Centriolos फ़ंक्शंस और लक्षण

centrioles बेलनाकार कोशिकीय संरचनाएँ जो सूक्ष्मनलिका समूहों से बनी होती हैं। वे प्रोटीन ट्यूबुलिन द्वारा बनते हैं, जो अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं में पाया जाता है.

सेंट्रीओल्स की एक संबद्ध जोड़ी, जो घने सामग्री के एक आकारहीन द्रव्यमान से घिरी होती है, जिसे पेरीसेंट्रीओलर सामग्री (पीसीएम) कहा जाता है, एक संरचना को केंद्रित करता है जिसे सेंट्रोसोम कहा जाता है.

सेंट्रीओल्स का कार्य सूक्ष्मनलिकाएं की विधानसभा को निर्देशित करना है, सेल्युलर संगठन (सेल के नाभिक और स्थानिक व्यवस्था की स्थिति) में भाग लेना, फ्लैगेल्ला और सिलिया (सिलियोजेनेसिस) का गठन और कार्य करना (सेलोसिस (अर्धसूत्रीविभाजन और अर्धसूत्रीविभाजन)).

सेंट्रीओल्स कोशिका संरचनाओं में पाए जाते हैं जिन्हें पशु कोशिकाओं के सेंट्रोसोम के रूप में जाना जाता है और पौधे कोशिकाओं में अनुपस्थित हैं.

प्रत्येक कोशिका में संरचना या सेंट्रीओल्स की संख्या में कमी एक जीव के शरीर क्रिया विज्ञान के लिए काफी परिणाम हो सकती है, सूजन, पुरुष बांझपन, न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों और ट्यूमर गठन के दौरान तनाव प्रतिक्रिया में परिवर्तन का उत्पादन।.

एक सेंट्रिओल एक बेलनाकार संरचना है। संबंधित सेंट्रीओल्स की एक जोड़ी, जो घने सामग्री के एक आकारहीन द्रव्यमान से घिरा हुआ है (जिसे "पेरीसेंट्रीओलर सामग्री" या पीसीएम कहा जाता है), "सेंट्रोसोम" नामक एक समग्र संरचना बनाता है. 

कुछ साल पहले तक उन्हें महत्वहीन माना जाता था, जब यह निष्कर्ष निकाला गया था कि वे यूकेरियोटिक कोशिकाओं (मुख्य रूप से मनुष्यों और अन्य जानवरों में) में कोशिका विभाजन और दोहराव (माइटोसिस) के संचालन में मुख्य अंग थे।.

सेल

पृथ्वी पर सभी जीवन के अंतिम आम पूर्वज एक एकल कोशिका थे और सभी यूकेरियोट्स के अंतिम आम पूर्वज सेंट्रीओल्स के साथ एक बाल कोशिका थे.

प्रत्येक जीव कोशिकाओं के एक समूह द्वारा गठित किया जाता है जो बातचीत करते हैं। जीवों में अंग होते हैं, अंग ऊतकों से बने होते हैं, ऊतक कोशिकाओं से बने होते हैं और कोशिकाएं अणुओं से बनी होती हैं.

सभी कोशिकाएं एक ही आणविक "बिल्डिंग ब्लॉक्स" का उपयोग करती हैं, आनुवंशिक जानकारी के भंडारण, रखरखाव और अभिव्यक्ति के लिए समान तरीके, और ऊर्जा चयापचय, आणविक परिवहन, सिग्नलिंग, विकास और संरचना की समान प्रक्रियाएं।. 

सूक्ष्मनलिकाएं

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के शुरुआती दिनों में, कोशिका जीवविज्ञानी साइटोप्लाज्म में लंबे नलिकाओं का निरीक्षण करते थे जिन्हें वे सूक्ष्मनलिकाएं कहते हैं.

Morphologically इसी तरह के सूक्ष्मनलिकाएं माइटोटिक धुरी के तंतुओं के रूप में देखी गईं, जो न्यूरॉन्स के अक्षतंतु के घटकों के रूप में हैं, और सिलिया और फ्लैगेल्ला में संरचनात्मक तत्वों के रूप में।.

