Mikrotubulukset ovat rihmamaiset solunsisäisiä rakenteita, jotka ovat vastuussa erilaisia liikkeitä kaikille soluille. Mikrotubulukset osallistuvat nukleiinihappojen ja solujen jakautumista, organisaation solunsisäinen rakenne, ja solunsisäinen kuljetus sekä värekarvatoiminnan ja flagellar liikkuvuutta., Koska toiminnot mikrotubulukset ovat niin kriittinen olemassaolon soluille (mukaan lukien omat), on tärkeää, että ymmärrämme niiden koostumus, miten he ovat koota ja purkaa, ja miten niiden kokoonpano/purkaminen ja toimintoja säätelee solujen.
vuoksi lyhyys, vain hyvin perus-ja universaali käsityksiä siitä, mikrotubulukset ja niiden organisaatio siimoja esitellään täällä, jättää monia kysymyksiä avoimiksi., Huomaat, että oppikirjat tarjoavat täydellisempiä kuvauksia mikrotubuluksista ja niiden rakenteista ja toiminnoista, mutta ne jättävät myös monia kysymyksiä vastaamatta. Oppikirjat harvoin kertovat, kuinka paljon tiede tietää ja ei tiedä niistä, ja tietenkään ne eivät voi olla ajan tasalla uusimpien löytöjen kanssa. Jotta oppiaine olisi täysin ymmärrettävä, on tärkeää mennä useisiin lähteisiin. Jos aihe on sinulle erityisen tärkeä, kannattaa hakeutua ensisijaiseen kirjallisuuteen eli alkuperäisiin tutkimusraportteihin.,
”rakennuspalikat” mikrotubulukset – tubulins
Kaikki aitotumallisilla solut tuottavat proteiinia proteiinista, tavalliseen tapaan. Tavallinen tapa, tietenkin, on transkriptio geenien, koodaus-proteiinista tuottaa lähetti-RNA, jonka jälkeen käännös mRNA: n ribosomit, jotta voidaan tuottaa proteiinia. Solut ylläpitävät ainakin kahta erilaista tubuliinia, joita kutsumme alfa tubuliniksi ja beta tubuliniksi. On kuitenkin epävarmaa, löytyvätkö nämä kaksi tyyppiä soluista yksittäisinä proteiineina.,
Alfa-ja beeta-tubuliinin spontaanisti sitoa toisiinsa muodostaen toiminnallisen alayksikkö, että me kutsumme heterodimer. Heterodimeeri on proteiini, joka koostuu kahdesta eri geenituotteesta. Termi on täysin kuvaileva – etuliite hetero – tarkoittaa ”erilainen” etuliite di tarkoittaa ”kaksi”, ja pääte -mer viittaa yksikön, tässä tapauksessa yhden polypeptidi. On selvää, että solut eivät jatka tubuliinin (tai minkään muun proteiinin) valmistusta ennen kuin niiden resurssit loppuvat. Jonkin prosessin on säänneltävä tubuliinin synteesiä., Yhteinen sääntelymekanismi on takaisinkytkennän estäminen.
kuvassa esto-proteiinista synteesi läsnäolo heterodimers järjestelmässä. Tällä keskustelulla ei ole merkitystä, miten tämä esto tapahtuu. Lisää palautteen inhibition tärkeästä käsitteestä löytyy muualta.
Kokoonpano mikrotubulukset
Kun solunsisäinen suosivat kokoonpano, proteiinista heterodimers koota osaksi lineaarinen protofilaments. Protofilamentit puolestaan kokoontuvat mikrotubuluksiksi., Solun sääntely koskee kaikkea tällaista kokoonpanoa.
Mikrotubulukset muodostavat puitteet rakenteiden, kuten kara laite, joka näyttää solunjakautumisen aikana, tai whiplike soluelimiin kutsutaan cilia ja flagella. Cilia ja flagella ovat mikrotubulusten rakenteen ja kokoonpanon tutkituimpia malleja, ja niitä käytetään usein oppikirjoissa mikrotubulusten esittelyyn.
Dynaaminen epävakaus mikrotubulukset
vakaissa olosuhteissa microtubule voi näyttää olevan täysin vakaa, mutta siellä on toimintaa tapahtuu jatkuvasti., Mikrotubulusten populaatiot koostuvat yleensä joistakin, jotka kutistuvat ja joista osa kasvaa. Yksi mikrotubuli voi värähtellä kasvu-ja lyhennysvaiheiden välillä. Kasvun aikana mikrotubuluksen päähän lisätään heterodimeerejä, ja kutistumisen aikana ne irtoavat ehjinä alayksikköinä. Sama heterodimeeri voi irrota ja palata takaisin.
Koska jopa näennäisesti vakaa microtubular rakenteet on luontainen epävakaus, niiden katsotaan olevan dynaaminen tasapaino, tai vakaassa tilassa., Katso tästä oppia ero vakaan tilan ja todellisen tasapainon.
Cilia ja Flagella
ymmärtää asetuksen microtubule kokoonpano ja toiminta jokin organismi on vaikea tehtävä. Tutkimuksen mikrotubulukset soluissa niin monimutkainen selkärankainen (esim. ihmisen) soluja on lähes mahdoton tehtävä ilman, että muutamia ”vinkkejä”, miten edetä. Perusmekanismeja voidaan työstää paljon yksinkertaisemmalla biologisella mallilla, kuten flagellaatilla., Esimerkiksi fotosynteettisen Klamydomonaksen flagella koostuu mikrotubuluksista, kuten kaikki flagella ja cilia.
värekarvojen ja flagellan perusrakenne on sama. Ne on kiinnitetty rakenteiden tunnetaan pohjapinta elimille, jotka puolestaan ovat ankkuroitu sytoplasman puolella plasma-kalvo. Tyviruumiista mikrotubulus” selkäranka ” ulottuu työntäen plasmakalvon sen mukana ulos.
– muodostavat cilia tai flagella, mikrotubulukset järjestää itse ”9 + 2” array., Kukin kahdesta keskeisestä mikrotubuluksesta koostuu yhdestä mikrotubuluksesta, jossa on 13 protofilamenttia, jotka on järjestetty pyöreän putken seinämän muodostamiseksi. Jokainen ulompi yhdeksän koostuu pari mikrotubulukset, että on yhteinen seinä (ks poikkileikkauksia mikrotubulukset kuvassa). Katso koko poikkileikkaus huolellisesti. Flagellan ja värekarvojen karvamainen ulkonäkö valomikroskoopilla on harhaanjohtava. Koko rakenne on solun sytoplasmassa.
mikrotubulusten rakenteelle tässä annettu käsittely ei huomioi niiden todellista monimutkaisuutta., Toiminnallinen mikrotubulukset ovat liittyvät proteiineja, ankkurointi-sivustoja ja järjestää keskukset, sivustoja entsyymin aktiivisuus, jne. Vuonna cilia ja flagella, proteiinista muodostaa ytimen rakenne, johon muita proteiineja edistää rakenteita kutsutaan dynein aseiden, radial pinnoja, ja nexin linkkejä. Kädet, pinnat, ja linkkejä pidä mikrotubulukset yhteen ja mahdollistaa vuorovaikutusta mikrotubulukset, joka on pinnallisesti samanlainen liukuva aktiini ja myosiini filamenttien lihasten supistumisen.