Tubulina Alfa ve Beta, İşlevleri
tübülin İki polipeptitin oluşturduğu küresel bir dimerik proteindir: tubulin alfa ve beta. Aktin mikrofilamentleri ve ara filamentler sitoskeletonu oluşturan mikrotübüllere yol açmak için tüp şeklinde düzenlenirler..
Mikro tüpler, diğerlerinin yanı sıra spermin flagellumu, siliyer organizmaların uzantıları, trakeanın kirpikleri ve fallop tüpleri gibi farklı biyolojik yapılarda bulunur..
Ek olarak, tubulinayı oluşturan yapılar, hücrenin içindeki materyallerin ve organellerin izlerine benzer şekilde bir taşıma yolu görevi görür. Maddenin ve yapıların yer değiştirmesi, kinesin ve dynein adı verilen mikrotüplerle ilişkili motor proteinleri sayesinde mümkündür..
indeks
- 1 Genel özellikler
- 2 Tubulin alfa ve beta
- 3 İşlev
- 3.1 Hücre İskeleti
- 3.2 Mitoz
- 3.3 Centrosome
- 4 Evrimsel bakış açısı
- 5 Kaynakça
Genel özellikler
Tübülin alt birimleri, 55.000 daltonun heterodimeridir ve mikrotübüllerin yapı taşlarıdır. Tubulin, tüm ökaryotik organizmalarda bulunur ve evrim sürecinde büyük oranda korunmuştur..
Dimer, tubulin alfa ve beta adı verilen iki polipeptitten oluşur. Bunlar içi boş bir tüp şeklinde paralel olarak düzenlenmiş on üç protofilamentten oluşan mikro tüpler oluşturmak için polimerize edilir.
Mikrotübüllerin en alakalı özelliklerinden biri yapının polaritesidir. Başka bir deyişle, mikrotübülün iki ucu aynı değildir: bir uç hızlı büyüme ucu veya "fazla" olarak adlandırılır ve diğer uç yavaş büyüyen veya "az" olarak adlandırılır..
Polarite önemlidir, çünkü mikrotübül boyunca hareket yönünü belirler. Tübülin dimer hızlı montaj döngülerinde polimerizasyon ve depolarizasyon yeteneğine sahiptir. Bu fenomen, aktin filamentlerinde de görülür..
Üçüncü tip bir alt birim var: gama tübülin. Bu, mikrotubüllerin bir parçası değildir ve centrozomlarda bulunur; bununla birlikte çekirdekleşme ve mikrotübüllerin oluşumuna katılır..
Tubulin alfa ve beta
Alfa ve beta alt birimleri, karmaşık bir heterodimer oluşturmak için kuvvetli bir şekilde ilişkilidir. Aslında, kompleksin etkileşimi o kadar yoğundur ki normal koşullar altında ayrışmaz..
Bu proteinler 550 amino asit, çoğunlukla asit olmak üzere oluşturulmuştur. Alfa ve beta tubulinler oldukça benzer olsalar da, farklı genler tarafından kodlanırlar..
Tubulina alfa'da, hücre flagellasında farklı özellikler sağlayan bir asetil grubuna sahip amino asit kalıntıları bulunabilir..
Her bir tübülün alt birimi iki molekül ile ilişkilidir: tübül alfa'da GTP geri dönüşümsüz olarak bağlanır ve bileşiğin hidrolizi meydana gelmezken, tübül beta içindeki ikinci bağlama bölgesi GTP'yi tersine bağlar ve hidrolize eder.
GTP'nin hidrolizi, tübülün bağımlılığı oranına ve GTP hidroliz oranına bağlı olarak, mikro tüplerin büyüme ve bozulma döngülerine maruz kaldığı "dinamik kararsızlık" olarak adlandırılan bir fenomen ile sonuçlanır..
Bu fenomen, yapının yarı ömrünün sadece birkaç dakika olduğu, yüksek devirli mikrotüplere dönüşüyor.
fonksiyonlar
hücre iskeleti
Tubulin'in alfa ve beta alt birimleri, hücre iskeletinin bir parçası olan mikrotübüllere neden olacak şekilde polimerize olur.
