Базальное тело

Базальное тельце (синоним базальной гранулы , кинетосомы , а в более старой цитологической литературе — блефаропласта ) представляет собой белковую структуру, обнаруженную в основании эукариотического ундулиподия ( реснички или жгутика ). Базальное тело было названо Теодором Вильгельмом Энгельманном в 1880 году. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Он образуется из центриоли и нескольких дополнительных белковых структур и, по сути, представляет собой модифицированную центриоль. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Базальное тельце служит местом зарождения микротрубочек аксонемы . Центриоли, из которых происходят базальные тельца, действуют как места закрепления белков, которые, в свою очередь, закрепляют микротрубочки , и известны как центр организации микротрубочек (MTOC). Эти микротрубочки обеспечивают структуру и облегчают движение везикул и органелл внутри многих эукариотических клеток.

Сборка, конструкция

Реснички и базальные тельца формируются во время покоя или фазы G1 клеточного цикла . Прежде чем клетка вступит в фазу G1, т. е. до образования реснички, материнская центриоль служит компонентом центросомы .

В клетках, которым суждено иметь только одну первичную ресничку, материнская центриоль дифференцируется в базальное тельце при входе в G1 или состояние покоя. Таким образом, базальное тельце в такой клетке происходит из центриоли. Базальное тельце отличается от материнской центриоли как минимум в двух аспектах. Во-первых, базальные тельца имеют базальные ножки, которые прикреплены к цитоплазматическим микротрубочкам и необходимы для поляризованного выравнивания ресничек. Во-вторых, базальные тельца имеют переходные волокна в форме вертушки, берущие начало от придатков материнской центриоли. ^{[ 5 ]}

Однако в многореснитчатых клетках во многих случаях базальные тельца не состоят из центриолей, а генерируются de novo из специальной белковой структуры, называемой дейтеросомой . ^{[ 6 ]}

Функция

Во время покоя клеточного цикла базальные тельца организуют первичные реснички и располагаются в коре клетки рядом с плазматической мембраной. При входе в клеточный цикл реснички резорбируются, и базальное тельце мигрирует в ядро, где оно функционирует для организации центросом. Центриоли, базальные тельца и реснички важны для митоза, полярности, деления клеток, транспортировки белков, передачи сигналов, подвижности и чувствительности. ^{[ 7 ]}

Мутации в белках, которые локализуются в базальных тельцах, связаны с несколькими заболеваниями ресничек у человека, включая синдром Барде-Бидля , ^{[ 8 ]} орофацио-дигитальный синдром , ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]} синдром Жубера , ^{[ 11 ]} колбочково-стержневая дистрофия , ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]} синдром Меккеля , ^{[ 14 ]} и нефронофтиз . ^{[ 15 ]}

Регуляция продукции базальных тел и пространственной ориентации является функцией нуклеотидсвязывающего домена тубулина γ- . ^{[ 16 ]}

У растений отсутствуют центриоли, и только низшие растения (например, мхи и папоротники) с подвижными сперматозоидами имеют жгутики и базальные тельца. ^{[ 17 ]}

