TUBULIN: ALPHA AT BETA, GUMANA - BIOLOGY - 2026

Ang tubulin ay isang dimeric na protina na binubuo ng dalawang globular polypeptides: alpha at beta tubulin. Inayos ang mga ito sa isang hugis ng tubo upang madagdagan ang mga microtubule, na kasama ng actin microfilament at intermediate filament ay bumubuo sa cytoskeleton.

Ang microtubule ay matatagpuan sa iba't ibang mahahalagang biological na istruktura, tulad ng flagella ng sperm, ang mga extension ng ciliated organismo, ang cilia ng trachea at fallopian tubes, bukod sa iba pa.

Bilang karagdagan, ang mga istruktura na bumubuo ng tubulin ay gumana bilang mga ruta ng transportasyon - magkatulad upang sanayin ang mga track - para sa mga materyales at organelles sa loob ng cell. Ang pag-alis ng mga sangkap at istraktura ay posible salamat sa mga protina ng motor na nauugnay sa microtubule, na tinatawag na kinesin at dynein.

Pangkalahatang katangian

Ang mga subunit ng Tubulin ay mga heterodimer ng 55,000 dalton at ang mga bloke ng gusali ng mga microtubule. Ang tubulin ay matatagpuan sa lahat ng mga eukaryotic na organismo at lubos na napagtipid sa kurso ng ebolusyon.

Ang dimer ay binubuo ng dalawang polypeptides na tinatawag na alpha at beta tubulin. Ang mga polymerize na ito upang makabuo ng mga microtubule, na binubuo ng labintatlo na mga protofilamentong nakaayos na kahanay sa hugis ng isang guwang na tubo.

Ang isa sa mga pinaka-nauugnay na katangian ng microtubule ay ang polarity ng istraktura. Sa madaling salita, ang dalawang dulo ng microtubule ay hindi pareho: ang isang dulo ay tinatawag na isang mabilis na paglaki o "higit pa" na pagtatapos, at ang isa pa ay isang mabagal na lumalagong o "mas mababa" na pagtatapos.

Mahalaga ang polaridad habang tinutukoy nito ang direksyon ng paggalaw kasama ang microtubule. Ang tubulin dimer ay may kakayahang polimeralisasyon at pag-ubos ng mga mabilis na siklo ng pagpupulong. Ang kababalaghan na ito ay nangyayari rin sa mga filament ng actin.

Mayroong ikatlong uri ng subunit: ito ay gamma tubulin. Hindi ito bahagi ng microtubule at matatagpuan sa mga centrosom; gayunpaman, nakikilahok ito sa nucleation at pagbuo ng mga microtubule.

Alpha at beta tubulin

Ang mga subhait ng alpha at beta ay malakas na iugnay upang makabuo ng isang komplikadong heterodimer. Sa katunayan, ang pakikisalamuha ng kumplikado ay napakatindi kaya hindi ito nagkakaisa sa ilalim ng normal na mga kondisyon.

Ang mga protina na ito ay binubuo ng 550 amino acid, na halos acidic. Kahit na ang mga alpha at beta tubulins ay medyo magkatulad, ang mga ito ay naka-encode ng iba't ibang mga gen.

Ang mga residue ng amino acid na may isang pangkat na acetyl ay matatagpuan sa alpha tubulin, na nagbibigay ito ng iba't ibang mga pag-aari sa cell flagella.

Ang bawat subunit ng tubulin ay nauugnay sa dalawang molekula: sa alpha tubulin, ang GTP ay nagbubuklod ng hindi na mababalik at hydrolysis ng compound ay hindi nagaganap, habang ang pangalawang pagbubuklod ng site sa beta tubulin, baligtad na nagbubuklod sa GTP at hydrolyzes ito .

Ang GTP hydrolysis ay nagreresulta sa isang kababalaghan na tinatawag na "dynamic na kawalang-tatag" kung saan ang mga microtubule ay sumasailalim sa paglaki at pagbaba ng mga siklo, depende sa rate ng pagdaragdag ng tubulin at ang rate ng GTP hydrolysis.

Ang kababalaghan na ito ay nagreresulta sa isang mataas na rate ng paglilipat ng microtubule, kung saan ang kalahating buhay ng istraktura ay ilang minuto lamang.

Mga Tampok

Cytoskeleton

Ang mga alpha at beta subunits ng tubulin polymerize upang mabuo ang mga microtubule, na bahagi ng cytoskeleton.

