Se sei sopravvissuto alle lezioni di biologia, potresti ricordare di aver visto foto sgranate di strutture cellulari, come i centrioli. Come suggerisce il nome, un centriolo è solitamente vicino al centro di una cellula. Il centriolo è un organello e svolge un ruolo importante nella divisione cellulare. Di solito, i centrioli sono in coppia e si trovano vicino al nucleo.
Struttura dei centrioli

Il centrosoma contiene i centrioli nella cellula. Conosciuto anche come centro di organizzazione dei microtubuli, il centrosoma è un organello. Ha un paio di centrioli. Un centriolo di solito ha nove fasci di microtubuli, che sono tubi cavi che danno la forma agli organelli, disposti in un anello. Tuttavia, alcune specie hanno meno di nove fasci. I microtubuli corrono paralleli tra loro. Un fascio ha un insieme di tre microtubuli, che sono fatti da una proteina chiamata tubulina.

Situati vicino al centro della cellula o del nucleo, i due centrioli sono generalmente uno accanto all'altro. Tuttavia, tendono ad essere orientati l'uno verso l'altro. A volte potresti vederli etichettati come centriole madre e figlia. In generale, un centriolo sembra un piccolo cilindro cavo. Sfortunatamente, non puoi vederlo fino a quando la cellula non è pronta per iniziare la divisione.

Oltre ai centrioli, il centrosoma contiene materiale pericentriolare (PCM). Questa è una massa di proteine, che circonda i due centrioli. I ricercatori ritengono che i centrioli siano in grado di organizzare le proteine.
Funzione centriole

La funzione principale di un centriolo è aiutare i cromosomi a muoversi all'interno della cellula. La posizione dei centrioli dipende dal fatto che la cellula stia attraversando o meno la divisione. Puoi trovare centrioli attivi durante la mitosi e la meiosi. La mitosi è una divisione cellulare che porta a due cellule figlie con lo stesso numero di cromosomi della cellula madre originale. D'altra parte, la meiosi è la divisione cellulare che porta a cellule figlie con metà del numero di cromosomi rispetto alla cellula madre originale.

Quando una cellula è pronta a dividersi, i centrioli si spostano alle estremità opposte. Durante la divisione cellulare, i centrioli possono controllare la formazione della fibra del fuso. Questo è quando si forma un fuso mitotico o un apparato mandrino. Sembra che gruppi di fili escano dai centrioli. Il mandrino è in grado di separare i cromosomi e separarli.
Dettagli divisione cellulare

I centrioli sono attivi in specifiche fasi della divisione cellulare. Durante la prophase della mitosi, il centrosoma si separa, quindi una coppia di centrioli può viaggiare ai lati opposti della cellula. A questo punto, i centrioli e il materiale pericentriolare sono indicati come aster. I centrioli formano microtubuli, che sembrano fili e sono chiamati fibre del fuso.

I microtubuli iniziano a crescere verso l'estremità opposta della cellula. Quindi, alcuni di questi microtubuli si attaccano ai centromeri dei cromosomi. Una parte dei microtubuli aiuterà a separare i cromosomi, mentre gli altri aiuteranno la cellula a dividersi in due. Alla fine, i cromosomi si allineano nel mezzo della cellula. Questo si chiama metafase.

Successivamente, durante l'anafase, i cromatidi fratelli iniziano a separarsi e le metà si muovono lungo i fili dei microtubuli. Durante la telofase, i cromatidi si spostano alle estremità opposte della cellula. In questo momento, le fibre del fuso dei centrioli iniziano a scomparire poiché non sono necessarie.
Centriole vs Centromere

Centrioli e centromeri non sono gli stessi. Un centromero è una regione su un cromosoma che consente l'attaccamento dai microtubuli dal centroolo. Quando guardi un'immagine di un cromosoma, il centromero appare come l'area ristretta nel mezzo. In questa regione puoi trovare cromatina specializzata. I centromeri svolgono un ruolo essenziale nella separazione dei cromatidi durante la divisione cellulare. È importante notare che sebbene la maggior parte dei libri di testo di biologia mostri il centromero nel mezzo del cromosoma, la posizione può variare. Alcuni centromeri sono nel mezzo, mentre altri sono più vicini alle estremità.
Cilia e Flagella

Puoi anche vedere centrioli alle estremità basali di flagella e ciglia, che sono proiezioni che escono da una cellula. Questo è il motivo per cui a volte vengono chiamati corpi basali. I microtubuli nei centrioli formano il flagello o il peperoncino. Cilia e flagelli sono progettati per aiutare la cellula a muoversi o per aiutarla a controllare le sostanze circostanti.

