Mikrovamzdeliai yra baltymų gijos, turinčios vamzdinę struktūrą ir kartu su aktinu bei tarpinėmis gijomis, sudaro eukariotų ląstelių citoskeletą. Jie stabilizuoja ląstelę, taip pat dalyvauja transportuojant ir judant ląstelės viduje.
Kas yra mikrovamzdeliai?
Mikrovamzdeliai yra vamzdiniai polimerai, kurių baltymų struktūros skersmuo yra apie 24 nm. Kartu su kitomis gijomis jie sudaro ląsteles duodantį citoskeletą stiprumas ir formos. Be to, jie taip pat vaidina svarbų vaidmenį ląstelių judėjime, taip pat yra svarbūs blakstienų, vėliavėlių, centriolių ir branduolio verpstės elementai. Mikrovamzdeliai taip pat yra labai svarbūs Vėžys terapija. Kai kurie agentai, turintys įtakos naviko ląstelių dalijimuisi, jau naudojami chemoterapinių arba citostatikai.
Anatomija ir struktūra
Mikrovamzdeliai susideda iš alfa ir beta tubulino dimerių (heterodimerų). Heterodimerai yra mikrovamzdelių subvienetai, kurie dar vadinami protofilamentais. Protoprofilmai sutvirtina tuščiavidurį kūną spiralės pavidalu, interkaluojant, viename gale yra tik alfa-tubulino vienetai, o kitame - tik beta-tubulino vienetai. Alfa- ir beta-tubulinas turi savybę surišti 1 GTP molekulę. Prie alfa-tubulino GTP yra negrįžtamai sujungtas. Heterodimeriai yra išsidėstę pliuso gale, todėl šia kryptimi auga mikrovamzdelis, o minusinis galas sudaro stabilią pusę. Mikrovamzdelis yra nuo vieno iki kelių šimtų mikrometrų ilgio. Mikrovamzdelių išsidėstymas yra pavienis, dublikatas arba tripletas. Filamentai paprastai kilę iš mikrovamzdelių organizavimo centro, kuris apima, pavyzdžiui, centrioles ar pamatinius kūnus. Be to, išskiriamos dvi skirtingos populiacijos: dinaminės, trumpalaikės mikrovamzdelės ir stabilios, ilgaamžės mikrovamzdelės. Stabilūs mikrovamzdeliai sudaro vėliavų, blakstienų ir centriolių pastolius. Be to, ilgaamžiai mikrovamzdeliai taip pat randami neuronų aksonuose arba sperma ląstelių. Jie suteikia lankstumo, stabilumo ir mobilumo. Dinaminės mikrovamzdelės taip pat randamos ten, kur reikalingas greitas pertvarkymas. Be to, jie užtikrina paskirstymas of chromosomų dukros kamerose. Mikrovamzdeliai yra kaupiami arba skaidomi pakaitomis, o kaupimasis arba skaidymas vyksta daugiausia pliusiniame gale. Mikrovamzdelis auga tol, kol nebėra pakankamai heterodimerų. Tada prasideda depolimerizacija, sukelianti koncentracija tubulino vėl pakilti ir pradėti naują augimą. Skirtingos medžiagos sustabdo depolimerizaciją ar polimerizaciją, jos naudojamos ligoms gydyti.
Funkcija ir užduotys
Mikrovamzdeliai turi daugiafunkcines užduotis. Jie daro įtaką chromosomų ir pūslelių judėjimas, kuris veikia kaip bėgių sistema. Pūslelės aktyvumas yra būtina sąlyga varikliui transportuoti baltymai. Transportas vyksta dėl baltymai kinezino ir dyneino, kurie yra ant pūslelės paviršiaus. Pūslelės, kurias užima dyneinas, gabenamos iš pliuso į minuso galą, o pūslelės, kurias užima kinezinas, - priešinga kryptimi. Susirinkus atskiroms mikrovamzdelėms, susidaro sudėtingos struktūros. Tai apima centrioles ir pamatinius kūnus. Centrioles sudaro devyni mikrovamzdelių tripletai, susidedantys iš dviejų neužbaigtų ir vieno pilno mikrovamzdelių. Bazinių kūnų struktūra yra tokia pati kaip centriolių. Jie yra po ląstelės paviršiumi ir turi lipdukų bei kinocilijų įtvirtinimo funkciją. Kinoceilai susideda iš centrinės mikrovamzdelių poros ir devynių mikrovamzdelių dublikatų. Kinoceilai yra daugiausia ant epitelio ląstelių ir perneša mažas daleles ant ląstelės paviršiaus. Blakstienos susideda iš plazmos membranos ir yra ant eukariotų ląstelių paviršiaus. Jų centras susideda iš stabilių mikrovamzdelių, išdėstytų ryšulio pavidalu. Cilia suteikia skysčio judėjimą per ląstelės paviršių. Pavyzdžiui, kai kurie pirmuonys juos naudoja maisto dalelėms rinkti. Daugelis blakstienų yra ant epitelio ląstelių, kur jos perneša gleivių sluoksnius, kuriuose yra negyvų ląstelių ar dulkių dalelių, iki gerklės, kad vėliau galėtų išsiskirti. Be to, blakstienos sukuria srovę ant kiaušintakio sienelės, kad kiaušialąstės galėtų būti gabenamas per kiaušintakį. Flagella (flagella) turi tą pačią struktūrą kaip kinocilija, tačiau jos yra daug ilgesnės ir tarnauja ląstelių judėjimui. Tai apima, pavyzdžiui, sperma judėjimas ir pirmuonių transportas.
Ligos
Esant pirminei ciliarinei displazijai, kinocilija yra sukonstruota defektingai ir dyneino skaičius molekulės yra sumažėjęs. Pirminė ciliarinė displazija yra paveldima liga, kuri pasitaiko labai retai ir kurios metu įkvepiamas transporto mechanizmas bakterijos o dalelės neveikia tinkamai. Dėl to kinocilijos judėjimo nėra arba jis labai nekoordinuotas. Dėl šios priežasties nešvarumų dalelės su bronchų gleivėmis ar jų sekrecija paranaliniai sinusai negalima tinkamai transportuoti, o tai veda bronchektazės (negrįžtamas bronchų išsiplėtimas), iki lėtinės bronchitas arba į lėtinę sinusitas. Jei vėliavinis ritmas sperma yra sutrikęs vyrai, nevaisingumas atsiranda. Į Alzheimerio liga liga, pakitusios mikrovamzdelės yra pacientų smegenyse. Sergant šia liga, fermentas MARK2 veikia tau baltymą. Normaliose ląstelėse tau jungiasi prie mikrovamzdelių, jas stabilizuodamos. Tačiau kai MARK2 veikia tau, atsiranda citoskeleto nestabilumas ir ląstelių transporto sistemos sutrikimai, o tai yra vienas iš Alzheimerio liga liga.
