Miram Shin;Jiyeon Lee;Haeryung Lee;Vijay Kumar;Jaebong Kim;Soochul Park
Molecules and Cells
/
v.46
no.12
/
pp.746-756
/
2023
A recent study revealed that the loss of Deup1 expression does not affect either centriole amplification or multicilia formation. Therefore, the deuterosome per se is not a platform for amplification of centrioles. In this study, we examine whether gain-of-function of Deup1 affects the development of multiciliated ependymal cells. Our time-lapse study reveals that deuterosomes with an average diameter of 300 nm have two different fates during ependymal differentiation. In the first instance, deuterosomes are scattered and gradually disappear as cells become multiciliated. In the second instance, deuterosomes self-organize into a larger aggregate, called a deuterosome cluster (DC). Unlike scattered deuterosomes, DCs possess centriole components primarily within their large structure. A characteristic of DC-containing cells is that they tend to become primary ciliated rather than multiciliated. Our in utero electroporation study shows that DCs in ependymal tissue are mostly observed at early postnatal stages, but are scarce at late postnatal stages, suggesting the presence of DC antagonists within the differentiating cells. Importantly, from our bead flow assay, ectopic expression of Deup1 significantly impairs cerebrospinal fluid flow. Furthermore, we show that expression of mouse Deup1 in Xenopus embryos has an inhibitory effect on differentiation of multiciliated cells in the epidermis. Taken together, we conclude that the DC formation of Deup1 in multiciliated cells inhibits production of multiple centrioles.
Eukaryotic cilia are organelles that project from the surface of cells to fulfill motility and sensory functions. In vertebrates, the functions of both motile and immotile cilia are critical for embryonic development and adult tissue homeostasis. Importantly, a multitude of human diseases is caused by abnormal cilia biogenesis and functions which rely on the compartmentalization of the cilium and the maintenance of its protein composition. The transition zone (TZ) is a specialized ciliary domain present at the base of the cilium and is part of a gate that controls protein entry and exit from this organelle. The relevance of the TZ is highlighted by the fact that several of its components are coded by ciliopathy genes. Here we review recent developments in the study of TZ proteomes, the mapping of individual components to the TZ structure and the establishment of the TZ as a lipid gate.
Testes from the drake and the gander have been examined by the electron microscopy in thin sections in order to examine the spermiogenesis and the structure of spermatozoa. The spermiogenesis can be divided into three stages: early spermatid, nuclear elongation, and matured spermatid. In the early spermatid of the drake, there are thread-like material in the nucleus, a prominent nuclear envelope around the nucleus, and big lumens in the cytoplasm. The shape of the gander's mitochondria in the early spermatid is slender compared to that of the drake, and the inner membrane of the mitochondria is thicker than the outer membrane. The distal centriole of the drake and the gander in the early spermatid is a long hollow cylinder form. In the nuclear elongation stage, elongated nucleus forms two or three cross sections in one spermatid cell and it is surrounded by the amorphous sheath. The nucleus of the matured spermatid is compact and its apical end is covered with acrosome cap and acrosome spine. The axoneme is surrounded by the amorphous material.
The centrosome is a subcellular organelle from which a cilium assembles. Since centrosomes function as spindle poles during mitosis, they have to be present as a pair in a cell. How the correct number of centrosomes is maintained in a cell has been a major issue in the fields of cell cycle and cancer biology. Centrioles, the core of centrosomes, assemble and segregate in close connection to the cell cycle. Abnormalities in centriole numbers are attributed to decoupling from cell cycle regulation. Interestingly, supernumerary centrioles are commonly observed in cancer cells. In this review, we discuss how supernumerary centrioles are generated in diverse cellular conditions. We also discuss how the cells cope with supernumerary centrioles during the cell cycle.
The spermiogenesis of a Korean octopus, Octopus minor, inhabiting western of Korea Sea was observed by electron microscopy . The obtained results are as follows: The spermiogenesis of Octopus miner proceeds through four stages; early- , mid- , and late-spermatid, and mature sperm. An early spermatid is a spherical cell looking light due to the low electron density. The acrosome formed from Golgi complex of the upper nucleus looks dark due to the high electron density. The extra-nuclear rod (enr) stemming from proximal centriole is transformed from round shape into oval shape, elongating to the upper nucleus. In our observation, the axoneme was being formed from distal centriole, and the manchette composed of a number of microtubules is also found around nuclear membrane. In a mid-spermatid, chromatins in the nucleus contract shaping fine threads, and the manchette is also observed around nuclear membrane. Especially, the spherical acrosome is transformed into long oval one which is tinged with a number of horizontal stripes and has the middle electron density. In a late-spermatid, chromatins in the nucleus contract thick and short. Furthermore, the mitochondrial sleeve, in which the axoneme is surrounded with mitochondria, is observed at middle piece. The axoneme has a typical structure of 9+2 and around it, 9 coarse fibers are observed. Also in the acrosome cavity of mature sperm, horizontal striation is found. However, regularly spaced processes are peculiarly observed in there. A sperm is about 390 fm long, whose head is bent a little like a banana while the acrosome region is helical. In the middle piece of sperm, $11\sim12$ mitochondria are surrounding coarse fibers that reach the main piece of tail, while nothing but 9+2 structured axoneme is found in the end piece.