Ссылки

^ Энгельманн, TW (1880). Об анатомии и физиологии мерцательных клеток. Пфлюгерс Арка 23, 505–535.
^ Бладгуд, РА (2009). «От центрального к рудиментарному и к первичному: история недооцененной органеллы, время которой пришло. Первичная ресничка». Первичные реснички . Методы клеточной биологии. Том. 94. стр. 3–52. дои : 10.1016/S0091-679X(08)94001-2 . ISBN 9780123750242 . ПМИД 20362083 .
^ Шредер, Джейкоб М.; Ларсен, Джеспер; Комарова Юлия; Ахманова, Анна; Торстейнссон, Рикке И.; Григорьев Илья; Мангусо, Роберт; Кристенсен, Сорен Т.; Педерсен, Стайн Ф.; Геймер, Стефан; Педерсен, Лотте Б. (2011). «EB1 и EB3 способствуют биогенезу ресничек с помощью нескольких механизмов, связанных с центросомами» . Журнал клеточной науки . 124 (15): 2539–2551. дои : 10.1242/jcs.085852 . ПМК 3138699 . ПМИД 21768326 .
^ Бенджамин Левин (2007). Клетки . Джонс и Бартлетт Обучение. п. 359. ИСБН 978-0-7637-3905-8 . Проверено 28 июля 2019 г.
^ Ким, С.; Динлахт, Б.Д. (2013). «Сборка первичной реснички» . Современное мнение в области клеточной биологии . 25 (4): 506–511. дои : 10.1016/j.ceb.2013.04.011 . ПМЦ 3729615 . ПМИД 23747070 .
^ Клос Деринг, окружной прокурор; Владар Е.К.; Вернер, Мэн; Митчелл, JW; Хван, П.; Митчелл, Би Джей (2013). «Биогенез центриолей, опосредованный дейтеросомами» . Развивающая клетка . 27 (1): 103–112. дои : 10.1016/j.devcel.2013.08.021 . ПМЦ 3816757 . ПМИД 24075808 .
^ Пирсон, КГ; Гиддингс-младший, TH; Вайни, М. (2009). «Базальные компоненты тела демонстрируют различную динамику белков во время зарождающейся сборки базального тела» . Молекулярная биология клетки . 20 (3): 904–914. дои : 10.1091/mbc.e08-08-0835 . ПМЦ 2633379 . ПМИД 19056680 .
^ Ансли, С.Дж.; Бадано, JL; Блак, О.Э.; Хилл, Дж.; Хоскинс, Б.Э.; Лейтч, CC; Ким, Джей Си; Росс, Эй Джей; Эйхерс, ER; Теслович, Т.М.; Мах, АК; Джонсен, Р.К.; Кавендер, Джей Си; Льюис, РА; Леру, MR; Билс, Польша; Кацанис, Н. (2003). «Дисфункция базального отдела тела является вероятной причиной плейотропного синдрома Барде-Бидля» . Природа . 425 (6958): 628–633. Бибкод : 2003Natur.425..628A . дои : 10.1038/nature02030 . ПМИД 14520415 . S2CID 4310157 .
^ Ферранте, Мичиган; Зулло, А.; Барра, А.; Бимонте, С.; Месаддек, Н.; Студер, М.; Долле, П.; Франко, Б. (2006). «Белок I типа орально-лице-пальцевый необходим для формирования первичных ресничек и спецификации оси лево-право» . Природная генетика . 38 (1): 112–117. дои : 10.1038/ng1684 . ПМИД 16311594 . S2CID 2441702 .
^ Ромио, Л.; Фрай, AM; Виньярд, Пи Джей; Малькольм, С.; Вульф, А.С.; Перо, SA (2004). «OFD1 представляет собой центросомный/базальный белок тела, экспрессируемый во время мезенхимально-эпителиального перехода в нефрогенезе человека» . Журнал Американского общества нефрологов . 15 (10): 2556–2568. дои : 10.1097/01.ASN.0000140220.46477.5C . ПМИД 15466260 . S2CID 22088755 .
^ Искусство, ХХ; Доэрти, Д.; Ван Бирсум, SE; Паризи, Массачусетс; Леттебур, С.Дж.; Горден, Северная Каролина; Питерс, Т.А.; Меркер, Т.; Воесенек, К.; Картоно, А.; Озюрек, Х.; Фарин, FM; Крус, HY; Вольфрум, У.; Бруннер, Х.Г.; Кремерс, Ф.П.; Гласс, Айова; Кноерс, Невада; Ропман, Р. (2007). «Мутации в гене, кодирующем базальный белок тела RPGRIP1L, взаимодействующий с нефроцистином-4, вызывают синдром Жубера» . Природная генетика . 39 (7): 882–888. дои : 10.1038/ng2069 . ПМИД 17558407 . S2CID 12910768 .
^ Кобаяши, А.; Хигашиде, Т.; Хамасаки, Д.; Кубота, С.; Сакума, Х.; Ан, В.; Фудзимаки, Т.; Макларен, MJ; Велебер, Р.Г.; Инана, Г. (2000). «Мутация HRG4 (UNC119), обнаруженная при дистрофии колбочек, вызывает дегенерацию сетчатки в трансгенной модели» . Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 41 (11): 3268–3277. ПМИД 11006213 .
^ Шу, Х.; Фрай, AM; Таллох, Б.; Мэнсон, Флорида; Крабб, Дж.В.; Ханна, Х.; Фарагер, Эй Джей; Леннон, А.; Он, С.; Троян, П.; Гиссль, А.; Вольфрум, У.; Верворт, Р.; Сваруп, А.; Райт, А.Ф. (2005). «Изоформа RPGR ORF15 локализуется совместно с RPGRIP1 в центриолях и базальных тельцах и взаимодействует с нуклеофосмином» . Молекулярная генетика человека . 14 (9): 1183–1197. дои : 10.1093/hmg/ddi129 . ПМИД 15772089 .
^ Кютяля, М.; Таллила, Дж.; Салонен, Р.; Копра, О.; Кольшмидт, Н.; Паавола-Сакки, П.; Пелтонен, Л.; Кестиля, М. (2006). «MKS1, кодирующий компонент протеома базального тела жгутикового аппарата, мутирует при синдроме Меккеля» . Природная генетика . 38 (2): 155–157. дои : 10.1038/ng1714 . ПМИД 16415886 . S2CID 10676530 .
^ Винкельбауэр, Мэн; Шафер, Дж. К.; Хейкрафт, CJ; Свобода, П.; Йодер, Б.К. (2005). «Гомологи нефроцистина-1 и нефроцистина-4 C. Elegans представляют собой белки переходной зоны ресничек, участвующие в хемосенсорном восприятии» . Журнал клеточной науки . 118 (Часть 23): 5575–5587. дои : 10.1242/jcs.02665 . ПМИД 16291722 . S2CID 16717895 .
^ Шан, Ю.; Цао, CC; Горовский, М.А. (2005). «Мутационный анализ выявил новую функцию нуклеотидсвязывающего домена гамма-тубулина в регуляции биогенеза базальных телец» . Журнал клеточной биологии . 171 (6): 1035–1044. дои : 10.1083/jcb.200508184 . ПМК 2171320 . ПМИД 16344310 .
^ Филип Э. Пак, доктор философии, Заметки Клиффа: AP Biology, 4-е издание.

