Ruolo dei Centrioli in Microbiologia

In microbiologia, i centrioli sono strutture cellulari cilindriche composte da raggruppamenti di microtubuli, che sono molecole a forma di tubo o filamenti di proteine. Senza centrioli, i cromosomi non sarebbero in grado di muoversi durante la formazione di nuove cellule. 

I centrioli aiutano ad organizzare l'assemblaggio dei microtubuli durante la divisione cellulare. Per dirla semplicemente, i cromosomi usano i microtubuli dei centriole come strada principale durante il processo di divisione cellulare.

Dove si trovano i centrioli

I centrioli si trovano in tutte le cellule animali e solo in alcune specie di cellule vegetali inferiori. Due centrioli - una madre centriole e una figlia centriole - si trovano all'interno della cellula in una struttura chiamata centrosoma. 

Composizione

La maggior parte dei centrioli sono costituiti da nove serie di triplette di microtubuli, ad eccezione di alcune specie, come i granchi che hanno nove serie di doppietti di microtubuli. Ci sono alcune altre specie che si discostano dalla struttura standard dei centriole. I microtubuli sono composti da un singolo tipo di proteina globulare chiamata tubulina.

Due funzioni principali

Durante la mitosi o la divisione cellulare, il centrosoma e i centrioli si replicano e migrano verso le estremità opposte della cellula. I centrioli aiutano a disporre i microtubuli che spostano i cromosomi durante la divisione cellulare per garantire che ogni cellula figlia riceva il numero appropriato di cromosomi. 

I centrioli sono anche importanti per la formazione di strutture cellulari note come ciglia e flagelli. Cilia e flagelli, presenti sulla superficie esterna delle cellule, favoriscono il movimento cellulare. Un centriolo combinato con diverse strutture proteiche aggiuntive viene modificato per diventare un corpo basale. I corpi basali sono i siti di ancoraggio per lo spostamento di ciglia e flagelli.

Ruolo importante nella divisione cellulare

I centrioli si trovano all'esterno, ma vicino al nucleo cellulare. Nella divisione cellulare, ci sono diverse fasi: in ordine di occorrenza sono interfase, prophase, metafase, anafase e telofase. I centrioli svolgono un ruolo molto importante in tutte le fasi della divisione cellulare. L'obiettivo finale è spostare i cromosomi replicati in una cellula di nuova creazione.

Interfase e replica

Nella prima fase della mitosi, chiamata interfase, si replicano i centrioli. Questa è la fase immediatamente precedente alla divisione cellulare, che segna l'inizio della mitosi e della meiosi nel ciclo cellulare.

Prophase e Aster e il fuso mitotico

In fase, ogni centrosoma con centrioli migra verso le estremità opposte della cellula. Una singola coppia di centrioli è posizionata su ciascun polo cellulare. Il fuso mitotico inizialmente appare come strutture chiamate aster che circondano ciascuna coppia di centrioli. I microtubuli formano fibre del fuso che si estendono da ciascun centrosoma, separando così le coppie di centriolo e allungando la cellula.

Puoi pensare a queste fibre come un'autostrada appena asfaltata per i cromosomi replicati che si spostano nella cellula appena formata. In questa analogia, i cromosomi replicati sono un'auto lungo l'autostrada.

 Metafase e posizionamento delle fibre polari

Nella metafase, i centrioli aiutano a posizionare le fibre polari mentre si estendono dal centrosoma e posizionano i cromosomi lungo la piastra della metafase. In linea con l'analogia dell'autostrada, questo mantiene la corsia dritta.

Anaphase e Sister Chromatids

In anafase, le fibre polari collegate ai cromosomi accorciano e separano i cromatidi fratelli (cromosomi replicati). I cromosomi separati sono tirati verso le estremità opposte della cellula da fibre polari che si estendono dal centrosoma.

A questo punto nell'analogia dell'autostrada, è come se un'auto sull'autostrada abbia replicato una seconda copia e le due auto iniziassero ad allontanarsi l'una dall'altra, in direzioni opposte, sulla stessa autostrada.

Telofase e due cellule figlie geneticamente identiche

In telofase, le fibre del fuso si disperdono mentre i cromosomi sono legati in nuovi nuclei distinti. Dopo la citocinesi, che è la divisione del citoplasma cellulare, vengono prodotte due cellule figlie geneticamente identiche contenenti ciascuna un centrosoma con una coppia di centriolo.

In questa fase finale, usando l'analogia tra auto e autostrada, le due auto sembrano esattamente uguali, ma ora sono completamente separate e hanno preso strade separate.