Melanosom

Melanosom je organela koje se nalaze u životinjskim ćelijama i mjesu za sintezu, skladištenje i transport melanina, najčešćeg pigmenta koji upija svjetlost u životinjskom carstvu. Melanosomi su odgovorni za boju i fotorecepciju u životinjskim ćelijama i tkivima.^{[1][2][3][4][5]}

Melanosomi se sintetiziraju u koži (u melanocitima), u oku (u melanocitima i ćelijama pigmentnog epitela (RPE) i u melanoforama, kod nižih kičmenjaka.^[6][7]

Struktura

Melanosomi su relativno velike organele, promjera do 500 nm promjera.^[6] Oni su vezana za bilipidnu membranu i, općenito, su zaobljeno kobasičasti ili u obliku cigare. Oblik je konstantan za datu vrstu i tip ćelije. Imaju karakterističnu ultrastukturu u elektronskoj mikroskopiji, koji varira u zavisnosti od zrelosti melanosoma, a za istraživačke svrhe se ponekad koristi brojčani sistem skaliranja.

Synteza melanina

Melanosomi su za pigment ovisni o određenim enzimima, osobito tirozinazi, koja katalizira sintezu velikih polimera melanin unutar ćelije. Prije nego što generira dovoljno pigmenta da bi se vidio pod svjetlosnim mikroskopom, poznat je kao a pre-melanosom.

Disfunkcija ilim odsustvo enzima koji su potrebni za sintezu melanina, kao što je slučaj u Chédiak–Higashi syndromu, ka pojavi raznih oblika albinizma.

Pseudopodije i tamnenje

U nekim melanocitima, melanosomi ostaju statički unutar ćelije. U drugim ćelijama mogu proširiti svoju površinu po dužini kao privremenu projekcije poznatu kao pseudopodija, koja nosi melanosom od centra ćelije, čime se povećava djelotvornost ćelije u apsorpciji svetlosti.

Proces nastanka pseudopodija (tamnenja pri sunčanju) se odvija polahko u kožnim melanocitima kao odgovor na ultraljubičasto svjetlo i na proizvodnju novih melanosoma i povećanje donacija melanosoma susjednim keratinocitima, koji su karakteristični za površinske kožne ćelije. Donacija dolazi kada neki keratinocit proguta kraj melanocitne pseudopodije, koja sadrži mnoge melanosome. Citoplazmatske dijnein će nositi vezikule koje sadrže melanin u centar ćelije, što dovodi do vezanja melanosoma i jedra keratinocita, nudeći optimalnu zaštitu od UV zraka. Ove promjene su odgovorne za tamnenje ljudske kože nakon izlaganja UV zračenju ili suncu.

Melanosomi životinja

Kod mnogih vrsta riba, vodozemaca, rakova i gmizavaca, melanosomi mogu biti vrlo mobilni unutar ćelije, kao odgovor na hormonsku (ili ponekad neuronsku) kontrolu, što dovodi do vidljive promjene u boji, što se koristi za signalizaciju ponašanja ili fotoprotekciju. Melanosomi određenih vrsta riba sadrže pigment za kontrolu boja riblje krljušti. Molekulski motor, kada signalizira, ili će nositi melanosome koji sadrže pigmente ka periferiji ćelije, ili ih koncentrati u centru. Motori odgovorni za koncentraciju melanosoma u centru nazivaju se dijnein; oni pokreću melanosome zajedno sa traktom mik, rotubulaprema minus kraju (tj. centru ćelije). Oni motori koji dispergiraju melanosome na periferiju su kinezini, koji su plus kraj u režiranju rada motora. Zato što su na plus kraju mikrotubule orijentiraner ka periferiji, kinezin će nositi melanosom na periferiju. Disperziju melanosoma na periferiji uzrokuje da ćelija bude tamnija; koncentracija melanosoma prema centru će uzrokovati da se u ćeliji pojave svjetlije boje. Ovo je fotozaštitni sistem koji radi za ribu na molekulskoj razini.