अलग-अलग सूक्ष्मनलिकाओं की सावधानीपूर्वक जाँच से संकेत मिलता है कि इन सभी का गठन 13 अनुदैर्ध्य इकाइयों (जिसे अब प्रोटोफिलामेंट्स कहा जाता है) द्वारा एक मुख्य प्रोटीन (α- ट्यूबुलिन के एक सबयूनिट और tub-ट्यूबुलिन में से एक से मिलकर) और कई प्रोटीनों से मिलकर बनाया गया है। सूक्ष्मनलिकाएं (MAPs).

बाकी कोशिकाओं में उनके कार्यों के अलावा, सूक्ष्मनलिकाएं न्यूरॉन की वृद्धि, आकारिकी, प्रवास और ध्रुवता के साथ-साथ एक कुशल तंत्रिका तंत्र के विकास, रखरखाव और अस्तित्व के लिए आवश्यक हैं।.

साइटोस्केलेटन (माइक्रोट्यूबुल्स, एक्टिन फिलामेंट्स, इंटरमीडिएट फिलामेंट्स और सेप्टिन) के घटकों के बीच एक नाजुक बातचीत का महत्व पार्किंसंस रोग और अल्जाइमर रोग सहित सूक्ष्मजीवों की असामान्य गतिशीलता से संबंधित कई मानव न्यूरोडीजेनेरेटिव विकारों में परिलक्षित होता है।.

सिलिओस और फ्लैगेल्ला

सिलिया और फ्लैगेला ऑर्गेनेल हैं जो अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं की सतह पर पाए जाते हैं। इनमें मुख्य रूप से सूक्ष्मनलिकाएं और झिल्ली होती हैं.

शुक्राणु की गतिशीलता इसकी पूंछ में मौजूद मोबाइल साइटोस्केलेटल तत्वों के कारण होती है, जिसे एक्सोनोमेस कहा जाता है। अक्षतंतुओं की संरचना में 2 सूक्ष्मनलिकाएं के 9 समूह होते हैं, आणविक मोटर (डायनेन्स) और उनकी नियामक संरचनाएं.

Centrioles सेल चक्र के सिलियोजेनेसिस और प्रगति में एक केंद्रीय भूमिका निभाते हैं। सेंट्रिओल्स की परिपक्वता एक परिवर्तन का कार्य करती है, जो कोशिका के विभाजन से लेकर सिलियम के निर्माण तक जाती है.

एक्सोनोमी या सिलिया की संरचना या कार्य में कमी से मनुष्यों में कई विकार पैदा होते हैं जिन्हें सिलियोपैथिस कहा जाता है। ये रोग आंखों, गुर्दे, मस्तिष्क, फेफड़े और शुक्राणु गतिशीलता सहित विभिन्न ऊतकों को प्रभावित करते हैं (जो अक्सर पुरुष बांझपन की ओर जाता है).

केंद्रबिंदु

एक परिधि के चारों ओर व्यवस्थित सूक्ष्मनलिकाएं के नौ ट्रिपल (एक छोटे खोखले सिलेंडर का निर्माण), "बिल्डिंग ब्लॉक" और सेंट्रीओल की मुख्य संरचना है. 

कई वर्षों तक सेंट्रिओल्स की संरचना और कार्य को नजरअंदाज कर दिया गया था, भले ही 1880 के दशक तक, प्रकाश सूक्ष्मदर्शी द्वारा सेंट्रोसम की कल्पना की गई थी.

थियोडोर बोवेरी ने 1888 में निषेचन के बाद शुक्राणु से सेंट्रोसोम की उत्पत्ति का वर्णन करते हुए एक मौलिक काम प्रकाशित किया। 1887 के अपने लघु संचार में, बोवेरी ने लिखा कि:

"केन्द्रक सेल के गतिशील केंद्र का प्रतिनिधित्व करता है; इसका विभाजन निर्मित बेटी कोशिकाओं के केंद्र बनाता है, जिसके चारों ओर अन्य सभी सेलुलर घटकों को सममित रूप से व्यवस्थित किया जाता है ... सेंट्रोसोम कोशिका का वास्तविक विभाजन अंग है, यह परमाणु और सेलुलर विभाजन की मध्यस्थता करता है "(शीर, 2014: 1: 1) । [लेखक का अनुवाद].

बीसवीं सदी के मध्य के कुछ समय बाद, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के विकास के साथ, सेंटशफर द्वारा सेंट्रीओल्स के व्यवहार का अध्ययन और व्याख्या की गई.

