Ook tijdens de interfase zijn alle de basiscomponenten van een cel worden gerepliceerd, inclusief het centrosoom en zijn paar centriolen. Aanvankelijk blijven de twee centrosomen, of paren van centriolen, dicht bij elkaar in de buurt. Zodra de mitose volledig aan de gang is, migreren de twee centriolen naar tegenovergestelde uiteinden van de cel die zich voorbereidt om te splitsen in twee dochtercellen.

Centrosoom versus Centromeer: “centrosoom” of “centriol” moet niet worden verward met het centromeer
, wat de fysieke verbinding is tussen de zusterchromiden van een chromosoom dat zich voorbereidt om te delen als onderdeel van mitose.)

Microtubuli, zoals opgemerkt, hebben een aantal verschillende functies in cellen, maar hun belangrijkste doel bij celdeling is om te dienen als de spilvezels die helpen bij het regelen en uitvoeren van de scheiding van cellulaire componenten tijdens het delingproces.
Het centrosoom als onderdeel van het cytoskelet

Naast het deelnemen aan mitose, speelt het centrosoom een cruciale structurele rol in de cel door het genereren van de microtubuli die het cytoskelet vormen , wat cellen hun vorm en integriteit geeft.

Hoewel het misschien verleidelijk is om cellen voor te stellen als fragiele, gelatineuze bollen die weinig meer zijn dan ronde houders, is elke cel extreem dynamisch, inclusief het membraan, dat zorgvuldig bepaalt wat su stoffen kunnen wel of niet in en buiten de cel komen.

Lees meer over de hoofdfunctie van microtubuli cellen.

Hun doel is vergelijkbaar met dat van het skelet van uw eigen lichaam, dat de rest van u uw algemene fysieke vorm geeft en functioneert als een soort rek dat je andere belangrijke fysieke componenten bevat - je organen, spieren en weefsels.

Rangschikking en samenstelling van Cytoskeleton: de microtubuli die het cytoskelet vormen, worden over het cytoplasma van het inwendige van de cel geschroefd en vormen een reeks beugels tussen de grens van de cel en zijn kern dicht bij het centrum. Deze buisjes bestaan op hun beurt uit monomere eenheden gemaakt van een eiwit dat tubuline wordt genoemd.

Dit tubuline komt, net als veel andere eiwitten in de natuur, in verschillende subtypen; de meest voorkomende gevonden in microtubuli zijn:

Alleen in aanwezigheid van een centrosoom vormen deze monomeren spontaan zichzelf in microtubuli, op ongeveer dezelfde manier, misschien, omdat eieren, suiker en chocolade zichzelf alleen in koekjes vormen in de aanwezigheid van een keuken met personeel voor mensen.

Bovendien nemen eiwitten genaamd dyneïnen en kinesinen deel aan mitose; deze helpen de uiteinden van de microtubuli naar hun juiste locaties te oriënteren langs of nabij de binnenkort te delen chromosomen, die zich op een lijn bevinden langs de metafaseplaat.

Belang van centrosomen: het is nog niet bekend hoe de duplicatie precies is van centrosomen tijdens interfase optreedt. Het is ook opmerkelijk dat hoewel centrosomen en centriolen in de meeste plantencellen voorkomen, mitose in planten kan voorkomen in afwezigheid van deze structuren. In sommige dierlijke cellen kan mitose zelfs functioneren wanneer de centriolen doelbewust zijn vernietigd, maar dit resulteert in het algemeen in een ongewoon hoog aantal replicatiefouten.

Er wordt daarom aangenomen dat centrosomen een zekere mate van controle over het hele proces, en biochemici proberen de mechanismen hiervan op te helderen, omdat deze waarschijnlijk belangrijk zijn bij het ontstaan en de progressie van kankers en andere aandoeningen die afhankelijk zijn van celreplicatie en deling.
••• Dana Chen |

 Onderzoek naar de rol van het centrosoom in celdeling

Celdeling is een cruciaal onderdeel van de celbiologie. Centrosomen spelen een belangrijke rol in dit proces.

Vergeet niet dat de twee centriolen van een enkel centrosoom haaks op elkaar zijn georiënteerd, wat betekent dat de microtubuli in deze centriolen in een van twee onderling loodrechte richtingen worden gerangschikt. Bedenk ook dat de twee centrosomen in een tot nu toe nog niet geheel delende cel aan tegenovergestelde uiteinden van de interfasecel liggen.

Een implicatie van deze geometrie is dat wanneer de spilvezels van mitose beginnen te vormen, ze strekken zich uit van elke zijde
( of “pool
”) van de cel naar het midden, waar celdeling uiteindelijk het duidelijkst is, en ze strekken zich ook uit of "waaieren" naar buiten
in verschillende richtingen van elk centrosoom zelf.

Probeer je gesloten vuisten iets uit elkaar te houden en open ze langzaam terwijl je je nieuw zichtbare vingers naar elkaar uitstrekt; dit biedt een algemeen beeld van wat zich bij de centrosomen ontvouwt naarmate de mitose voortschrijdt.

Mitose zelf omvat vier fasen (soms opgesomd als vijf). In volgorde zijn dit:

1. Prophase
   
2. Metaphase
   
3. Anaphase
   
4. Telophase
   
   

   Sommige bronnen omvatten ook prometafase tussen profase en metafase. Terwijl mitose op gang komt, bewegen de microtubuli die uit de ontluikende mitotische spindel aan elke pool groeien naar het midden van de cel, waar de gerepliceerde chromosomen in paren gerangschikt zijn langs de zogenaamde metafaseplaat
   (een onzichtbare) lijn waarlangs de splitsing van de kern plaatsvindt).

