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4.10:

Los microtúbulos

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生物学
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Microtubules

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– [Instructor] Microtúbulos, los elementos citoesqueléticos más gruesos en las células son estructuras huecas formadas de proteínas globulares enlazadas, tubulinas alfa y beta. Estos heterodímeros forman filas llamadas protofilamentos, que tienen polaridad estructural. Eso significa que cada conjunto está organizado con extremos positivos y negativos. En el extremo positivo, donde se exponen las tubulinas de beta, se agregan dímeros. Por el otro lado, en el lado negativo, donde las tubulinas están posicionadas hacia afuera, ocurre la disociación. Sin embargo, en otros casos, los microtúbulos aseguran la estabilidad al enlazarse directamente con proteínas diferentes como proteínas asociadas con microtúbulos. Además, su polaridad le permite tener movimiento direccional a través del citoplasma como sucede con las proteínas motoras de dineína y kinesina que transportan eficientemente varias cargas como vesículas. Los microtúbulos también son componentes claves de los cilios y flagelos, que son extensiones especializadas que mueven fluidos a través de la superficie de las células estacionarias y funcionan como propulsores en otras células al moverlas a través de su entorno. En fin, ya sea que están involucradas en la separación cromosómica durante la división celular, en el transporte de vesículas en el cerebro, o en la limpieza de residuos de los pulmones, los microtúbulos son esenciales para el crecimiento y desarrollo, la fortaleza y el soporte organizacional y la motilidad que las células necesitan.

4.10:

Los microtúbulos

Hay tres tipos de estructuras citoesqueléticas en células eucariotas: microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos. Con un diámetro de unos 25 nm, los microtúbulos son los más gruesos de estas fibras. Los microtúbulos llevan a cabo una variedad de funciones que incluyen la estructura celular y el soporte, el transporte de orgánulos, la motilidad celular (movimiento) y la separación de cromosomas durante la división celular.

Los microtúbulos son tubos huecos cuyas paredes están formadas por proteínas globulares de tubulina. Cada molécula de tubulina es un heterodímero, que consiste en una subunidad de tubulina y una subunidad de la tubulina. Los dímeros están dispuestos en filas línea llamadas protofilamentos. Un microtúbulo generalmente consiste en 13 prototipos, dispuestos uno al lado del otro, envueltos alrededor del núcleo hueco.

Debido a esta disposición, los microtúbulos son polares, lo que significa que tienen diferentes extremos. El extremo más tiene la tubulina expuesta, y el extremo menos tiene la tubulina expuesta. Los microtúbulos pueden ensamblar rápidamente (crecer en longitud a través de la polimerización de moléculas de tubulina) y desmontarse. Los dos extremos se comportan de manera diferente en este sentido. El extremo más es típicamente el extremo de rápido crecimiento o el final donde se agrega la tubulina, y el extremo menos es el extremo de crecimiento lento o el final donde la tubulina se disocia, dependiendo de la situación.

Este proceso de inestabilidad dinámica, donde los microtúbulos crecen y se encogen rápidamente, es importante para funciones como la remodelación del citoesqueleto durante la división celular y la extensión de los axones a partir del crecimiento de las neuronas.

Los microtúbulos también pueden ser estables, a menudo uniéndose a proteínas asociadas al microtúbulo, que ayudan a la célula a mantener su forma. Otras proteínas, llamadas proteínas motoras, pueden interactuar con los microtúbulos para transportar orgánulos en una dirección particular. Por ejemplo, muchos neurotransmisores se empaquetan en vesículas en el cuerpo celular de una neurona y luego se transportan por el axón a lo largo de una “pista” de microtúbulos, entregando las vesículas donde se necesitan. Por último, los microtúbulos también pueden sobresalir fuera de la célula, ya que componen los flagelos filamentosos y los cilios que se mueven para empujar las células (como los espermatozoides) a lo largo, o para mover el líquido a través de sus superficies, como en los pulmones.

Suggested Reading

Brouhard, Gary J., and Luke M. Rice. “Microtubule Dynamics: An Interplay of Biochemistry and Mechanics.” Nature Reviews. Molecular Cell Biology 19, no. 7 (July 2018): 451–63. [Source]

Hashimoto, Takashi. “Microtubules in Plants.” The Arabidopsis Book / American Society of Plant Biologists 13 (April 27, 2015). [Source]