Mikrotubulės

Mikrotubulės yra baltyminiai siūlai, turintys vamzdinę struktūrą ir kartu su aktinu bei tarpiniais siūlais sudaro eukariotų ląstelių citoskeletą. Jie stabilizuoja ląstelę ir taip pat prisideda prie transportavimo ir judėjimo ląstelėje.

Kas yra mikrotubuliai?

Mikrotubulės yra vamzdiniai polimerai, kurių baltymų struktūros skersmuo yra apie 24 nm. Kartu su kitais siūlais jie sudaro citoskeletą, kuris suteikia ląstelėms tvirtumą ir formą. Be to, jie taip pat vaidina svarbų vaidmenį judinant ląsteles ir taip pat yra svarbūs žievių, žvakučių, centrialių ir branduolinių verpstukų elementai. Mikrodalelės taip pat labai svarbios vėžio terapijai. Kai kurios veikliosios medžiagos, turinčios įtakos navikinių ląstelių dalijimuisi, jau yra naudojamos chemoterapinių arba citostatikų pavidalu.

Anatomija ir struktūra

Mikrotubulius sudaro alfa ir beta tubulino dimeriai (heterodimerai). Heterodimerai yra mikrotubulų, kurie dar žinomi kaip protofilamenai, subvienetai. Protofilamentai sudaro tuščiavidurį kūną spiralės pavidalu, nes yra tik alfa-tubulino vienetai viename gale ir tik beta-tubulino vienetai kitame gale. Alfa ir beta tubulinas turi savybę surišti 1 GTP molekulę. GTP negrįžtamai prisijungia prie alfa tubulino.

Pageidautina, kad heterodimetrai būtų pliuso gale, taigi mikrotubulius auga šia kryptimi, o minusinis galas sudaro stabilią pusę. Mikrotubulė yra nuo vieno mikrometro iki kelių šimtų mikrometrų ilgio. Mikrotubulėliai yra išdėstyti kaip pavieniai, dvigubi arba trigubi. Gijos paprastai būna iš mikrotubulų organizavimo centro, įskaitant, pavyzdžiui, centrioles ar bazinius kūnus. Be to, skiriamos dvi skirtingos populiacijos: dinamiškos, trumpalaikės ir stabilios, ilgaamžės mikrotubulės. Stabilios mikrotubulės žymi žiedkočių, žiedų ir centrialių struktūrą.

Ilgaamžės mikrotubulės taip pat atsiranda neuronų aksonuose arba spermatozoidų pūslelinėje. Ten jie užtikrina lankstumą, stabilumą ir mobilumą. Dinaminius mikrotubules taip pat galima rasti ten, kur reikalingas greitas rekonstravimas. Be to, jie užtikrina chromosomų pasiskirstymą dukterinėse ląstelėse. Mikrovamzdeliai kaupiami arba suskaidomi pakaitomis, o kaupimas ir skaidymas dažniausiai vyksta pliuso gale. Mikrotubulė auga tol, kol nebelieka pakankamai heterodimerų.

Tada prasideda depolimerizacija, per kurią vėl padidėja tubulino koncentracija ir prasideda naujas augimas. Įvairios medžiagos apsaugo nuo depolimerizacijos ar polimerizacijos, jos yra naudojamos ligoms gydyti.

Funkcija ir užduotys

Mikrovamzdeliai turi daugiafunkcines užduotis. Jie daro įtaką chromosomų išdėstymui ir pūslelių judėjimui, kuris veikia kaip bėgių sistema. Vezikulų veikla yra būtina variklio baltymų transportavimo sąlyga. Transportas vyksta dėl baltymų kinezino ir dyneino, esančių vezikulės paviršiuje. Vezikulės, padengtos dyneinu, yra gabenamos nuo pliuso iki minuso galo, o vezikulės su kinezinu gabenamos priešinga kryptimi.

Susikaupus atskiriems mikrotubuliams, susidaro sudėtingos struktūros. Tai apima centrioles ir bazinius kūnus. Centrioles sudaro devyni mikrotubulių tripletai, susidedantys iš dviejų nepilnų ir vieno ištisų mikrotubulių. Bazinių kūnų struktūra yra tokia pati kaip centrioolių. Jie yra po ląstelės paviršiumi ir turi užfiksuoti žandikaulius ir blauzdas. Kinociliją sudaro centrinė mikrotubulių ir devynių mikrotubulių dvigubų porų dalis. Kinokilija pirmiausia atsiranda epitelio ląstelėse ir perneša mažas daleles ląstelės paviršiuje. Cilia susideda iš plazminės membranos ir yra eukariotų ląstelių paviršiuje.

Jų centrą sudaro stabilūs mikrotubuliai, išdėstyti pluošto pavidalu. Cilia yra atsakinga už skysčių judėjimą per ląstelės paviršių. Pavyzdžiui, kai kurie pirmuonys juos naudoja maisto dalelėms rinkti. Ant epitelio ląstelių randama daugybė blakstienų, kur jie perneša gleivių sluoksnius su negyvomis ląstelėmis ar dulkių dalelėmis iki gerklės, kad vėliau galėtų išsiskirti.

Be to, ciliarai sukuria srovę kiaušintakio sienelėje, kad kiaušialąstes būtų galima pernešti per kiaušintakį. Flagella (flagella) turi tokią pačią struktūrą kaip kino žiedai, tačiau jie yra daug ilgesni ir naudojami ląstelių judėjimui. Tai apima, pavyzdžiui, spermos judėjimą ir pirmuonių gabenimą.

Savo vaistus galite rasti čia

Ligos

Esant pirminei ciliarinei displazijai, kinokilija yra klaidinga ir sumažėja dyneino molekulių skaičius. Pirminė ciliarinė displazija yra labai reta paveldima liga, kai netinkamai veikia transporto mechanizmas, pernešantis įkvepiamas bakterijas ir daleles. Dėl to trūksta kinokilijos judesio arba jis labai nekoordinuotas.

Dėl šios priežasties nešvarumų dalelės negali būti tinkamai pašalintos kartu su bronchų gleivėmis ar paranalinių sinusų sekretu, o tai sukelia bronchektazę (negrįžtamą bronchų išsiplėtimą), lėtinį bronchitą ar lėtinį sinusitą. Jei sutrinka spermatozoidų plakimas vyrais, atsiranda nevaisingumas. Alzheimerio ligos metu paciento smegenyse yra pakitusių mikrotubulų. Sergant šia liga, fermentas MARK2 daro įtaką baltymui tau. Normaliose ląstelėse tau yra sujungtas su mikrotubuliais, kurie jas stabilizuoja. Tačiau, kai MARK2 veikia tau, atsiranda citoskeleto nestabilumas ir sutrinka ląstelių pernešimo sistema, o tai yra vienas iš Alzheimerio ligos požymių.