Внешние ссылки

Гистологическое изображение: 21804loa - Система обучения гистологии Бостонского университета - «Ультраструктура клетки: мерцательный эпителий, реснички и базальные тельца»

[1] Энгельманн, TW (1880). Об анатомии и физиологии мерцательных клеток. Пфлюгерс Арка 23, 505–535.

[2] Бладгуд, РА (2009). «От центрального к рудиментарному и к первичному: история недооцененной органеллы, время которой пришло. Первичная ресничка». Первичные реснички . Методы клеточной биологии. Том. 94. стр. 3–52. дои : 10.1016/S0091-679X(08)94001-2 . ISBN 9780123750242 . ПМИД 20362083 .

[3] Шредер, Джейкоб М.; Ларсен, Джеспер; Комарова Юлия; Ахманова, Анна; Торстейнссон, Рикке И.; Григорьев Илья; Мангусо, Роберт; Кристенсен, Сорен Т.; Педерсен, Стайн Ф.; Геймер, Стефан; Педерсен, Лотте Б. (2011). «EB1 и EB3 способствуют биогенезу ресничек с помощью нескольких механизмов, связанных с центросомами» . Журнал клеточной науки . 124 (15): 2539–2551. дои : 10.1242/jcs.085852 . ПМК 3138699 . ПМИД 21768326 .

[Lewin-4] Бенджамин Левин (2007). Клетки . Джонс и Бартлетт Обучение. п. 359. ИСБН 978-0-7637-3905-8 . Проверено 28 июля 2019 г.

[5] Ким, С.; Динлахт, Б.Д. (2013). «Сборка первичной реснички» . Современное мнение в области клеточной биологии . 25 (4): 506–511. дои : 10.1016/j.ceb.2013.04.011 . ПМЦ 3729615 . ПМИД 23747070 .

[6] Клос Деринг, окружной прокурор; Владар Е.К.; Вернер, Мэн; Митчелл, JW; Хван, П.; Митчелл, Би Джей (2013). «Биогенез центриолей, опосредованный дейтеросомами» . Развивающая клетка . 27 (1): 103–112. дои : 10.1016/j.devcel.2013.08.021 . ПМЦ 3816757 . ПМИД 24075808 .

[7] Пирсон, КГ; Гиддингс-младший, TH; Вайни, М. (2009). «Базальные компоненты тела демонстрируют различную динамику белков во время зарождающейся сборки базального тела» . Молекулярная биология клетки . 20 (3): 904–914. дои : 10.1091/mbc.e08-08-0835 . ПМЦ 2633379 . ПМИД 19056680 .

[8] Ансли, С.Дж.; Бадано, JL; Блак, О.Э.; Хилл, Дж.; Хоскинс, Б.Э.; Лейтч, CC; Ким, Джей Си; Росс, Эй Джей; Эйхерс, ER; Теслович, Т.М.; Мах, АК; Джонсен, Р.К.; Кавендер, Джей Си; Льюис, РА; Леру, MR; Билс, Польша; Кацанис, Н. (2003). «Дисфункция базального отдела тела является вероятной причиной плейотропного синдрома Барде-Бидля» . Природа . 425 (6958): 628–633. Бибкод : 2003Natur.425..628A . дои : 10.1038/nature02030 . ПМИД 14520415 . S2CID 4310157 .

[9] Ферранте, Мичиган; Зулло, А.; Барра, А.; Бимонте, С.; Месаддек, Н.; Студер, М.; Долле, П.; Франко, Б. (2006). «Белок I типа орально-лице-пальцевый необходим для формирования первичных ресничек и спецификации оси лево-право» . Природная генетика . 38 (1): 112–117. дои : 10.1038/ng1684 . ПМИД 16311594 . S2CID 2441702 .