दुर्भाग्य से, वाटसन और क्रिक के डीएनए पर निष्कर्षों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए शुरू करने वाले शोधकर्ताओं के हित में बड़े हिस्से के कारण इस काम को अनदेखा कर दिया गया था. 

द सेंट्रोसम

केन्द्रक की एक जोड़ी, जो एक दूसरे के नाभिक और लंब के निकट स्थित है, "सेंट्रोसोम" हैं। एक सेंट्रीओल्स को "पिता" (या माँ) के रूप में जाना जाता है। दूसरे को "बेटा" के रूप में जाना जाता है (या बेटी, थोड़ा छोटा है, और इसका आधार मां के आधार से जुड़ा हुआ है).

समीपस्थ छोर (दो केंद्रों के संबंध में) प्रोटीन के "क्लाउड" में डूबे हुए हैं (शायद 300 या अधिक तक) सूक्ष्मनलिका संगठन केंद्र (MTOC) के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह निर्माण के लिए आवश्यक प्रोटीन प्रदान करता है सूक्ष्मनलिकाएं की.

एमटीओसी को "पेरीसेंट्रीओलर सामग्री" के रूप में भी जाना जाता है, और इसका नकारात्मक चार्ज है। इसके विपरीत, डिस्टल सिरों (दो सेंट्रीओल्स के कनेक्शन से दूर) को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है.

आसपास के MTOC के साथ मिलकर सेंट्रीओल्स की जोड़ी को "सेंट्रोसोम" के रूप में जाना जाता है।. 

केन्द्रक का दोहराव

जब सेंट्रीओल्स डुप्लिकेट होने लगते हैं, तो पिता और पुत्र थोड़ा अलग हो जाते हैं और फिर प्रत्येक सेंट्रीओल अपने आधार पर एक नया सेंट्रीओल बनाने लगते हैं: एक नए बेटे के साथ पिता, और अपने खुद के एक नए बेटे के साथ बेटा (एक "पोता").

जबकि केन्द्रक का दोहराव होता है, नाभिक के डीएनए को भी दोहराया और अलग किया जा रहा है। यही है, वर्तमान शोध से पता चलता है कि केंद्र के दोहराव और डीएनए के पृथक्करण, किसी तरह से जुड़े हुए हैं. 

दोहराव और कोशिका विभाजन (माइटोसिस)

माइटोटिक प्रक्रिया को अक्सर एक दीक्षा चरण के रूप में वर्णित किया जाता है, जिसे "इंटरफ़ेस" के रूप में जाना जाता है, इसके बाद विकास के चार चरण होते हैं.

इंटरफ़ेस के दौरान, सेंट्रीओल्स को दो जोड़े में विभाजित और अलग किया जाता है (इनमें से एक जोड़ा नाभिक के विपरीत दिशा की ओर बढ़ना शुरू होता है) और डीएनए विभाजित होता है।.

केन्द्रक के दोहराव के बाद, केन्द्रक के सूक्ष्मनलिकाएं नाभिक के प्रमुख अक्ष के साथ विस्तारित और संरेखित होती हैं, जिससे "माइटोटिक स्पिंडल" बनता है।.

विकास के चार चरणों (पहले चरण या "प्रोफेज़") के पहले में, गुणसूत्र घनीभूत और दृष्टिकोण करते हैं, और परमाणु झिल्ली कमजोर और भंग करना शुरू कर देता है। एक ही समय में माइटोटिक धुरी का निर्माण सेंट्रीओल्स के जोड़े के साथ होता है जो अब धुरी के सिरों पर स्थित होता है.

दूसरे चरण (चरण II या "मेटाफ़ेज़") में, गुणसूत्रों की श्रृंखला को माइटोटिक धुरी के अक्ष के साथ संरेखित किया जाता है.

तीसरे चरण (चरण III या "अनापेज़") में, गुणसूत्र श्रृंखला विभाजित होते हैं और माइटोटिक धुरी के विपरीत सिरों की ओर बढ़ते हैं, जो अब लम्बी हो गई है.

