Ciało chromatoidalne

W biologii komórkowej ciało chromatoidalne jest gęstą strukturą w cytoplazmie męskich komórek rozrodczych . Składa się głównie z RNA i białek wiążących RNA , a zatem jest rodzajem granulek RNP . Ziarnistości przypominające ciała chromatoidalne pojawiają się najpierw w spermatocytach i kondensują w pojedynczą granulkę w okrągłych plemnikach . Struktura znika ponownie, gdy plemniki zaczynają się wydłużać. Ciało chromatoidalne ma kluczowe znaczenie dla spermatogenezy , ale jego dokładna rola w tym procesie nie jest znana. Po znaczących postępach w zrozumieniu regulacji genów za pośrednictwem małych niekodujących RNA i RNA oddziałującego z Piwi (piRNA) oraz ich roli w rozwoju linii zarodkowej , funkcja ciał chromatoidalnych (CB) została nieco wyjaśniona. Jednak ze względu na podobieństwa do ziarnistości RNP występujących w komórkach somatycznych – takich jak ziarnistości stresowe i ciała przetwarzające – uważa się, że ciałko chromatoidalne bierze udział w potranskrypcyjnej regulacji ekspresji genów. Postmejotyczne różnicowanie komórek rozrodczych indukuje akumulację piRNA i białek maszynerii piRNA wraz z kilkoma odrębnymi białkami regulatorowymi RNA. Chociaż dowody sugerują udział CB w mRNA i regulacji genów za pośrednictwem małych RNA, mechanizm działania pozostaje niejasny.

samców ssaków charakteryzują się odrębnymi domenami cytoplazmatycznymi bogatymi w RNA i białka, wyraźnie widocznymi w mikroskopie elektronowym i czasami widocznymi w mikroskopie świetlnym . Te niebłoniaste struktury nazywane są granulkami zarodkowymi, granulkami zarodkowymi lub granulkami zarodkowymi lub Nuage (co po francusku oznacza „chmurę”) ze względu na ich amorficzny, przypominający chmurę wygląd.

Wydaje się, że w spermatocytach późnego pachytenu rodzaj Nuage jest związany z otoczką jądrową i wymieszany z małymi pęcherzykami, ale nie jest związany z mitochondriami i uważa się, że dostarcza materiału prekursorowego dla CB. W późnym stadium diplotenu widoczne struktury ziarnistości zarodkowych ulegają dezintegracji, ale w spermatocytach wtórnych materiał podobny do CB ponownie skupia się w duże (0,5 mm) gęste ciała. Po mejozie w kroku 1 okrągłych plemników, te gęste ciała łączą się i tworzą jedną dużą granulkę na komórkę, która jest powszechnie nazywana CB.

Historia

Ze względu na swój duży rozmiar i odrębne cechy, CB został po raz pierwszy opisany już przez von Brunn (1876) we wczesnych plemnikach szczurów, gdzie był określany jako „Protoplasmaanhäufungen”. Benda (1891) zaobserwował podobne ziarnistości cytoplazmatyczne w spermatocytach świnki morskiej i nazwał je „chromatoide Nebenkörper”. Regaud (1901) szczegółowo opisał spermatogenezę szczura, nazywając te ziarnistości cytoplazmatyczne „corpus chromatoides” (ciała chromatoidalne). Nazwa CB wywodzi się z faktu, że ta cytoplazmatyczna ziarnistość jest silnie zabarwiona barwnikami zasadowymi, podobnie jak chromosomy i jąderka.

Tworzenie

W kroku 7 okrągłych plemników CB zaczyna się zmniejszać, a jego degradacja przebiega w trakcie wydłużania spermatyd. Podczas kroków 7–8 CB zaczyna również przesuwać się w kierunku podstawy wici. W wydłużających się plemnikach CB dysocjuje na dwie różne struktury: pierścień wokół podstawy wici i gęstą kulę. Ta funkcjonalna transformacja CB wymaga swoistych dla jądra kinaz serynowo/treoninowych TSSK1 i TSSK2, które specyficznie lokalizują się w późnej postaci CB. Pierścień migruje do ogonowego końca rozwijającej się środkowej części wici, przesuwając się przed mitochondriami zaangażowanymi w morfogenezę otoczki mitochondrialnej. Zamiast tego gęsta kula jest odrzucana wraz z większością cytoplazmy w szczątkowym ciele. W etapie 16 wydłużania plemników charakterystyczna struktura CB nie jest już widoczna.

Biorąc pod uwagę czas jego pojawienia się, dynamiczną lokalizację, a także inne charakterystyczne cechy oraz znany skład białek i RNA, CB prawdopodobnie będzie odgrywać wyspecjalizowaną rolę w regulacji RNA podczas postmejotycznych etapów różnicowania męskich komórek rozrodczych.