Quando i centrioli si spostano alla periferia di una cellula, possono organizzare e formare la ciglia e la flagella. Le ciglia tendono ad essere composte da molte piccole proiezioni. Possono sembrare piccoli peli che ricoprono una cellula. Alcuni esempi di ciglia sono le proiezioni sulla superficie del tessuto della trachea di un mammifero. D'altra parte, i flagelli sono diversi e hanno solo una lunga proiezione. Sembra spesso una coda. Un esempio di cellula con un flagello è uno spermatozoo di mammifero.

La maggior parte delle ciglia e dei flagelli eucariotici ha strutture interne simili costituite da microtubuli. Sono chiamati microtubuli doppietto e sono disposti in nove più due. Nove microtubuli doppietti, costituiti da due pezzi, circondano due microtubuli interni.
Le cellule che hanno centrioli

Solo le cellule animali hanno centrioli, quindi i batteri, i funghi e le alghe non li hanno. Alcune piante inferiori hanno centrioli, ma le piante più alte no. Generalmente, le piante più basse includono muschi, licheni e epatiche perché non hanno un sistema vascolare. D'altra parte, le piante superiori hanno questo sistema e comprendono arbusti, alberi e fiori.
Centrioli e malattie

Quando si verificano mutazioni nei geni responsabili delle proteine presenti nei centrioli, problemi e malattie genetiche può succedere. Gli scienziati pensano che i centrioli possano effettivamente trasportare informazioni biologiche. È importante notare che in un uovo fecondato i centrioli provengono solo dallo sperma del maschio perché l'uovo di una femmina non li contiene. I ricercatori hanno scoperto che i centrioli originali dallo sperma sono in grado di sopravvivere a più divisioni cellulari nell'embrione.

Sebbene i centrioli non trasportino informazioni genetiche, la loro persistenza in un embrione in via di sviluppo significa che possono fornire altri tipi di informazioni. Il motivo per cui gli scienziati sono interessati a questo argomento è il potenziale che possiede per comprendere e curare le malattie associate ai centrioli. Ad esempio, i centrioli che hanno problemi nello sperma di un maschio possono essere trasmessi all'embrione.
Centrioli e cancro

I ricercatori hanno scoperto che le cellule tumorali hanno spesso più centrioli del necessario. Non solo hanno centrioli extra, ma hanno anche centri più lunghi del normale. Tuttavia, quando gli scienziati hanno rimosso i centrioli dalle cellule tumorali in uno studio, hanno scoperto che le cellule potevano continuare a dividersi a un ritmo più lento. Hanno imparato che le cellule tumorali hanno una mutazione in p53, che è un gene che codifica per una proteina responsabile del controllo del ciclo cellulare, quindi possono ancora dividersi. Gli scienziati ritengono che questa scoperta contribuirà a migliorare i trattamenti contro il cancro.
Sindrome orale-facciale-digitale (OFD)

La sindrome orale-facciale-digitale (OFD) è un disturbo genetico che è anche abbreviato come OFDS. Questa malattia congenita si verifica a causa di problemi con le ciglia che portano a problemi di segnalazione. I ricercatori hanno scoperto che le mutazioni in due geni, OFD1 e C2CD3, possono portare a problemi con le proteine nei centrioli. Entrambi questi geni sono responsabili della regolazione dei centrioli, ma le mutazioni impediscono il normale funzionamento delle proteine. Questo porta a ciglia difettose.

La sindrome orale-facciale-digitale provoca anomalie dello sviluppo nell'uomo. Colpisce la testa, la bocca, la mascella, i denti e altre parti del corpo. In generale, le persone con questa condizione hanno problemi con la cavità orale, il viso e le cifre. OFDS può anche portare a disabilità intellettive. Esistono diversi tipi di sindrome orale-facciale-digitale, ma alcuni sono difficili da distinguere l'uno dall'altro.

