Ein cilium (Latein für die Augenwimper; der Mehrzahl-ist cilia) ist ein in eukaryotic Zellen gefundener organelle. Cilia sind schlanke Protuberanzen, die vom viel größeren Zellkörper vorspringen.

Es gibt zwei Typen von cilia: Motile cilia und non-motile oder primäre cilia, die normalerweise als sensorischer organelles dienen. In eukaryotes setzen cilia und Geißeln zusammen eine Gruppe von organelles bekannt als undulipodia zusammen.

Eukaryotic cilia sind zu Geißeln von Eukaryotic strukturell identisch, obwohl Unterscheidungen manchmal gemäß der Funktion und/oder Länge gemacht werden.

Typen und Vertrieb

Cilia sind in den meisten Werken selten, am meisten namentlich in cycads vorkommend.

Cilia kann in den primären und die Motile-Formen geteilt werden.

Motile cilia

Größere eukaryotes, wie Säugetiere, haben motile cilia ebenso. Motile cilia sind gewöhnlich auf einer Oberfläche einer Zelle in der großen Anzahl und geschlagen in koordinierten Wellen da.

• In Menschen, zum Beispiel, motile werden cilia im Futter der Luftröhre (Luftröhre) gefunden, wo sie Schleim und Schmutz aus den Lungen kehren.
• In weiblichen Säugetieren bewegt das Schlagen von cilia in den Eileitern das Ei vom Eierstock bis die Gebärmutter.

Ciliates sind mikroskopische Organismen, die motile cilia exklusiv besitzen und sie entweder für die Ortsveränderung verwenden oder einfach Flüssigkeit über ihre Oberfläche zu bewegen.

Primary/immotile cilium

In Menschen werden primäre cilia auf fast jeder Zelle im Körper gefunden.

Im Vergleich mit motile cilia, non-motile (oder primär) cilia kommen gewöhnlich ein pro Zelle vor; fast alle Säugetierzellen haben einen einzelnen non-motile primären cilium. Außerdem können Beispiele von spezialisiertem primärem cilia in menschlichen Sinnesorganen wie das Auge und die Nase gefunden werden:

• Das Außensegment der Stange-Photoempfänger-Zelle im menschlichen Auge wird mit seinem Zellkörper mit einem spezialisierten non-motile cilium verbunden.
• Der dendritic Knopf des Geruchsneurons, wo die wohlriechenden Empfänger gelegen werden, enthält auch non-motile cilia (ungefähr 10 cilia pro dendritic Knopf).

Obwohl der primäre cilium 1898 entdeckt wurde, wurde er seit einem Jahrhundert größtenteils ignoriert. Nur kürzlich hat großen Fortschritt gewesen gemacht im Verstehen der Funktion des primären cilium. Bis zu den 1990er Jahren bestand die vorherrschende Ansicht vom primären cilium darin, dass es bloß ein restlicher organelle ohne wichtige Funktion war. Neue Ergebnisse bezüglich seiner physiologischen Rollen in der chemischen Sensation, geben Sie Zeichen, dass transduction und Kontrolle des Zellwachstums, Wissenschaftler dazu gebracht haben, seine Wichtigkeit in der Zellfunktion mit der Entdeckung seiner Rolle in Krankheiten anzuerkennen, die nicht vorher anerkannt sind, den dysgenesis und die Funktionsstörung von cilia, wie Polyblasennierekrankheit angeborene Herzkrankheit und eine erscheinende Gruppe von genetischem ciliopathies einzuschließen. Wie man jetzt bekannt, spielt der primäre cilium eine wichtige Rolle in der Funktion von vielen menschlichen Organen.

Das aktuelle wissenschaftliche Verstehen von primärem cilia sieht sie als "Sinneszellantennen an, die eine Vielzahl von Zellsignalpfaden, manchmal Kopplung die Nachrichtenübermittlung zu Wimpermotility oder wechselweise zur Zellabteilung und Unterscheidung koordinieren."..

Struktur, Zusammenbau, Wartung und Funktion

"Innen sind cilia und Geißeln ein mit Sitz in microtubule cytoskeleton genannt den axoneme. Der axoneme von primärem cilia hat normalerweise einen Ring von neun microtubule Außendrillingen (hat 9+0 axoneme genannt), und der axoneme eines motile cilium hat zwei microtubule Hauptunterhemden zusätzlich zu den neun Außendubletten (hat 9+2 axoneme genannt). Der axonemal cytoskeleton handelt als ein Gerüst für verschiedene Protein-Komplexe und stellt verbindliche Seiten für molekulare Motorproteine wie kinesin II zur Verfügung, diese Hilfe tragen Proteine auf und ab im microtubules."

Cilia werden durch den Prozess von ciliogenesis gebildet. Die Bausteine des cilia wie tubulins und andere teilweise gesammelte axonemal Proteine werden zu den Wimpertipps hinzugefügt, die weg vom Zellkörper hinweisen. In den meisten Arten hat bidirektionaler motility gerufen Intraflagellar-Transport (IFT) spielt eine wesentliche Rolle, um diese Baumaterialien vom Zellkörper bis die Zusammenbau-Seite zu bewegen. IFT trägt auch das auseinander genommene Material, das vom Wimpertipp zurück zum Zellkörper wiederzuverwenden ist. Durch die Regulierung des Gleichgewichts zwischen diesen zwei IFT-Prozessen kann die Länge von cilia dynamisch aufrechterhalten werden. Die Zerlegung des cilia verlangt die Handlung des Proteins kinase Aurora A.