[10] Ромио, Л.; Фрай, AM; Виньярд, Пи Джей; Малькольм, С.; Вульф, А.С.; Перо, SA (2004). «OFD1 представляет собой центросомный/базальный белок тела, экспрессируемый во время мезенхимально-эпителиального перехода в нефрогенезе человека» . Журнал Американского общества нефрологов . 15 (10): 2556–2568. дои : 10.1097/01.ASN.0000140220.46477.5C . ПМИД 15466260 . S2CID 22088755 .

[11] Искусство, ХХ; Доэрти, Д.; Ван Бирсум, SE; Паризи, Массачусетс; Леттебур, С.Дж.; Горден, Северная Каролина; Питерс, Т.А.; Меркер, Т.; Воесенек, К.; Картоно, А.; Озюрек, Х.; Фарин, FM; Крус, HY; Вольфрум, У.; Бруннер, Х.Г.; Кремерс, Ф.П.; Гласс, Айова; Кноерс, Невада; Ропман, Р. (2007). «Мутации в гене, кодирующем базальный белок тела RPGRIP1L, взаимодействующий с нефроцистином-4, вызывают синдром Жубера» . Природная генетика . 39 (7): 882–888. дои : 10.1038/ng2069 . ПМИД 17558407 . S2CID 12910768 .

[12] Кобаяши, А.; Хигашиде, Т.; Хамасаки, Д.; Кубота, С.; Сакума, Х.; Ан, В.; Фудзимаки, Т.; Макларен, MJ; Велебер, Р.Г.; Инана, Г. (2000). «Мутация HRG4 (UNC119), обнаруженная при дистрофии колбочек, вызывает дегенерацию сетчатки в трансгенной модели» . Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 41 (11): 3268–3277. ПМИД 11006213 .

[13] Шу, Х.; Фрай, AM; Таллох, Б.; Мэнсон, Флорида; Крабб, Дж.В.; Ханна, Х.; Фарагер, Эй Джей; Леннон, А.; Он, С.; Троян, П.; Гиссль, А.; Вольфрум, У.; Верворт, Р.; Сваруп, А.; Райт, А.Ф. (2005). «Изоформа RPGR ORF15 локализуется совместно с RPGRIP1 в центриолях и базальных тельцах и взаимодействует с нуклеофосмином» . Молекулярная генетика человека . 14 (9): 1183–1197. дои : 10.1093/hmg/ddi129 . ПМИД 15772089 .

[14] Кютяля, М.; Таллила, Дж.; Салонен, Р.; Копра, О.; Кольшмидт, Н.; Паавола-Сакки, П.; Пелтонен, Л.; Кестиля, М. (2006). «MKS1, кодирующий компонент протеома базального тела жгутикового аппарата, мутирует при синдроме Меккеля» . Природная генетика . 38 (2): 155–157. дои : 10.1038/ng1714 . ПМИД 16415886 . S2CID 10676530 .

[15] Винкельбауэр, Мэн; Шафер, Дж. К.; Хейкрафт, CJ; Свобода, П.; Йодер, Б.К. (2005). «Гомологи нефроцистина-1 и нефроцистина-4 C. Elegans представляют собой белки переходной зоны ресничек, участвующие в хемосенсорном восприятии» . Журнал клеточной науки . 118 (Часть 23): 5575–5587. дои : 10.1242/jcs.02665 . ПМИД 16291722 . S2CID 16717895 .

[16] Шан, Ю.; Цао, CC; Горовский, М.А. (2005). «Мутационный анализ выявил новую функцию нуклеотидсвязывающего домена гамма-тубулина в регуляции биогенеза базальных телец» . Журнал клеточной биологии . 171 (6): 1035–1044. дои : 10.1083/jcb.200508184 . ПМК 2171320 . ПМИД 16344310 .

[17] Филип Э. Пак, доктор философии, Заметки Клиффа: AP Biology, 4-е издание.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

v т и Структуры клетки / органеллы
Эндомембрана система	Клеточная мембрана Ядро Эндоплазматическая сеть Аппарат Гольджи в скобках Аутофагосома Везикул Экзосома Лизосома Эндосома Фагосома Вакуоли Акросома Цитоплазматическая гранула Меланосомы Микротело глиоксисома Пероксисома Тело Вейбеля-Паладе
Цитоскелет	Микрофиламент Промежуточная нить Микротрубочка Прокариотический цитоскелет Центр организации микротрубочек Центросома Центриоль Базальное тело Корпус шпинделя Миофибрилла Ундулиподий ресница Жгутик Аксонема Радиальная спица Псевдоподиум Ламеллиподий Филоподий
Эндосимбионты	Митохондрия Пластид хлоропласт Хромопласт Геронтопласт клей амилопласт Элайопласт Протеинопласт Танносома Апикопласт Нитропласт
Другое внутреннее	Ядрышко РНК Рибосома Сплайсосома Сейф Цитоплазма Цитозоль Включения Протеасома Магнитосома
Внешний	Клеточная стенка Внеклеточный матрикс