a mikrotubulusok olyan rostos intracelluláris struktúrák, amelyek felelősek az összes eukarióta sejt különböző mozgásaiért. A mikrotubulusok részt vesznek a nukleikus és sejtosztódásban, az intracelluláris szerkezet megszervezésében és az intracelluláris transzportban, valamint a ciliáris és flagelláris motilitásban., Mert a funkciók mikrotubulusaival annyira kritikus, hogy a létezés az eukarióta sejtek (beleértve a miénket is), fontos, hogy megértsük a kompozíció, hogy össze vannak rakva, illetve ne szerelje szét, továbbá azt, hogy a közgyűlés/szétszerelés, funkciókat szabályozza a sejtek.
a rövidség kedvéért itt csak a mikrotubulusokkal és azok flagellába szervezésével kapcsolatos alapvető és egyetemes fogalmakat mutatjuk be, sok kérdést megválaszolatlanul hagyva., Kiderül, hogy a tankönyvek a mikrotubulusok, azok struktúráinak és funkcióinak teljesebb leírását tartalmazzák, de sok kérdést megválaszolatlanul hagynak. A tankönyvekből ritkán derül ki, hogy a tudomány mennyit tud és nem tud róluk, és persze a legújabb felfedezésekkel sem lehetnek naprakészek. A téma teljes megértéséhez fontos, hogy több forrásra menjen. Ha a téma különösen fontos az Ön számára, akkor keresse meg az elsődleges irodalmat, nevezetesen az eredeti kutatási jelentéseket.,
a mikrotubulusok – tubulinok”építőkövei”
minden eukarióta sejt a szokásos módon termeli a fehérje tubulint. A szokásos módszer természetesen a tubulin transzkripciója a messenger RNS előállítására, majd az mRNS transzkripciója a riboszómákkal a fehérje előállítása érdekében. A sejtek legalább kétféle tubulint tartanak fenn, amit alfa-tubulinnak és béta-tubulinnak nevezünk. Kétséges azonban, hogy a két típus a sejtekben egyedi fehérjékként található meg.,
Alpha és béta tubulin spontán módon kötik össze egymást, hogy egy heterodimernek nevezett funkcionális alegységet képezzenek. A heterodimer olyan fehérje, amely két különböző géntermékből áll. A kifejezés teljesen leíró-a hetero előtag “különböző”, a di előtag “kettő”, a – mer utótag pedig egy egységre utal, ebben az esetben egyetlen polipeptidre. Nyilvánvaló, hogy a sejtek nem folytatják a tubulin (vagy bármely más fehérje) előállítását, amíg el nem fogynak az erőforrások. Néhány folyamatnak szabályoznia kell a tubulin szintézisét., A közös szabályozási mechanizmus a visszacsatolás gátlása.
az ábra a tubulin szintézis gátlását mutatja heterodimerek jelenlétében a rendszerben. Ez a vita nem releváns, hogy pontosan hogyan történik ez a gátlás. A visszacsatolás gátlásának fontos koncepciójáról többet találhatunk máshol.
mikrotubulusok összeszerelése
amikor az intracelluláris körülmények kedveznek az összeszerelésnek,a tubulin heterodimerek lineáris protofilamentekké alakulnak. A protofilamentek viszont mikrotubulusokká alakulnak., Az ilyen összeszerelést a cella szabályozza.
a mikrotubulusok olyan struktúrák kereteit képezik, mint például a sejtosztódás során megjelenő orsó készülék, vagy a csillók és flagella néven ismert ostorszerű organellák. A csillók és a flagella a mikrotubulusok szerkezetének és összeszerelésének legismertebbjei, és gyakran használják a tankönyvek a mikrotubulusok bevezetésére.
a mikrotubulusok dinamikus instabilitása
egyensúlyi körülmények között a mikrotubulus teljesen stabilnak tűnhet, azonban folyamatosan zajlik a cselekvés., A mikrotubulusok populációi általában néhányból állnak, amelyek zsugorodnak, mások pedig növekednek. Egyetlen mikrotubulus oszcillálhat a növekedési és a lerövidítési fázisok között. A növekedés során heterodimereket adnak a mikrotubulus végéhez, a zsugorodás során pedig érintetlen alegységekként jönnek le. Ugyanaz a heterodimer jöhet le és mehet vissza.
mivel még a látszólag stabil mikrotubuláris struktúrák is belső instabilitással rendelkeznek, dinamikus egyensúlyban vagy egyensúlyi állapotban vannak., Nézd meg itt, hogy megtudjuk, mi a különbség az egyensúlyi állapot és a valódi egyensúly között.
csillók és Flagella
a mikrotubulusok összeszerelésének és funkciójának szabályozása bármely szervezetben nehéz feladat. A sejtekben található mikrotubulusok komplex gerinces (például emberi) sejtekként történő tanulmányozása szinte lehetetlen feladat, néhány “tipp” nélkül, hogy hogyan kell eljárni. Az alapvető mechanizmusok kidolgozhatók egy sokkal kevésbé összetett biológiai modell, például egy flagellátum felhasználásával., Például a fotoszintetikus Protista chlamydomonas flagellája mikrotubulusokból áll, mint minden flagella és csillók.
a csillók és a flagella alapszerkezete azonos. Ezek a bazális testekként ismert struktúrákhoz kapcsolódnak, amelyek viszont a plazmamembrán citoplazmatikus oldalához vannak rögzítve. A bazális testekből a “gerinc” mikrotubulus nyúlik ki,a plazmamembránt kifelé tolva.
cilia vagy flagella kialakításához a mikrotubulusok” 9 + 2 ” tömbben helyezkednek el., A két központi mikrotubulus mindegyike egyetlen mikrotubulusból áll, 13 protofilamentummal, amelyek egy kör alakú cső falát alkotják. A külső kilenc mindegyike egy pár mikrotubulusból áll, amelyek közös falon osztoznak (lásd az ábrán a mikrotubulusok keresztmetszetét). Nézze meg alaposan a teljes keresztmetszetet. A flagella és a csilló hajszerű megjelenése egy fénymikroszkópban félrevezető. Az egész szerkezet a sejt citoplazmájában rejlik.
a mikrotubulusok szerkezetének itt megadott kezelése figyelmen kívül hagyja valódi összetettségüket., A funkcionális mikrotubulusok közé tartoznak a kapcsolódó fehérjék, a rögzítési helyek, a szervező központok, az enzimaktivitás helyszínei stb. A ciliában és a flagellában a tubulin olyan magszerkezetet képez, amelyhez más fehérjék is hozzájárulnak, úgynevezett dynein karok, radiális küllők és nexin kapcsolatok. A karok, küllők, kapcsolatok tartani mikrotubulusaival együtt lehetővé kölcsönhatás mikrotubulusaival, hogy felületesen hasonló a csúszó az aktin pedig miozin szálak izom-összehúzódás.