의 중심 근처에 있는 중심부의 전형적인 위치를 나타낸다.

비정형 중심

전형적인 중심은 반지름 ^[32]대칭으로 구성된 9개의 세 개의 미세튜브로 이루어져 있다.중심은 미세관의 수를 바꿀 수 있으며, 9개의 이중입자(Drosophila melanogaster에서처럼) 또는 9개의 단일입자로 구성될 수 있다.비정형 중심은 D. melanogaster ^[33]정자에서 볼 수 있는 근위 중심과 같이 미세관이 없거나 인간 ^[34]정자의 원위 중심과 같이 방사상 대칭이 없는 미세관을 가진 중심이다.비정형 중심은 척추동물의 진화 과정에서 적어도 8번 독립적으로 진화했을 수 있으며 내부 ^[35]수정이 진화한 후 정자에서 진화할 수 있다.

최근까지 왜 중심축이 비정형이 되는지는 명확하지 않았다.비정형 원위부 중심은 정자 목의 다른 구조와 함께 연속적인 내부 미끄러짐과 결합 꼬리 박동을 촉진하는 동적 기저 복합체(DBC)를 형성합니다.비정형 원위 중심축의 성질은 정자 꼬리 운동과 정자 전체를 연결하는 전달 시스템으로 진화해 정자 ^[36]기능을 향상시켰음을 시사한다.

레퍼런스