35.6 : Centrosome Duplication

Hayvan hücrelerinde birincil mikrotübül düzenleme merkezi (MTOC) sentrozomdur. Bir sentrozomun çekirdeğinde iki silindirik sentriol vardır. Her sentriol, proteinler tarafından bir arada tutulan üç mikrotübülden oluşan dokuz setten oluşur. Sentrioller birbirine dik açılarda konumlandırılır ve perisentriyolar matris veya pericentriolar malzeme (PCM) adı verilen şekilsiz bir protein bulutu ile çevrilidir.

Hücre bölünmesinden sonra her yavru hücrenin bir sentrozom almasını sağlamak için, sentrozom duplikasyonu hücre döngüsünün erken dönemlerinde başlar. Sentrozom duplikasyonu, hücre döngüsü başına bir kereden fazla meydana gelmesini önlemek için sikline bağımlı kinaz 2 (Cdk2) gibi hücre döngüsü kontrolleri tarafından sıkı bir şekilde düzenlenir. Böylece, hücre mitoza ulaştığında, iki sentrozoma sahiptir.

Sentrozom duplikasyonu, hücre döngüsünün aşamaları ile çakışır. Hücre döngüsünün G₁ fazı sırasında, sentrozomdaki iki sentriol, sentrozom oryantasyon bozukluğu adı verilen bir süreçle ayrılır.

G1 ve S fazları sırasında sentrozomlar kopyalanır. Prosentriyol adı verilen yeni bir sentriyol, mevcut iki merkezcilin her birinin tabanında oluşmaya ve uzamaya başlar. Prosentrioller, eski sentriyoller kadar büyük olana kadar S ve G₂ boyunca uzar. Dört sentriyol, hücre mitoza girene kadar genişlemiş PCM içinde birbirine yakın kalır.

_G2 fazı sırasında, γ-tubulin ve diğer PCM proteinleri, sentrozom olgunlaşması adı verilen bir süreç olan sentrozomda birikir.

G2 ve M fazları arasındaki geçiş sırasında sentrozomlar ayrılmaya başlar. İki ana sentriolün bağlantısı kesilir ve mikrotübül motor proteinleri iki sentrozomu birbirinden ayırır.

Sentrozom regülasyonundaki hatalar, kromozom ve sentrozom sayısında anormalliklere neden olabilir. Sentrozom anormallikleri ve sentrozom döngüsünün ilerlemesindeki bozukluklar, başta kanser olmak üzere birçok hastalıkta rol oynar. Tümör baskılayıcı proteinler ve onkogenler, tümör hücresi sentrozomlarındaki zararlı değişikliklerle bağlantılıdır ve bu proteinleri çekici bir tedavi hedefi haline getirir.