Language
Country/Area
No result found
Những khối xây dựng bí mật của tế bào: Làm thế nào các sợi vi mô trở thành cốt lõi của bộ khung tế bào?
Các sợi nhỏ, còn được gọi là sợi actin, là các sợi protein trong tế bào chất của tế bào nhân chuẩn. Chúng là thành phần quan trọng của bộ khung tế bào. Các cấu trúc dạng sợi này chủ yếu bao gồm actin trùng hợp và tương tác với nhiều protein khác để tạo thành một khung bên trong tế bào nhằm hỗ trợ hình dạng và chuyển động của tế bào.
Các sợi nhỏ có đường kính khoảng 7 nanomet và bao gồm hai sợi actin, có tính linh hoạt và độ bền tương đối để chống lại lực nén của nhiều piconet-newton và lực kéo giãn của nanonewton.
Chức năng của vi sợi cực kỳ đa dạng và bao gồm phân chia tế bào, vận động của amip, di chuyển tế bào, nội bào, xuất bào, co tế bào và ổn định cơ học. Các sợi vi mô có thể kéo dài ở một đầu trong khi co lại ở đầu kia, một quá trình chủ yếu được thúc đẩy bởi động cơ phân tử actin-II.
Lịch sử của sợi vi mô bắt đầu từ giữa những năm 1940, khi F.B. Straub lần đầu tiên phát hiện ra actin trong cơ xương thỏ. Sau đó, vào những năm 1960, H.E. Huxley đã chứng minh tầm quan trọng của actin đối với sự co cơ. Đến giữa những năm 1980, người ta lần đầu tiên mô tả cách actin hình thành các sợi.
Tổ chức và tự lắp ráp các sợi vi mô
Trong tổ chức của vi sợi, chủ yếu có hai cấu trúc: bó và mạng. Sự hình thành các cấu trúc này phụ thuộc vào sự tương tác của nhiều protein bên trong tế bào, đặc biệt là vai trò của các protein liên kết chéo. Các protein liên kết chéo này xác định hướng và khoảng cách của các sợi vi mô trong các bó và mạng lưới và được điều chỉnh bởi các loại protein liên kết actin khác.
Các sợi vi mô có đường kính khoảng 6 nanomet và là những sợi mỏng nhất trong bộ khung tế bào. Các polyme của chúng được hình thành do sự tự lắp ráp của các monome actin (G-actin) và được gọi là actin dạng sợi (F-actin) trong sợi.
Cơ chế phát điện
Khi ATP bị thủy phân, tốc độ trùng hợp của các sợi vi mô nhanh hơn mười lần ở đầu dày so với đầu mỏng. Ở trạng thái ổn định, tốc độ trùng hợp của đầu dày bằng với tốc độ khử trùng của đầu mỏng, giúp toàn bộ sợi vi mô chuyển động. Năng lượng cho chuyển động bổ sung này đến từ ATP, thành phần cần thiết cho sự di chuyển của tế bào.
Vai trò của vi sợi trong tế bào
Việc lắp ráp và tháo rời bộ khung actin trong tế bào được điều chỉnh chặt chẽ bởi cơ chế truyền tín hiệu tế bào. Nhiều hệ thống truyền tín hiệu sử dụng bộ khung tế bào actin như một khung để giữ chúng ở mặt trong của màng tế bào, cho phép phản ứng nhanh với quá trình kích hoạt thụ thể màng và xử lý tín hiệu tiếp theo.
Trong các tế bào khỏe mạnh, actin đơn phân thường được liên kết ở nhiều dạng khác nhau, chẳng hạn như profilin và thymosin β4. Những liên kết này không chỉ thúc đẩy quá trình lắp ráp actin mà còn có nhiều tác động đến khả năng vận động của tế bào.
Hoạt động
Trong các tế bào không phải cơ, sự hình thành và luân chuyển của các sợi vi mô được điều chỉnh bởi nhiều loại protein, bao gồm nhưng không giới hạn ở: protein theo dõi đầu sợi, phức hợp protein liên quan đến actin-2/3 (Arp2/3), chéo - protein liên kết và protein liên kết monome actin, v.v. Các protein này hoạt động cùng nhau để tạo thành mạng lưới vi sợi động và thúc đẩy sự vận động của tế bào.
Mối liên hệ giữa Microwire và hành động của tôi
Hành động của tôi là hành động của các enzyme phụ thuộc ATP liên kết với các sợi vi mô và di chuyển dọc theo bề mặt của chúng. Các lớp hành động I khác nhau thể hiện các hành vi khác nhau, tạo ra sự căng thẳng và vận chuyển hàng hóa bên trong tế bào. Cơ chế này đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận động tế bào, thực bào, xuất bào và các quá trình quan trọng khác.
Phần kết luậnCác sợi vi mô không chỉ đóng vai trò trung tâm trong sự ổn định của cấu trúc tế bào mà còn là thành phần thiết yếu cho chuyển động của tế bào và nhiều quá trình bên trong khác. Sự phức tạp trong tổ chức và hoạt động của nó chứng tỏ tính tinh vi của các hoạt động tế bào và tính không thể thiếu của nó trong các sinh vật sống. Điều này khiến chúng ta tự hỏi, ứng dụng tương lai của dây siêu nhỏ trong y sinh học và công nghệ nano sẽ như thế nào?