Ausnahmen, wo IFT nicht da ist, schließen Plasmodium falciparum ein, der eine der Arten von Plasmodium ist, die Sumpffieber in Menschen verursachen. In diesem Parasiten versammeln sich cilia im Zytoplasma.

An der Basis des cilium, wo der cilia dem Zellkörper anhaftet, ist der microtubule organisierendes Zentrum, der grundlegende Körper. Einige grundlegende Körperproteine als CEP164, ODF2

und CEP170, regeln Sie die Bildung und die Stabilität des cilium. Eine Übergangszone zwischen dem grundlegenden Körper und dem axoneme "dient als eine dockende Station für den Intraflagellar-Transport und die Motorproteine."

"Tatsächlich, [cilium] ist ein nanomachine, der aus vielleicht mehr als 600 Proteinen in molekularen Komplexen zusammengesetzt ist, von denen viele auch unabhängig als nanomachines fungieren."

Wimperwürzelchen

Das Wimperwürzelchen ist eine cytoskeleton ähnliche Struktur, die aus dem grundlegenden Körper am proximalen Ende eines cilium entsteht. Es streckt sich proximal zum Zellkern aus. Würzelchen sind normalerweise 80-100 nm im Durchmesser und enthalten Kreuz striae verteilt regelmäßig etwa 55-70 nm.

Die Abfragung der extracellular Umgebung

"Einige epithelische Zellen sind bewimpert, und sie bestehen allgemein als eine Platte von polarisierten Zellen, die eine Tube oder tubule mit cilia bilden, der ins Lumen vorspringt." Primäre cilia auf epithelischen Zellen stellen chemosensation, thermosensation und mechanosensation der extracellular Umgebung durch das Spielen "einer Sinnesrolle zur Verfügung, die spezifische Signalstichwörter, einschließlich auflösbarer Faktoren in der Außenzellumgebung, einer sekretorischen Rolle vermittelt, in der ein auflösbares Protein veröffentlicht wird, um eine Wirkung stromabwärts der Flüssigkeitsströmung und Vermittlung der Flüssigkeitsströmung zu haben, wenn die cilia motile sind."

Cilium-zusammenhängende Krankheit

Wimperdefekte können zu mehreren menschlichen Krankheiten führen. Genetische Veränderungen, die die richtige Wirkung von cilia, ciliopathies in Verlegenheit bringen, können chronische Unordnungen wie primärer Wimperdyskinesia (PCD), nephronophthisis oder Älteres-Loken Syndrom verursachen. Außerdem kann ein Defekt des primären cilium in den Nierentube-Zellen zu Polyblasennierekrankheit (PKD) führen. In genannten Bardet-Biedl Syndrom (BBS) einer anderen genetischen Unordnung sind die Mutationsgenprodukte die Bestandteile im grundlegenden Körper und cilia.

Fehlen Sie von funktionellem cilia in weiblichen Eileitern kann ectopic Schwangerschaft verursachen. Ein fruchtbar gemachtes Ei kann die Gebärmutter nicht erreichen, wenn die cilia unfähig sind, es dorthin zu bewegen. In solch einem Fall wird das Ei implant in den Eileitern, eine tubal Schwangerschaft, der grösste Teil der Standardform der ectopic Schwangerschaft verursachend.

Da die Geißel des menschlichen Spermas wirklich ein modifizierter cilium ist, kann Wimperfunktionsstörung auch für männliche Unfruchtbarkeit verantwortlich sein.

Von Interesse gibt es eine Vereinigung von primärem Wimperdyskinesia mit nach links richtigen anatomischen Abnormitäten wie Lage inversus (eine Kombination von Ergebnissen, die als das Syndrom von Kartagener bekannt sind) und andere heterotaxic Defekte. Diese nach links richtigen anatomischen Abnormitäten können auch auf angeborene Herzkrankheit hinauslaufen. Tatsächlich ist es gezeigt worden, dass richtige Cilial-Funktion für die normale nach links richtige Asymmetrie in Säugetieren verantwortlich ist.

Ciliopathy als ein Ursprung für viele Mehrsymptom genetische Krankheiten

Neue Ergebnisse in der genetischen Forschung haben darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von genetischen Unordnungen, sowohl genetische Syndrome als auch genetische Krankheiten, die nicht vorher in der medizinischen Literatur verbunden gewesen sind, tatsächlich in der Wurzelursache des weit unterschiedlichen Satzes von medizinischen Symptomen hoch verbunden werden kann, die in der Unordnung klinisch sichtbar sind. Diese sind gruppiert worden, wie eine erscheinende Klasse von Krankheiten ciliopathies genannt hat. Die zu Grunde liegende Ursache kann ein dysfunctional molekularer Mechanismus in den primären cilia Strukturen, organelles sein, die in vielen verschiedenen Zelltypen überall im menschlichen Körper da sind. Defekte von Cilia betreffen nachteilig "zahlreiche kritische Entwicklungssignalpfade, die" für die Zellentwicklung notwendig sind, und bieten so eine plausible Hypothese für häufig Mehrsymptomnatur eines großen Satzes von Syndromen und Krankheiten an. Bekannte ciliopathies schließen primären Wimperdyskinesia, Bardet-Biedl Syndrom, Polyblasenniere- und Leber-Krankheit, nephronophthisis, Syndrom von Alstrom, Syndrom von Meckel-Gruber, Syndrom von Sensenbrenner und einige Formen der Retinal-Entartung ein.

Siehe auch

• Abfertigung von Mucociliary
• Kinocilium

Links

• Kurze Zusammenfassung, die von cilia zu vielen Organen in der menschlichen Physiologie wichtig

• Die Proteome Wimperwebseite an Johns Hopkins