microtúbulos
estos cilindros rectos y huecos se encuentran en todo el citoplasma de todas las células eucariotas (los procariotas no los tienen) y llevan a cabo de funciones, que van desde el transporte hasta el apoyo estructural. Los microtúbulos, que tienen aproximadamente 25 nanómetros de diámetro, forman parte del citoesqueleto que da estructura y forma a una célula, y también sirven como cintas transportadoras que mueven otros orgánulos a lo largo del citoplasma., Además, los microtúbulos son los principales componentes de los cilios y flagelos, y participan en la formación de fibras del huso durante la división celular (mitosis). La longitud de los microtúbulos en la célula varía entre 200 nanómetros y 25 micrómetros, dependiendo de la tarea de un microtúbulo en particular y el estado del ciclo de vida de la célula.
los microtúbulos son biopolímeros que se componen de subunidades hechas de una abundante proteína citoplasmática globular conocida como tubulina, como se ilustra en la Figura 1., Cada subunidad del microtúbulo está formada por dos unidades simples ligeramente diferentes pero estrechamente relacionadas llamadas Alfa-tubulina y beta-tubulina que se unen muy estrechamente para formar heterodímeros. En un microtúbulo, las subunidades están organizadas de tal manera que todas apuntan en la misma dirección para formar 13 protofilamentos paralelos. Esta organización da la polaridad de la estructura, con solo las proteínas Alfa-tubulina expuestas en un extremo y solo las proteínas beta-tubulina en el otro.,
mediante la adición o eliminación de proteínas de tubulina globular, la longitud de los microtúbulos poliméricos se puede aumentar o disminuir. Debido a que los dos extremos de un microtúbulo no son los mismos, sin embargo, la velocidad a la que se produce el crecimiento o la despolimerización en cada polo es diferente. El extremo de un filamento polarizado que crece y se encoge más rápido se conoce como el extremo más y el extremo opuesto se llama el extremo menos. Para todos los microtúbulos, el extremo negativo es el que tiene Alfa-tubulinas expuestas., En una célula animal, es este extremo el que se encuentra en el centrosoma que contiene centriolos y que se encuentra cerca del núcleo, mientras que el extremo positivo, compuesto de unidades beta expuestas, se proyecta hacia la superficie de la célula. Los microtúbulos se ensamblan y desmontan continuamente para que los monómeros de tubulina puedan transportarse a otros lugares para construir microtúbulos cuando sea necesario.,
se presenta en la Figura 2 una imagen digital de la red de microtúbulos encontrada en una célula embrionaria de ratón vista a través de un microscopio óptico de fluorescencia. La extensa red entrelazada se etiqueta con anticuerpos primarios a la Alfa-tubulina, que luego se tiñen con anticuerpos secundarios que contienen un tinte fluorescente verde. El núcleo fue contrarrestado con un tinte rojo para anotar su ubicación en relación con la red de microtúbulos., La microscopía de fluorescencia es una herramienta importante que los científicos utilizan para examinar la estructura y función de los orgánulos celulares internos.
además de su papel de soporte estructural, los microtúbulos también sirven como un sistema de carreteras a lo largo del cual los orgánulos pueden transportarse con la ayuda de proteínas motoras. Por ejemplo, la red de microtúbulos interconecta el aparato de Golgi con la membrana plasmática para guiar las vesículas secretoras para la exportación, y también transporta las mitocondrias de ida y vuelta en el citoplasma., Otro ejemplo es la translocación de vesículas que contienen neurotransmisores por microtúbulos a las puntas de los axones de las células nerviosas. Las proteínas motoras involucradas en el transporte de orgánulos operan alterando su conformación tridimensional usando trifosfato de adenosina (ATP) como combustible para moverse hacia adelante y hacia atrás a lo largo de un microtúbulo. Con cada paso, la molécula motora libera una porción del microtúbulo y agarra un segundo sitio más largo del filamento. Las proteínas motoras, que se agrupan en varias clases distintas, se unen a los orgánulos a través de receptores especializados.,
dado que las células eucariotas dependen en gran medida de la integridad de los microtúbulos y otros filamentos citoesqueléticos para mantener su estructura y esencialmente para sobrevivir, muchas plantas producen toxinas naturales destinadas a interrumpir la red de microtúbulos como medio de autodefensa. El Taxol, por ejemplo, es una sustancia tóxica producida por una especie de tejo que aumenta la polimerización de los microtúbulos (construyendo una macromolécula) al unirse al filamento y estabilizarlo., Otras toxinas naturales, como la colchicina producida por el azafrán del Prado, desestabilizan los microtúbulos y dificultan su polimerización. Ambos tipos de eventos pueden ser fatales para la célula afectada, aunque en algunas circunstancias, esto puede ser beneficioso para los animales, como lo demuestra el taxol, que se usa comúnmente como medicamento contra el cáncer.
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