   Deze zich uitstrekkende uiteinden van de spilvezels komen op een van de drie plaatsen terecht: op de kinetochore van elk chromosoompaar, wat de structuur is waarop chromosomen feitelijk scheiden; en in het cytoplasma zelf, aan de andere kant van de cel, dichter bij het tegenoverliggende centrosoom dan bij het punt van oorsprong van deze vezels.
   

   Spilvezels in werking: het bereik van ankerpunten van de uiteinden van de spil vezels getuigt van de elegantie en complexiteit van het mitotische proces. Het is een soort "touwtrekken", maar een die zeer goed gecoördineerd moet zijn, zodat de verdeling precies door het midden van elk chromosoompaar "loopt" om ervoor te zorgen dat elke dochtercel precies één chromosoom ontvangt van elk paar.
   
   

   De spilvezels doen daarom wat "duwen" en veel "trekken" om ervoor te zorgen dat de celdeling niet alleen krachtig maar nauwkeurig is. De microtubuli nemen alleen deel aan de deling van de kern, maar nemen ook deel aan de deling van de hele cel (dwz cytokinese) en de omsluiting van elke nieuwe dochtercel in zijn eigen celmembraan.
   

   Eén manier om je dit allemaal voor te stellen: cellen hebben geen spieren, maar de microtubuli zijn ongeveer zo dichtbij als celcomponenten.
   Centriole replicatie
   

   Zoals gezegd repliceren de centrosomen van cellen tijdens interfase, de relatief lang deel van de celcyclus tussen mitotische divisies. De replicatie van centriolen in centrosomen is niet volledig conservatief, wat betekent dat de twee gevormde dochtercentriolen niet geheel identiek zijn, zoals zou gebeuren in een conservatief proces. In plaats daarvan is centriole-replicatie semiconservatieve
   .
   

   Hoewel het exacte mechanisme van centrosome-replicatie tijdens de S-fase (synthesefase) van celinterfase nog volledig moet worden begrepen, hebben wetenschappers zich gerealiseerd dat wanneer een centriole deelt, een van de resulterende centriolen behoudt de kenmerken van de "moeder"
   en kan operationele microtubuli genereren.
   

   Dit centriole heeft "stamcelachtige" eigenschappen, terwijl de andere, de "Dochter" wordt volledig gedifferentieerd. Elke deelcel heeft één moeder-dochter centriole paar op elke pool, dus elke nieuwe dochter cel, zoals je zou verwachten, bevat één moeder centriole en één dochter centriole in elk paar. Tijdens de interfase die snel volgt, zal deze centriole delen om opnieuw twee moeder centriole-dochter centriole paren te creëren.
   

   Centriolen in gedifferentieerde structuren: De subtiele verschillen in functie tussen de rechthoekige centriolen in elk paar worden duidelijk wanneer bijvoorbeeld, raakt het moeder centriol vast aan het inwendige van het plasmamembraan van de cel om een structuur te vormen die een basaal lichaam wordt genoemd
   . Dit lichaam maakt meestal deel uit van een cilium, of haarachtige multimicrotubule-extensie, die niet beweeglijk is; dat wil zeggen, het beweegt niet.
   

   Sommige cilia (het meervoud van "cilium") vormen flagella (enkelvoud "flagellum") die bewegen, vaak hele cellen voortstuwen, terwijl ze in andere gevallen als miniatuurbezems dienen van een soort dat puin uit het gebied van het flagellum verwijdert.
   

   Hoewel biologen veel te weten moeten komen over de precieze dynamiek van centrosomen, biedt kanker een venster op wat er misgaat met centrosomen in gevallen van abnormale celdeling. Onderzoekers hebben bijvoorbeeld vastgesteld dat kankercellen vaak ongebruikelijke aantallen centrosomen bevatten in plaats van de verwachte één of twee, en bepaalde geneesmiddelen tegen kanker (bijvoorbeeld Taxol en vincristine) oefenen hun effecten uit door de assemblage van microtubuli te verstoren.
   Rol in Cilia-formatie
   

   Een flagellum is een assortiment microtubuli dat beweging mogelijk maakt, zoals in het geval van een zaadcel. Een flagellum is afkomstig van een enkel basaal lichaam op het binnenoppervlak van het plasmamembraan. Een zaadcel bevat dus een enkel centriolepaar.
   

   Omdat het uiteindelijke lot van een zaadcel is om te fuseren met een eicel, en een eicel ontbreekt een basaal lichaam, is het het sperma dat ervoor zorgt dat een nieuw gevormde zygote (het product van het samenvoegen van eicellen en de eerste stap in de voortplanting van een nieuw organisme in de voortplanting) zal kunnen delen, omdat de centriole instructies en componenten bevat die nodig zijn voor het deelproces.
   

   Sommige organismen cilia hebben op bepaalde cellen. Dit omvat enkele cellen van uw eigen luchtwegen. Het epitheel (oppervlaktecellen; je huid is een soort epitheel) dat je longen vormt, vormt een aantal verbonden basale lichamen, wat een cilium eigenlijk is. De buisvormige extensies van deze ciliated cellen functioneren om langs slijm en deeltjes te bewegen en beschermen daarom de binnenkant van de longen.