Wiki

Trung tâm tổ chức microtubule ( MTOC ) là một cấu trúc được tìm thấy trong các tế bào nhân chuẩn mà từ đó các vi ống xuất hiện. MTOC có hai chức năng chính: tổ chức vi khuẩn nhân chuẩn và lông mao và tổ chức bộ máy trục chính phân bào và vi khuẩn, phân tách nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia tế bào. MTOC là một trang web chính của quá trình tạo mầm vi ống và có thể được hình dung trong các tế bào bằng cách phát hiện hóa mô miễn dịch của-tubulin. Các đặc điểm hình thái của MTOC khác nhau giữa các phyla và vương quốc khác nhau. ^[1] Ở động vật, hai loại MTOC quan trọng nhất là các cơ quan cơ bản liên quan đến lông mao và centrosome liên quan đến sự hình thành trục chính.

Tổ chức [ chỉnh sửa ]

Các trung tâm tổ chức microtubule hoạt động như vị trí bắt đầu hình thành microtubule, cũng như một vị trí nơi các đầu của vi ống tự do thu hút. ^[2] các tế bào, trung tâm tổ chức microtubule có thể có nhiều dạng khác nhau. Một loạt các vi ống có thể tự sắp xếp theo cấu trúc pinwheel để tạo thành các cơ sở cơ bản, điều này có thể dẫn đến sự hình thành các mảng vi ống trong tế bào chất hoặc sợi trục 9 + 2. Các sắp xếp khác bao gồm từ các thân cột trục nấm đến các kinetochores nhiễm sắc thể nhân chuẩn (các mảng phẳng, nhiều lớp). MTOC có thể được phân tán tự do trong toàn bộ tế bào chất hoặc tập trung cục bộ dưới dạng tiêu điểm. Các MTOC đáng chú ý nhất là centrosome tại interphase và các cực của trục chính phân bào.

Centrioles có thể đóng vai trò là điểm đánh dấu cho MTOC trong tế bào. ^[2] Nếu chúng được phân phối tự do trong tế bào chất, centrioles có thể tập hợp trong quá trình biệt hóa để trở thành MTOC. Chúng cũng có thể được tập trung xung quanh một centrosome như một MTOC duy nhất, mặc dù các centrosome có thể hoạt động như một MTOC không có centrioles.

Trong interphase [ chỉnh sửa ]

Hầu hết các tế bào động vật đều có một MTOC trong quá trình xen kẽ, thường nằm gần nhân và thường liên kết chặt chẽ với bộ máy Golgi. MTOC được tạo thành từ một cặp ly tâm ở trung tâm của nó, và được bao quanh bởi vật liệu màng ngoài tim (PCM) rất quan trọng đối với quá trình tạo mầm vi ống. Các vi ống được neo tại MTOC bằng các đầu trừ của chúng, trong khi các đầu cộng của chúng tiếp tục phát triển vào ngoại vi tế bào. Tính phân cực của các vi ống rất quan trọng đối với sự vận chuyển của tế bào, vì các protein vận động kinesin và dynein thường di chuyển theo hướng "cộng" và "trừ" tương ứng, dọc theo một vi ống, cho phép các túi được dẫn đến hoặc từ mạng lưới nội chất và Golgi bộ máy. Riêng đối với bộ máy Golgi, các cấu trúc liên quan đến bộ máy di chuyển đến đầu trừ của một vi ống và hỗ trợ cấu trúc và vị trí tổng thể của Golgi trong tế bào. ^[3]

Centrosomes [ chỉnh sửa

Sự di chuyển của các vi ống dựa trên hoạt động của trung tâm. ^[1] Mỗi tế bào con sau khi ngừng nguyên phân có chứa một MTOC chính. ^[2] Trước khi bắt đầu phân chia tế bào, MTOC xen kẽ sao chép để tạo thành hai MTOC riêng biệt bây giờ thường được gọi là centrosome). Trong quá trình phân chia tế bào, các trung tâm này di chuyển đến các đầu đối diện của tế bào và các vi ống nhân để giúp hình thành trục chính phân bào / phân bào. Nếu MTOC không sao chép, trục chính không thể hình thành và quá trình nguyên phân giảm dần. ^[1]

