ในชีววิทยาของเซลล์เซนทริโอลเป็นออร์แกเนลล์ ทรงกระบอก ที่ประกอบด้วยโปรตีนที่เรียกว่าทูบูลินเป็น หลัก ^{[ 1 ]}เซนทริโอลพบได้ในเซลล์ยูคาริโอต ส่วนใหญ่ แต่ไม่พบในสน ( Pinophyta ) พืชดอก ( angiosperms ) และเชื้อรา ส่วนใหญ่ และพบเฉพาะในแกมีตเพศผู้ของชาโรไฟต์ไบรโอไฟต์ พืช มีท่อลำเลียง ที่ไม่มีเมล็ดไซแคดและแปะก๊วย [ ^{2 ] [ 3 ] เซน}ทริโอลคู่หนึ่งที่ยึดติดกัน ล้อมรอบด้วยมวลของวัสดุที่มีความหนาแน่นสูง เรียกว่าวัสดุรอบเซนทริโอล (PCM) ^{[ 4 ]}ประกอบกันเป็นโครงสร้างที่เรียกว่าเซนโทรโซม^{[ 1 ]}

โดยทั่วไปเซนทริโอลประกอบด้วยไมโครทิวบูลสามเส้นสั้นๆ จำนวน 9 ชุด เรียงตัวเป็นทรงกระบอก โครงสร้างที่เบี่ยงเบนไปจากนี้ได้แก่ปูและ ตัวอ่อนของแมลงหวี่ Drosophila melanogasterซึ่งมีไมโครทิวบูลสองเส้นจำนวน 9 ชุด และเซลล์สเปิร์ม และตัวอ่อนระยะแรก ของ Caenorhabditis elegans ซึ่งมีไมโครทิวบูลเส้นเดียวจำนวน 9 ชุด^{[ 5 ] [ 6 ]}โปรตีนเพิ่มเติมได้แก่เซนทรินซีเน็กซินและเทคติน^{[ 7 ]}

เซนทริโอลมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างซีเลียในช่วงอินเตอร์เฟสรวมถึงการจัดระเบียบแอสเตอร์และแกนไมโทติกในระหว่างการแบ่งเซลล์^{[ 8 ]}

เซนโทรโซมถูกค้นพบร่วมกันโดยWalther Flemmingในปี 1875 ^{[ 9 ] [ 10 ]}และEdouard Van Benedenในปี 1876 ^{[ 11 ] [ 10 ]} Edouard Van Benedenสังเกตเห็นเซนโทรโซมที่ประกอบด้วยเซนทริโอลสองอันที่ตั้งฉากกันเป็นครั้งแรกในปี 1883 ^{[ 12 ]} Theodor Boveriได้แนะนำคำว่า "เซนโทรโซม" ในปี 1888 ^{[ 13 ] [ 10 ] [ 14 ] [ 15 ]}และคำว่า "เซนทริโอล" ในปี 1895 ^{[ 16 ] [ 10 ]} Theodor Wilhelm Engelmannตั้งชื่อฐานของเซน ทริโอล ในปี 1880 ^{[ 17 ] [ 10 ]}รูปแบบการจำลองเซนทริโอลได้รับการคิดค้นขึ้นเป็นครั้งแรกโดยอิสระโดยÉtienne de HarvenและJoseph G. Gallประมาณปี 1880 พ.ศ. 2493 ^{[ 18 ] [ 19 ]}

เซนทริโอลมีส่วนเกี่ยวข้องในการจัดระเบียบของแกนแบ่งเซลล์และในการทำให้ไซโทคิเนซิสเสร็จ สมบูรณ์ ^{[ 20 ]}ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าเซนทริโอลมีความจำเป็นสำหรับการสร้างแกนแบ่งเซลล์ในเซลล์สัตว์ อย่างไรก็ตาม การทดลองล่าสุดแสดงให้เห็นว่าเซลล์ที่เซนทริโอลถูกกำจัดออกไปโดยการใช้เลเซอร์ยังคงสามารถดำเนินไปในระยะ G1 _ของอินเตอร์เฟสได้ก่อนที่เซนทริโอลจะถูกสังเคราะห์ขึ้นใหม่ในภายหลัง^{[ 21 ]}นอกจากนี้ แมลงวันกลายพันธุ์ที่ขาดเซนทริโอลจะเจริญเติบโตได้ตามปกติ แม้ว่าเซลล์ของแมลงวันตัวเต็มวัยจะขาดแฟลเจลลาและซิเลียและส่งผลให้พวกมันตายหลังจากเกิดได้ไม่นาน^{[ 22 ]} เซนทริโอลสามารถจำลองตัวเองได้ในระหว่างการแบ่งเซลล์