अंत में, चौथे चरण (चरण IV या "टेलोफ़ेज़") में, अलग-अलग गुणसूत्रों के चारों ओर नए परमाणु झिल्ली का निर्माण होता है, माइटोटिक स्पिंडल घुल जाता है और कोशिका अलगाव आधे कोशिका द्रव्य के साथ पूरा होना शुरू हो जाता है जो नए न्यूक्लियस के साथ जाता है।.

माइटोटिक धुरी के प्रत्येक छोर पर, कोशिका विभाजन की पूरी प्रक्रिया के दौरान सेंट्रीओल्स के जोड़े एक महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं (जाहिरा तौर पर उनके समीपस्थ और डिस्टल के नकारात्मक और सकारात्मक आरोपों से उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों द्वारा उत्पन्न बलों से संबंधित)।. 

केन्द्रक और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया

तनाव का संपर्क जीव के जीवन के कार्य, गुणवत्ता और अवधि को प्रभावित करता है। तनाव उत्पन्न होता है, उदाहरण के लिए एक संक्रमण से, संक्रमित ऊतकों की सूजन हो सकती है, शरीर में प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को सक्रिय कर सकती है। यह प्रतिक्रिया प्रभावित जीव की रक्षा करती है, रोगज़नक़ को खत्म करती है.

प्रतिरक्षा प्रणाली की कार्यक्षमता के कई पहलुओं को अच्छी तरह से जाना जाता है। हालाँकि, आणविक, संरचनात्मक और शारीरिक घटनाएँ, जिसमें केन्द्रक शामिल होता है, एक रहस्य बना हुआ है.

हाल के अध्ययनों ने तनाव से संबंधित विभिन्न स्थितियों में सेंट्रोसोम की संरचना, स्थान और कार्य में अप्रत्याशित गतिशील परिवर्तन की खोज की है। उदाहरण के लिए, एक संक्रमण की स्थितियों की नकल के बाद, PCM और सूक्ष्मनलिकाएं के उत्पादन में वृद्धि इंटरपेज़ कोशिकाओं में पाई गई है.

इम्यूनोलॉजिकल सिनैप्स में सेंट्रोसोम

सेंट्रोसम इम्यूनोलॉजिकल सिनैप्स (एसआई) की संरचना और कार्य में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह संरचना एक टी सेल और एक एंटीजन-प्रेजेंटिंग सेल (एपीसी) के बीच विशेष बातचीत द्वारा बनाई गई है। यह सेल-सेल इंटरैक्शन एसआई को सेंट्रोसोम के प्रवास और उसके बाद के युग्मन को प्लाज्मा झिल्ली में आरंभ करता है.

एसआई में सेंट्रोसोम का युग्मन सिलियोजेनेसिस के दौरान मनाया गया समान है। हालांकि, इस मामले में, यह सिलिया की विधानसभा की शुरुआत नहीं करता है, लेकिन टी कोशिकाओं की सक्रियता में एक महत्वपूर्ण अंग का गठन करते हुए, लक्ष्य कोशिकाओं को सीज़ करने के लिए एसआई और साइटोटॉक्सिक पुटिकाओं के स्राव में भाग लेता है।.

सेंट्रोसोम और हीट स्ट्रेस

सेंट्रोसोम को "आणविक चैपरोन" (प्रोटीन का एक सेट जिसका कार्य अन्य प्रोटीनों की तह, असेंबली और सेलुलर परिवहन में मदद करना है) द्वारा लक्षित किया जाता है, जो थर्मल शॉक और तनाव के संपर्क से सुरक्षा प्रदान करता है।.

सेंट्रो को प्रभावित करने वाले तनाव कारकों में डीएनए और गर्मी को नुकसान शामिल है (जैसे कि ज्वर के रोगियों की कोशिकाओं को नुकसान)। डीएनए की क्षति से डीएनए की मरम्मत के रास्ते शुरू होते हैं, जो सेंट्रोसोम के कार्य और प्रोटीन की संरचना को प्रभावित कर सकते हैं.

गर्मी से उत्पन्न तनाव सेंट्रीओल की संरचना में संशोधन, सेंट्रोसोम के विघटन और सूक्ष्मनलिकाएं बनाने के लिए अपनी क्षमता का पूर्ण निष्क्रियता का कारण बनता है, मिट्टो स्पिंडल के गठन में परिवर्तन और माइटोसिस को रोकना.