Alcuni dei sintomi OFDS includono palatoschisi, labbro leporino, mascella piccola, perdita di capelli, tumori della lingua, piccoli o occhi più larghi, cifre extra, convulsioni, problemi di crescita, malattie cardiache e renali, lesioni infossate al torace e alla pelle. È anche comune per le persone con OFDS avere denti extra o mancanti. Uno stimato in 50.000 a 250.000 nascite provoca la sindrome orale-facciale-digitale. La sindrome OFD di tipo I è la più comune di tutti i tipi.

Un test genetico può confermare la sindrome orale-facciale-digitale perché può mostrare le mutazioni geniche che la causano. Sfortunatamente, funziona solo per diagnosticare la sindrome OFD di tipo I e non gli altri tipi. Gli altri vengono solitamente diagnosticati in base ai sintomi. Non esiste una cura per OFDS, ma la chirurgia plastica o ricostruttiva può aiutare a correggere alcune delle anomalie facciali.

La sindrome orale-facciale-digitale è una malattia genetica legata all'X. Ciò significa che si verifica una mutazione sul cromosoma X, che viene ereditato. Quando una femmina ha una mutazione su almeno un cromosoma X su due, avrà il disturbo. Tuttavia, poiché i maschi hanno un solo cromosoma X, se ottengono una mutazione, tende a essere letale. Ciò si traduce in un maggior numero di femmine rispetto ai maschi con OFDS.
Sindrome di Meckel-Gruber

La sindrome di Meckel-Gruber, che è anche chiamata sindrome di Meckel o sindrome di Gruber, è una malattia genetica. È anche causato da difetti nelle ciglia. La sindrome di Meckel-Gruber colpisce diversi organi del corpo tra cui reni, cervello, cifre e fegato. I sintomi più comuni stanno avendo una sporgenza su parte del cervello, cisti renali e cifre extra.

Alcune persone con questa malattia genetica hanno anomalie del viso e della testa. Altri hanno problemi al cervello e al midollo spinale. In generale, molti feti che hanno la sindrome di Meckel-Gruber muoiono prima della nascita. Coloro che sono nati tendono a vivere per un breve periodo. Di solito, muoiono per insufficienza respiratoria o renale.

Uno stimato in 3.250-140.000 bambini ha questo disturbo genetico. Tuttavia, è più comune in alcune parti del mondo e in alcuni paesi. Ad esempio, si verifica in una su 9000 persone con origini finlandesi, una su 3.000 persone con origini belghe e una su 1.300 persone con origini indiane gujarati.

La maggior parte dei feti viene diagnosticata durante la gravidanza, quando viene eseguita un'ecografia. Può mostrare l'anomalia cerebrale che sembra una sporgenza. Le donne in gravidanza possono anche ottenere un prelievo di villi coriali o un'amniocentesi per verificare il disturbo. Un test genetico può anche confermare la diagnosi. Non esiste una cura per la sindrome di Meckel-Gruber.

Le mutazioni in più geni possono portare alla sindrome di Meckel-Gruber. Questo crea proteine che non possono funzionare correttamente e le ciglia sono influenzate negativamente. Le ciglia hanno problemi sia strutturali che funzionali, che causano anomalie di segnalazione all'interno delle cellule. La sindrome di Meckel-Gruber è una condizione autosomica recessiva. Ciò significa che ci sono mutazioni su entrambe le copie di un gene che un feto eredita.

Johann Friedrich Meckel ha pubblicato alcuni dei primi rapporti di questa malattia negli anni 1820. Quindi, G.B. Gruber pubblicò i suoi rapporti sulla malattia negli anni '30. La combinazione dei loro nomi è ora usata per descrivere il disturbo.
Importanza dei centriole

I centrioli sono importanti organelli all'interno delle cellule. Fanno parte della divisione cellulare, ciglia e flagelli. Tuttavia, quando si verificano problemi, possono portare a diverse malattie. Ad esempio, quando una mutazione in un gene provoca disfunzioni proteiche che colpiscono le ciglia, può portare a gravi malattie genetiche che sono fatali. I ricercatori continuano a studiare centrioli per saperne di più sulla loro funzione e struttura.