-tubulin là một protein nằm ở trung tâm của tế bào vi khuẩn. trong microtubule ở đầu trừ. ^[1] Tổ chức của các vi ống tại MTOC, hoặc centrosome trong trường hợp này, được xác định bởi độ phân cực của các vi ống được xác định bởi y-tubulin. ^[1]

Cơ thể cơ bản ] chỉnh sửa ]

Trong các tế bào biểu mô, MTOC cũng neo và tổ chức các vi ống tạo nên lông mao. Như với centrosome, các MTOC này ổn định và đưa ra hướng cho các vi ống, trong trường hợp này cho phép chuyển động một chiều của chính cilium, thay vì các túi di chuyển dọc theo nó.

Thân cột trục chính [ chỉnh sửa ]

Trong nấm men và một số loài tảo, MTOC được nhúng vào vỏ hạt nhân dưới dạng thân trục chính. Centrioles không tồn tại trong MTOC của nấm men và nấm. ^[1] Trong các sinh vật này, lớp vỏ hạt nhân không bị phá vỡ trong quá trình nguyên phân và cơ thể cực của trục chính phục vụ kết nối tế bào chất với các vi ống hạt nhân. Thân trục chính hình đĩa được tổ chức thành ba lớp: mảng bám trung tâm, mảng bám bên trong và mảng bám bên ngoài. Các mảng bám trung tâm được nhúng trong màng, trong khi các mảng bên trong là một lớp nội hạt vô định hình, và các mảng bám bên ngoài là lớp nằm trong tế bào chất. ^[1]

Trong thực vật [ chỉnh sửa ]

Các tế bào thực vật thiếu các trung tâm hoặc các thân cực của trục chính ngoại trừ trong các giao tử đực có lá cờ của chúng và chúng hoàn toàn không có trong các loài cây lá kim và thực vật có hoa. ^[4] Thay vào đó, lớp vỏ hạt nhân dường như hoạt động như MTOC chính cho tổ chức hạt nhân và trục chính trong quá trình nguyên phân tế bào thực vật.

Truyền tín hiệu [ chỉnh sửa ]

MTOC định hướng lại trong quá trình truyền tín hiệu, chủ yếu trong quá trình sửa chữa vết thương hoặc phản ứng miễn dịch. ^[5] MTOC được đặt vào vị trí giữa rìa tế bào và nhân trong các tế bào như đại thực bào, nguyên bào sợi và tế bào nội mô. Các bào quan như bộ máy Golgi hỗ trợ định hướng lại MTOC có thể xảy ra nhanh chóng. Các tín hiệu tải nạp làm cho các vi ống phát triển hoặc co lại, cũng như làm cho các trung tâm trở nên linh hoạt. MTOC nằm ở vị trí hạt nhân và chứa các đầu âm của vi ống trong khi đầu dương phát triển nhanh về phía rìa của tế bào. Bộ máy Golgi định hướng lại cùng với MTOC, và cùng nhau khiến cho tế bào dường như gửi tín hiệu phân cực. ^[5]

Trong các phản ứng miễn dịch, khi tương tác với một tế bào đích phản ứng với tải kháng nguyên đặc hiệu các tế bào trình diện kháng nguyên, các tế bào miễn dịch, như tế bào T, tế bào giết người tự nhiên và tế bào lympho T gây độc tế bào, định vị MTOC của chúng gần vùng tiếp xúc giữa tế bào miễn dịch và tế bào đích. Đối với các tế bào T, đáp ứng tín hiệu của thụ thể tế bào T gây ra sự định hướng lại MTOC bằng cách rút ngắn các vi ống để đưa MTOC đến vị trí tương tác của thụ thể tế bào T. ^[5]