बुखार के दौरान सेंट्रोसोम फ़ंक्शन का विघटन, धुरी के ध्रुवों को निष्क्रिय करने और समसूत्री विभाजन के दौरान डीएनए के असामान्य विभाजन को रोकने के लिए एक अनुकूली प्रतिक्रिया हो सकती है, विशेष रूप से गर्मी-प्रेरित विकृतीकरण के बाद कई प्रोटीनों के संभावित शिथिलता को देखते हुए।.

इसके अलावा, यह कोशिका विभाजन शुरू करने से पहले कार्यात्मक प्रोटीन के अपने पूल को पुनर्प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त समय प्रदान कर सकता है.

बुखार के दौरान सेंट्रोसोम की निष्क्रियता का एक और परिणाम यह है कि इसे व्यवस्थित करने और साइटोटोक्सिक पुटिकाओं के स्राव में भाग लेने के लिए एसआई को स्थानांतरित करने में असमर्थता है।.

केन्द्रापसारक का असामान्य विकास

सेंट्रीओल का विकास एक बहुत ही जटिल प्रक्रिया है और, हालांकि इसमें नियामक प्रोटीन की एक श्रृंखला शामिल है, विभिन्न प्रकार की विफलताएं हो सकती हैं।.

यदि प्रोटीन के अनुपात में असंतुलन होता है, तो बाल केन्द्रित दोष हो सकता है, इसकी ज्यामिति विकृत हो सकती है, एक जोड़ी की कुल्हाड़ियाँ लंबवत से विचलित हो सकती हैं, कई बाल सेंट्रीओल्स विकसित हो सकते हैं, बाल सेंट्रीओल पूरी लंबाई तक पहुंचने से पहले हो सकता है। समय, या साथियों के विघटन में देरी हो सकती है.

जब सेंट्रीओल्स (ज्यामितीय दोषों और / या एकाधिक दोहराव के साथ) की गलत या गलत नकल होती है, तो डीएनए प्रतिकृति बदल जाती है, क्रोमोसोमल अस्थिरता (CIN) होती है.

इसी तरह, सेंट्रोसोम दोष (उदाहरण के लिए, एक बढ़े हुए या बढ़े हुए सेंट्रोसोम) CIN तक ले जाते हैं, और कई बाल सेंट्रीओल्स के विकास को बढ़ावा देते हैं।.

इन विकासात्मक त्रुटियों से कोशिकाओं को नुकसान होता है जो घातक हो सकती हैं.

असामान्य सेंट्रीओल और घातक कोशिकाएं

नियामक प्रोटीन के हस्तक्षेप के लिए धन्यवाद, जब विसंगतियों का विकास सेंट्रिओल्स और / या सेंट्रोसम में पाया जाता है, तो कोशिकाएं विसंगतियों के आत्म-सुधार को लागू कर सकती हैं.

हालांकि, विसंगति, असामान्य सेंट्रीओल्स या कई बच्चों ("सुपरन्यूमेरी सेंट्रीओल्स") को ठीक करने में विफलता से ट्यूमर ("ट्यूमरजेनिसिस") या कोशिका मृत्यु हो सकती है.

अलौकिक सेंट्रीओल्स एक साथ आते हैं, सेंट्रोसोम क्लस्टर ("सेंट्रोसोम प्रवर्धन", कैंसर कोशिकाओं की विशेषता) के लिए अग्रणी, कोशिका ध्रुवता और माइटोसिस के सामान्य विकास को बदल देता है, जिसके परिणामस्वरूप ट्यूमर की उपस्थिति होती है।.

अलौकिक सेंट्रीओल्स वाली कोशिकाओं को पेरीसेंट्रीओलर सामग्री की अधिकता, बेलनाकार संरचना में रुकावट या सेंट्रीओल्स की अत्यधिक लंबाई और सेंट्रीओल्स लंबवत नहीं या खराब तरीके से रखा जाता है।.

यह सुझाव दिया गया है कि कैंसर कोशिकाओं में सेंट्रीओल्स या सेंट्रोसोम के क्लस्टर सुपर-पैरामैग्नेटिक नैनोपार्टिकल्स जैसे चिकित्सीय और इमेजिंग एजेंटों के उपयोग में "बायोमार्कर" के रूप में काम कर सकते हैं।.

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