Bilang karagdagan sa mga microtubule, ang cytoskeleton ay binubuo ng dalawang karagdagang mga elemento ng istruktura: ang actin microfilament na humigit-kumulang na 7 nm at mga intermediate filament na 10 hanggang 15 nm ang diameter.

Ang cytoskeleton ay ang balangkas ng cell, sinusuportahan at pinapanatili nito ang hugis ng cell. Gayunpaman, ang lamad at ang mga compartment ng subcellular ay hindi static at nasa patuloy na paggalaw upang maisakatuparan ang mga pensyon ng endocytosis, phagocytosis at pagtatago ng mga materyales.

Ang istraktura ng cytoskeleton ay nagbibigay-daan sa cell upang mapaunlakan ang sarili upang matupad ang lahat ng nabanggit na mga pag-andar.

Ito ay ang perpektong daluyan para sa mga cell organelles, ang lamad ng plasma at iba pang mga sangkap ng cell upang maisagawa ang kanilang normal na pag-andar, bilang karagdagan sa paglahok sa paghahati ng cell.

Nag-aambag din sila sa mga phenomena ng kilusan ng cellular tulad ng lokomosyon ng amoeba, at mga dalubhasang istruktura para sa paggalaw tulad ng cilia at flagella. Panghuli, responsable ito sa paggalaw ng mga kalamnan.

Mitosis

Salamat sa dynamic na kawalang-tatag, ang mga microtubule ay maaaring ganap na muling naayos sa panahon ng mga proseso ng paghahati ng cell. Ang array ng microtubule sa pagitan ng interphase ay may kakayahang i-disassembling at libre ang mga tubulin ng mga tubulin.

Ang Tubulin ay maaaring muling likhain ang sarili at magpataas sa mitotic spindle, na kasangkot sa paghihiwalay ng mga kromosoma.

Mayroong ilang mga gamot, tulad ng colchicine, taxol, at vinblastine na nakakagambala sa mga proseso ng cell division. Ito ay kumikilos nang direkta sa mga molekula ng tubulin, na nakakaapekto sa pagpupulong ng microtubule at hindi pangkaraniwang bagay ng dissociation.

Centrosome

Sa mga selula ng hayop, ang microtubule ay umaabot sa centrosome, isang istraktura na malapit sa nucleus na binubuo ng isang pares ng mga centrioles (bawat oriented na patayo) at napapalibutan ng isang amorphous na sangkap, na tinatawag na pericentriolar matrix.

Ang mga centriole ay mga cylindrical na katawan na binubuo ng siyam na triplets na microtubule, sa isang samahan na katulad ng cell cilia at flagella.

Sa proseso ng cell division, ang microtubule ay umaabot mula sa mga sentrosom, sa gayon bumubuo ng mitotic spindle, na responsable para sa tamang pamamahagi ng mga chromosome sa mga bagong anak na babae.

Tila na ang mga centriole ay hindi mahalaga para sa pagpupulong ng mga microtubule sa loob ng mga cell, dahil hindi ito naroroon sa mga selula ng halaman o sa ilang mga eukaryotic cells, tulad ng sa mga ovule ng ilang mga rodents.

Sa pericentriolar matrix, ang pagsisimula para sa pagpupulong ng microtubule ay nangyayari, kung saan nangyayari ang nucleation sa tulong ng gamma tubulin.

Ebolusyonaryong pananaw

Ang tatlong uri ng tubulin (alpha, beta, at gamma) ay na-encode ng iba't ibang mga gene at homologous sa isang gene na matatagpuan sa prokaryotes na nagsasagawa ng isang 40,000-dalton protein, na tinatawag na FtsZ. Ang protina ng bakterya ay functionally at istruktura na katulad ng tubulin.

Ito ay malamang na ang protina ay mayroong function ng ninuno sa bakterya at binago sa panahon ng mga proseso ng ebolusyon, na nagtatapos sa isang protina na may mga pag-andar na ginagawa nito sa eukaryotes.

Mga Sanggunian

1. Cardinali, DP (2007). Inilapat na neuroscience: ang mga pundasyon nito. Panamerican Medical Ed.
2. Cooper, GM (2000). Ang Cell: Isang Molecular Diskarte. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates.
3. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Imbitasyon sa Biology. Panamerican Medical Ed.
4. Frixione, E., & Meza, I. (2017). Mga Buhay na Makina: Paano Gumagalaw ang Mga Cell? . Pondo ng Kulturang Pangkabuhayan.
5. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. (2000). Molekular na Biology ng Cell. Ika-4 na edisyon. New York: WH Freeman.