Back to chapter

4.10:

Mikrotübüller

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Microtubules

Languages

Share

– [Eğitici] Mikrotübüller hücrelerdeki en kalın sitoskeletal öğelerdir ve eşleşmiş globüler proteinler, alfa ve beta tubulinler içeren içi boş yapılardır. Bu heterodimerler, protofilamentler adı verilen yapısal kutuplara sahip lineer sıralar oluşturur. Bu da her dizinin artı ve eksi uçları ile düzenlendiği anlamına gelir. Beta tübülinlerin açıkta olduğu artı uca dimerler eklenir. Alfa tubulinlerin dışa doğru baktığı eksi tarafta ayrışma meydana gelir. Ancak diğer durumlarda, mikrotübüller, mikrotübül ile bağlantılı proteinler gibi farklı proteinlere doğrudan bağlanarak stabiliteyi sağlar. Ayrıca, bunların kutupluluğu, vezikül gibi çeşitli yükleri etkin bir şekilde taşıyan dinein ve kinezin motor proteinlerinde olduğu gibi, sitoplazma boyunca yönlü harekete izin verir. Mikro tüpler aynı zamanda, sıvıyı sabit hücrelerin yüzeyi üzerinde hareket ettiren ve diğer hücrelerde, onları ortamda hareket ettiren itici rolü oynayan özel uzantılar olan silia ve flagella kilit bileşenleridir. Nihayetinde, ister hücre bölünmesi sırasında kromozom ayrılması, ister beyinde veziküllerin taşınması ya da akciğerlerden atıkların süpürülmesi süreçlerine dahil olsunlar, büyüme ve gelişme, organizasyonel mukavemet, destek ve hücrelerin ihtiyaç duyduğu hareketlilik için mikrotübüller önemlidir.

4.10:

Mikrotübüller

Ökaryotik hücrelerde üç tür hücre iskeleti yapısı vardır — mikrofilamentler, ara filamentler ve mikrotübüller. Yaklaşık 25 nm çapa sahip mikrotübüller, bu liflerin en kalınlarıdır. Mikrotübüller, hücre yapısı ve desteği, organellerin taşınması, hücre hareketliliği (hareketi) ve hücre bölünmesi sırasında kromozomların ayrılmasını içeren çeşitli işlevleri yerine getirir.

Mikrotübüller, globüler tübülin proteinlerinden oluşan duvarlara sahip içi boş tüplerdir. Her tübülin molekülü, bir α—tubulin alt birimi ve bir β—tubulin alt biriminden oluşan bir heterodimerdir. Dimerler, protofilament adı verilen doğrusal sıralar halinde düzenlenmiştir. Bir mikrotübül genellikle yan yana dizilmiş ve içi boş çekirdek etrafına sarılmış 13 protofilamentten oluşur.

Bu düzenleme nedeniyle, mikrotübüller polardır, yani farklı uçları vardır. Artı uçta β—tübülin açığa çıkarılmıştır ve eksi uçta α—tübülin açığa çıkarılmıştır. Mikrotübüller hızla bir araya getirilebilir — tübülin moleküllerinin polimerizasyonu boyunca büyür — ve ayrılabilir. İki uç bu konuda farklı davranır. Artı uç, tipik olarak hızlı büyüyen uç veya tübülinin eklendiği uçtur ve eksi uç, tübülinin ayrıştığı uç veya yavaş büyüyen uçtur — duruma bağlı olarak.

Mikrotübüllerin hızla büyüdüğü ve küçüldüğü bu dinamik kararsızlık süreci, hücre bölünmesi sırasında hücre iskeletinin yeniden şekillenmesi ve aksonların büyüyen nöronlardan uzatılması gibi işlevler için önemlidir.

Mikrotübüller ayrıca hücrenin şeklini korumasına yardımcı olan mikrotübül ile ilişkili proteinlere bağlanarak stabil olabilir. Motor proteinleri olarak adlandırılan diğer proteinler, organelleri belirli bir yönde taşımak için mikrotübüllerle etkileşime girebilir. Örneğin, birçok nörotransmiter, bir nöronun hücre gövdesindeki veziküller halinde paketlenir ve daha sonra vezikülleri ihtiyaç duyuldukları yere ulaştıran mikrotübüllerin bir “yolu” boyunca akson boyunca taşınır. Son olarak, mikrotübüller hücrenin dışına da çıkabilir — (sperm gibi) hücreleri itmek veya sıvıyı akciğerler gibi yüzeyleri boyunca hareket ettirmek için hareketli ipliksi flagella ve kirpikleri oluşturur.

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]