เซนทริโอลเป็นส่วนประกอบสำคัญของเซนโทรโซม ซึ่งเป็นศูนย์กลางการจัดระเบียบไมโครทูบูล ( MTOC ) หลักของเซลล์และมีบทบาทสำคัญในการจัดระเบียบเครือข่ายไมโครทูบูลในไซโตพลาสซึม^{[ 23 ] [ 24 ]}ด้วยบทบาทนี้ เซนทริโอลจึงมีส่วนช่วยในการจัดตำแหน่งนิวเคลียสและการจัดเรียงเชิงพื้นที่ของเซลล์^{[ 25 ]}

เซนทริโอล ของสเปิร์มมีความสำคัญต่อการทำงานสองอย่าง: ^{[ 26 ]}การสร้างแฟลเจลลัม ของสเปิร์ม และการเคลื่อนที่ของสเปิร์ม และการพัฒนาของตัวอ่อนหลังการปฏิสนธิ ในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด สเปิร์มจะให้โครงสร้างคล้ายเซนทริโอลหนึ่งหรือมากกว่านั้นแก่ไซโกต ซึ่งมีส่วนร่วมในการสร้างเซนโทรโซมในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อนในระยะแรก จำนวนและโครงสร้างของเซนทริโอลที่ได้จากสเปิร์มเหล่านี้แตกต่างกันไปในแต่ละสปีชีส์^{[ 27 ]}ตัวอย่างเช่น ในมนุษย์ โอโอไซต์ไม่มีเซนทริโอล และสเปิร์มจะให้เซนทริโอลที่มีโครงสร้างแตกต่างกันสองอัน ได้แก่ เซนทริโอลส่วนต้น (PC) และเซนทริโอลส่วนปลาย (DC) ซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างเซนโทรโซมแรกในไซโกต เซนโทรโซมที่เกิดขึ้นจากเซนทริโอลที่ได้จากสเปิร์มเหล่านี้จะจัดระเบียบเครือข่ายไมโครทูบูลที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนย้ายของนิวเคลียสและการประกอบแกนไมโทติกในระหว่างการแบ่งตัวอ่อนในระยะแรก^{[ 27 ] [ 28 ]}

ในแฟลเจลเลตและซิเลียตตำแหน่งของแฟลเจลลัมหรือซิเลียม จะถูกกำหนดโดยเซนทริโอลแม่ ซึ่งจะกลายเป็นเบสัลบอดีความไม่สามารถของเซลล์ในการใช้เซนทริโอลเพื่อสร้างแฟลเจลลาและซิเลียมที่ใช้งานได้นั้นเชื่อมโยงกับโรคทางพันธุกรรมและพัฒนาการหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความไม่สามารถของเซนทริโอลในการเคลื่อนย้ายอย่างเหมาะสมก่อนการประกอบซิเลียมนั้นเพิ่งเชื่อมโยงกับกลุ่มอาการเมคเคล-กรุเบอร์^{[ 29 ]}

การวางแนวที่เหมาะสมของซีเลียผ่านการวางตำแหน่งเซนทริโอลไปทางด้านหลังของเซลล์ปมตัวอ่อนมีความสำคัญต่อการสร้างความไม่สมมาตรซ้ายขวาในระหว่างการพัฒนาของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม^{[ 30 ]}

ก่อนการจำลองดีเอ็นเอ เซลล์จะมีเซนทริโอลสองอัน ได้แก่เซนทริโอลแม่ ที่แก่กว่า และเซนทริโอลลูกสาว ที่อายุน้อยกว่า ในช่วงระยะ Sของวงจรเซลล์ โปรเซนทริโอลจะก่อตัวขึ้นที่ ปลาย ใกล้ของเซนทริโอลที่มีอยู่ก่อนแล้วแต่ละอันและเริ่มยืดออก และยืดออกต่อไปในช่วงระยะ G2 และ M ที่ตามมา หลังจากการจำลอง เซนทริโอลที่เกิดขึ้นใหม่แต่ละอันจะยังคง ยึดติด ในแนวตั้งฉาก กับเซนทริโอลแม่ ทำให้เกิดเซนทริโอลสองคู่ ภายในเซนโทรโซมเดียว^{[ 31 ] [ 20 ] [ 8 ]}

ในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสเซนโทรโซมจะแยกออกเป็นสองเซนโทรโซม โดยแต่ละเซนโทรโซมจะมีเซนทริโอลคู่หนึ่งซึ่งมีส่วนช่วยในการสร้างขั้วของสปินเดิล เซลล์ลูกแต่ละเซลล์จะได้รับเซนทริโอลคู่แม่-ลูกหนึ่งคู่ เซนทริโอลแม่จะมีส่วนยื่นแผ่กระจายอยู่ที่ ปลาย สุดของแกนยาว และจะยึดติดกับเซนทริโอลลูกที่ปลายด้านใกล้ เมื่อสิ้นสุดการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เซนทริโอลแม่และลูกจะแยกออกจากกันในกระบวนการที่ขึ้นอยู่กับเอนไซม์เซพาเรส [ ^{31 ] [ 8 ] การ}จำลองเซนทริโอลจะประสานงานกับการจำลองดีเอ็นเอและถูกควบคุมอย่างเข้มงวดให้เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวต่อ รอบ ของเซลล์^{[ 8 ]}

LECAซึ่งเป็นบรรพบุรุษร่วมสุดท้ายของยูคาริโอต ทั้งหมด เป็น เซลล์ ที่มีขนและมีเซนทริโอล ยูคาริโอตบางสายพันธุ์ เช่นพืชบกไม่มีเซนทริโอล ยกเว้นในแกมีตเพศผู้ที่เคลื่อนที่ได้ เซนทริโอลไม่มีอยู่ในเซลล์ทั้งหมดของสนและพืชดอกซึ่งไม่มีแกมีตที่มีขนหรือแฟลเจลลา^{[ 32 ]} ยังไม่ชัดเจนว่าบรรพบุรุษร่วมสุดท้ายมีขนหนึ่งเส้น^{[ 33 ]}หรือสองเส้น^{[ 34 ]}ยีนที่สำคัญ เช่น ยีนที่เข้ารหัสเซนทรินซึ่งจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของเซนทริโอล พบได้เฉพาะในยูคาริโอตเท่านั้น ไม่พบในแบคทีเรียหรืออาร์เคีย^{[ 33 ]}

คำว่าเซนทริโอล ( / ˈ s ɛ n t r i oʊ l / )เกิดจากการรวมคำของcentri-และ-oleทำให้ได้ความหมายว่า "ส่วนกลางเล็กๆ" ซึ่งอธิบายถึงตำแหน่งทั่วไปของเซนทริโอลที่อยู่ใกล้กับใจกลางเซลล์

เซนทริโอลทั่วไปประกอบด้วยไมโครทูบูล 9 กลุ่ม ที่เรียงตัวแบบสมมาตรรัศมี^{[ 35 ]}เซนทริโอลสามารถมีจำนวนไมโครทูบูลที่แตกต่างกันได้ และอาจประกอบด้วยไมโครทูบูล 9 กลุ่ม (เช่นในDrosophila melanogaster ) หรือไมโครทูบูล 9 กลุ่มเดี่ยว (เช่นในC. elegans ) เซนทริโอลที่ผิดปกติคือเซนทริโอลที่ไม่มีไมโครทูบูล เช่นProximal Centriole-Likeที่พบในสเปิร์มของ D. melanogaster ^{[ 36 ]}หรือเซนทริโอลที่มีไมโครทูบูลที่ไม่มีสมมาตรรัศมี เช่นในเซนทริโอลส่วนปลายของสเปิร์ ม มนุษย์^{[ 37 ]}เซนทริโอลที่ผิดปกติอาจวิวัฒนาการขึ้นอย่างน้อย 8 ครั้งอย่างอิสระในระหว่างวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลัง และอาจวิวัฒนาการในสเปิร์มหลังจากวิวัฒนาการของการปฏิสนธิภายใน^{[ 38 ]}

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ยังไม่ชัดเจนว่าเหตุใดเซนทริโอลจึงกลายเป็นแบบผิดปกติ เซนทริโอลส่วนปลายที่ผิดปกติก่อตัวเป็นคอมเพล็กซ์ฐานแบบไดนามิก (DBC) ซึ่งร่วมกับโครงสร้างอื่นๆ ในคอของสเปิร์ม ช่วยอำนวยความสะดวกในการเลื่อนภายในแบบต่อเนื่องที่เชื่อมโยงการตีหางกับการงอหัว คุณสมบัติของเซนทริโอลส่วนปลายที่ผิดปกติบ่งชี้ว่ามันวิวัฒนาการเป็นระบบส่งกำลังที่เชื่อมโยงมอเตอร์หางของสเปิร์มเข้ากับสเปิร์มทั้งหมด จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของสเปิร์ม^{[ 39 ]}