Prelijepo brzo mijenjanje boje može se pratiti kod mnogih glaconožaca (Cephalopoda), kao što su (oktopusi and sipe) se bazira, međutim, na drukčijem sistemu hromatofornih organa.

Melanosomi fosila

Nedavna (2008. ) otkrića Xu Xinga, kineskog paleontologa, uključuju fosilizirano perje u stjenovitim formacijama koje su datirane iz jura perioda (prije 200 do 150 miliona godina) do perioda kasnijeg paleogena i neogena (prije 66-2.000.000 godina). Perje sadrži očuvane ostatke ugljika za koji su se ranije mislilo da su tragovi bakterija koje razlažu tkivo pera. Ali ovi ostaci su u stvari mikroskopski organski tragove fosiliziranih melanosoma. Neke od tih struktura i dalje su održalw prelijevanje boja, što je tipsko za tkiva perja i krzna. Pretpostavlja se da se ove mikroskopske strukture mogu se dalje proučavati u cilju pronalaženja originalnih boja i tekstura mehkih tkiva u fosilima. "Otkriće ultra-strukturnih detalja u pero fosila otvara izvanredne mogućnosti za istraživanje drugih funkcija u mehkim tijelima fosila, kao što su krzno, pa čak i unutrašnjih organa", rekao je Derek Briggs sa Yale University, koji je predvodio istraživački tim.^[8][9]

Melanosomi su upotrebljeni za otkrivanje prave boje fosila Anchiornis huxleyi u Beijing Museum of Natural History.^[10][11]

Moguće matrice

Za melanosome se vjeruje da mogu biti predlošci za polimerizaciju melanina putem Pmel17, koja je bogato zastupljena u melanosoma.^[12]

Također pogledajte

• Melanin
• Organela

Reference

1. Voet D., Voet J. G. Biochemistry, 3rd Ed.[publisher= Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0.
2. Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Eds. (2005). Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB) Sarajevo. ISBN 9958-9344-1-8.
3. Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2002). Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo. ISBN 9958-10-222-6.
4. Sofradžija A., Šoljan D., Hadžiselimović R. (2004). Biologija 1. Svjetlost, Sarajevo. ISBN 9958-10-686-8.
5. Hadžiselimović R., Maslić E. (1999). Osnovi etologije – Biologija ponašanja životinja i ljudi. Sarajevo Publishing, Sarajevo. ISBN 9958-21-091-6.
6. Wasmeier C, Hume AN, Bolasco G, Seabra MC (2008). "Melanosomes at a glance". J Cell Sci. 121 (pt24): 3995–3999. doi:10.1242/jcs.040667. PMID 19056669.
7. Raposo G, Marks MS (2007). "Melanosomes--dark organelles enlighten endosomal membrane transport". Nat Rev Mol Cell Biol. 8 (10): 786–797. doi:10.1038/nrm2258. PMC 2786984. PMID 17878918.
8. Andrea Thompson (8. 7. 2008). "Feather Fossils Could Yield Dinosaur Colors". LiveScience. Pristupljeno 29. 8. 2009.
9. "Ancient Bird Feathers Had Iridescent Glow". Fox News. 26. 8. 2009. Pristupljeno 28. 8. 2009.
10. Li, Q., Gao, K.-Q., Vinther, J., Shawkey, M.D., Clarke, J.A., D'Alba, L., Meng, Q., Briggs, D.E.G. and Prum, R.O. "Plumage color patterns of an extinct dinosaur." Science, 327(5971): 1369 - 1372. doi:10.1126/science.1186290 PMID 20133521
11. Jesus Diaz. "The Real Colors of a Dinosaur Revealed for the First Time". Gizmodo. Gawker Media. Arhivirano s originala, 3. 3. 2016. Pristupljeno 8. 1. 2015..
12. Fowler DM, Koulov AV, Alory-Jost C, Marks MS, Balch WE, et al. 2005 Functional Amyloid Formation within Mammalian Tissue. PLoS Biol 4 (1): e6. doi:10.1371/journal.pbio.0040006

Vanjski linkovi