Kim, Seong-Hoon;Lee, Chi-Hoon;Song, Young-Bo;Ju, Hea-Sung;Kim, Hyung-Bae;Lee, Young-Don
Applied Microscopy
/
v.42
no.2
/
pp.61-66
/
2012
Ultrastructural characteristics of blacktip grouper, Epinephelus fasciatus spermatozoa were investigated using transmission and scanning electron microscopy. The spermatozoa of E. fasciatus consisted of a spherical head part, a midpiece with cytoplasmic canal entrance and a flagellum with lateral fins. Internal ultrastructurally, the nucleus contains high electron dense chromatin having granular particles and has no acrosome. The centriolar complex lies outside of the nuclear fossa and it is connected by the osmophilic filaments. Also the osmophilic filaments connect between the centriolar complex and the nuclear membrane. The midpiece contains eight to nine spherical mitochondria, cytoplasmic canal and necklaces. The flagellum has a typical 9+2 axonemal structure. The lateral fins contain vesicles and a typical 9+2 axonemal structure. Consequently this study contributes to comparative grouper spermatology and provide useful systematic taxonomic characters.
The spermatozoal ultrastructure of Acheilognathus yamatsutae was studied using transmission electron microscopy. The mature spermatozoa are similar to those of other cyprinids as follows: a spherical nucleus with a shallow nuclear fossa, a short midpiece containing mitochondria and a long flagellum. However, there are some differences from other cyprinids in the orientation and position of the centrioles, the number of mitochondria, and the structure of vesicles. The position of the proximal centriole was of two types: one located on the side of nucleus decline, the other situated on the opposite side.
The ultrastructures of germinal cells of male marsh clam, Corbicujar lena were studied. The mature sperm was primitive type, consisting of head, middle piece and tail. The mature sperm was whip-shaped and its head was divided into two parts; the acrosomal part shaped long hollow cone about $3{\mu}m$ in length and the sperm nuclear part shaped a long stick about $9\;{\mu}m$ in length. The posterior part of the sperm nuclear projected to centriole, The middle piece of the sperm-nuclear had four mitochondria and two centrioles. The sperm tail part had the 9+2 microtubular arrangement known as a typical pattern, During spermiogenesis, chromatin within sperm nuclear became fiberic materials by condensation.
This study describes spermatogenesis and sperm ultrastructure of the granular ark, Tegillarca granosa using light and electron microscopy. In the active spermatogenic season, the testis comprises many spermatogenic follicles that contain germ cells in different developmental stages. Primary spermatocytes in the pachytene stage are characterized by synaptonemal complexes. The early spermatids are characterized by the appearance of several Golgi bodies, increased karyoplasmic electron density, and tubular mitochondria. The mass of proacrosomal granules consists of numerous heterogeneous granules with high electron density that are about 20 nm in diameter. From the midstage of spermiogenesis, the well-developed mitochondria in the cytoplasm aggregate posterior to the nucleus and surround the proximal and distal centrioles. The proacrosomal granules condense and form a single acrosome with a thin envelope. During late spermiogenesis, the acrosome begins to elongate becoming conical. The sperm is approximately $35.0{\mu}m$ long and consists of a head, midpiece, and tail. The head comprises a round nucleus and a conical acrosome. A micro fibrous axial rod is observed between the nucleus and acrosome. The midpiece has a calyx-like structure with five mitochondria, and the tail, which has the typical "9+2" microtubular system, originates from the distal centriole.
Centrobin/Nip2 was initially identified as a centrosome protein that is critical for centrosome duplication and spindle assembly. In the present study, we determined the expression and subcellular localization of centrobin in selected mouse tissues. Immunoblot analysis revealed that the centrobin-specific band of 100 kDa was detected in all tissues tested but most abundantly in the thymus, spleen and testis. In the testis, centrobin was localized at the centrosomes of spermatocytes and early round spermatids, but no specific signal was detected in late round spermatids and elongated spermatids. Our results also revealed that the centrosome duplication occurs at interphase of the second meiotic division of the mouse male germ cells. The centrobin protein was more abundant in the mitotically active ovarian follicular cells and thymic cortex cells than in non-proliferating corpus luteal cells and thymic medullary cells. The expression pattern of centrobin suggests that the biological functions of centrobin are related to cell proliferation. Consistent with the proposal, we observed reduction of the centrobin levels when NIH3T3 became quiescent in the serum-starved culture conditions. However, a residual amount of centrobin was also detected at the centrosomes of the resting cells, suggesting its role for maintaining integrity of the centrosome, especially of the daughter centriole in the cells.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.