Mikro tüplere ek olarak, sitoskeleton iki ek yapısal elementten oluşur: yaklaşık 7 nm'lik aktin mikrofilamentleri ve çapı 10 ila 15 nm'lik ara filamentler.
Hücre iskeleti, hücrenin çerçevesidir, hücresel formu destekler ve korur. Bununla birlikte, zar ve alt hücreli bölmeler statik değildir ve endositoz, fagositoz ve materyal salgılanması fenomenini gerçekleştirebilmek için sürekli hareket halindedir..
Hücre iskeletinin yapısı, hücrenin belirtilen tüm fonksiyonları yerine getirebilmesi için kendisini barındırmasına izin verir..
Hücre bölünmesine katılmaya ek olarak, hücresel organeller, plazma zarı ve diğer hücresel bileşenlerin olağan işlevlerini yerine getirmeleri için ideal ortamdır..
Ayrıca amiplerin hareketleri gibi hücresel hareketler fenomenine ve silia ve flagella gibi yer değiştirme için özel yapılara da katkıda bulunurlar. Son olarak, kasların hareketinden sorumludur..
karyokinez
Dinamik dengesizlik sayesinde, hücre bölünmesi işlemleri sırasında mikro tüpler tamamen yeniden düzenlenebilir. Arayüz sırasındaki mikrotübül düzenleme sökebilir ve tübülin alt üniteleri serbest kalır.
Tubulin tekrar toplanabilir ve kromozomların ayrılmasında rol oynayan mitotik iği alabilir..
Kolşisin, taksol ve vinblastin gibi hücre bölünmesi süreçlerini kesintiye uğratan bazı ilaçlar vardır. Mikrotubüllerin düzeneğini ve ayrışma fenomenini etkileyen, doğrudan tubulin molekülleri üzerinde etkilidir.
sentrozom
Hayvan hücrelerinde, mikrotüpler, merkezkaçlara kadar uzanır (her biri dik olarak yönlendirilmiş) ve pericentriolar matriks olarak adlandırılan amorf bir madde ile çevrili olan çekirdeğin yanında bir yapı olan merkeze uzanır..
Centrioles, hücresel kirpikler ve flagellalara benzeyen bir organizasyonda, dokuz üçlü mikrotüplerin oluşturduğu silindirik cisimlerdir..
Hücre bölünmesi sürecinde, mikrotüpler, kromozomların yeni kız hücrelere doğru dağılımından sorumlu olan mitotik mili oluşturan sentrozomlardan uzanır..
Santriollerin, bazı kemirgenlerin ovüllerinde olduğu gibi, bitki hücrelerinde veya bazı ökaryotik hücrelerde bulunmadıkları için, hücrelerin içindeki mikrotübüllerin montajı için gerekli olmadığı anlaşılmaktadır..
Pericentriolar matriksde başlangıç, çekirdeklenmenin gama tübülinin yardımı ile gerçekleştiği mikrotübüllerin montajı için oluşur..
Evrimsel bakış açısı
Üç tür tübülin (alfa, beta ve gama) farklı genler tarafından kodlanır ve protsaryotlarda bulunan ve FtsZ olarak adlandırılan 40.000 daltonluk bir proteini kodlayan bir gene homologdur. Bakteriyel protein, fonksiyonel ve yapısal olarak tubuline benzer..
Proteinin bakterilerde atalara ait bir işlevi olması ve ökaryotlarda oynadığı işlevleri içeren bir protein ile sonuçlanması, evrimsel işlemler sırasında modifiye edilmesi muhtemeldir..
referanslar
- Cardinali, D.P. (2007). Uygulamalı sinirbilim: temelleri. Ed. Panamericana Medical.
- Cooper, G.M. (2000). Hücre: Moleküler Bir Yaklaşım. 2. baskı Sunderland (MA): Sinauer Associates.
- Curtis, H. ve Schnek, A. (2006). Biyolojiye Davet. Ed. Panamericana Medical.
- Frixione, E. ve Meza, I. (2017). Canlı makineler: Hücreler nasıl hareket eder??. Ekonomik Kültür Fonu.
- Lodish H, Berk A, Zipursky SL ve ark. (2000). Moleküler Hücre Biyolojisi. 4. baskı. New York: W. H. Freeman.