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Biologie cellulaire des microtubules

Le sens des microtubules
Les microtubules sont un cytosquelette polaire. Les microtubules sont composés de α, β deux types de sous-unités de tubuline formées de dimère de tubuline, composées de dimère de tubuline, structure tubulaire longue d’organites. Les microtubules sont composés d’hétérodimères de tubuline en tant qu’éléments basiques et hélicoïdaux enroulés pour former les parois des microtubules.
La structure des microtubules
Les microtubules sont habituellement droits, mais parfois aussi incurvés. Les microtubules intracellulaires sont enroulés et groupés et peuvent être assemblés avec d’autres protéines, qui peuvent être assemblées en tubes simples, tubes doubles (cilia et flagelle), tubes triples (centrioles et matrice), broche, Axons, tube nerveux et autres structures. Le dimère de tubuline se compose d’alpha et de bêta-tubuline structurellement semblables, les deux sous-unités peuvent se lier à GTP, la GTP à liaison alpha-tubuline ne subit jamais d’hydrolyse ou d’échange, est alpha-tubuline Composants intrinsèques; Et comme GTPases, le GDP lié à l’hydrolysabilité de la bêta-tubuline, le PIB lié peut être échangé contre le GTP. Les microtubules, comme les microfilaments, ont une extrémité (+) avec une vitesse de dissociation plus lente et une vitesse de dissociation plus lente (-) à un taux de croissance plus rapide. Les microtubules jouent un rôle de soutien dans la cellule. En outre, ce sont les deux transporteurs, Kinesin et Dynein marche orbite. Les microtubules peuvent être associés avec le mouvement de la protéine sera publié pour promouvoir la libération de la tache collante, qui est au centre de la tache et la queue et la séparation de l’étape importante dans le processus.
La présence de microtubules
Les microtubules peuvent être présents dans toutes les cellules de mammifères, à l’exception des érythrocytes, qui sont tous composés d’environ 55 kD de tubuline alpha et bêta. Ils sont normalement présents sous forme de dimère αβ (110 ku) et sont agrégés sous la forme d’une connexion tête-à-queue pour former un protofilament, constitué de 13 fibrilles formant un microtubule creux.
Les systèmes de microtubules sont largement présents dans les cellules eucaryotes. Sous forme de 9 + 0 dans les flagellaires des animaux et quelques protozoaires et le centre de tissu de microtubules de l’organisme eucaryote. Dans le flagelle du flagelle, il est sous la forme de 9 + 2 et 9 + 0 dans la matrice de flagellum.
Vue d’ensemble du tissu des microtubules
Centre d’organisation des microtubules est la région de l’assemblage des microtubules, centromère, corps filmogène, corps central, la matrice a une fonction de centre de tissu de microtubules. Tout le centre de tissu de microtubule a la microglobuline de γ, la teneur de globuline est très bas, peut être polymérisé dans un complexe circulaire, comme un modèle pour participer à la nucléation de la tubuline, α et β globuline pour aider la fibre de micro Tube.
Le centrosome est situé au centre de la cellule, entouré d’une certaine densité électronique, amorphe ou fibreuse, du matériau, appelé matériau centromérique externe (PCM, matériau pericentriolaire). Diamètre central de 0,2 mm, 0,4 mm de long, composé de 9 groupes de microtubules, non directement impliqués dans la nucléation de la tubuline, avec le rôle de convoquer PCM.
La tubuline est nucléée avec le complexe de gamma globuline cyclique comme matrice et le pôle (-) est assemblé puis commence à croître. Par conséquent, les microtubules (-) autour du corps central pointent vers le corps central, et le niveau (+) est loin du corps central.

En 1972, R. Weisenberg a démontré que les microtubules purifiés se sont assemblés spontanément en microtubules en présence de GTP, Mg et Ca dans un environnement légèrement acide (pH = 6,9) à une température appropriée. Mais ce microtubule n’a que 11 fibrilles, probablement parce qu’il n’y a pas de modèle pour la formation de la microglobuline γ.
L’hydrolyse du GTP lié à la bêta-globuline des microtubules n’est pas une étape nécessaire pour l’assemblage des microtubules, mais l’association du dimère de la tubuline GTP peut être ajoutée aux fibres des microtubules dans les fibres à croissance rapide aux deux extrémités du GTP lié à la microglobuline trop tard pour l’hydrolyse. Formation de «chapeau», de sorte que la fibre des microtubules est plus stable. Une fois que les sous-unités microtubules associées au PIB sont exposées, elles commencent à se rassembler.
La fonction des microtubules
Le rôle des échafaudages: les microtubules dans les cellules comme le béton dans le même renforcement, à partir du rôle de soutien.
Transport intracellulaire: les microtubules du transport intracellulaire du rôle de la voie, la destruction des microtubules va inhiber le transport des substances à l’intérieur de la cellule.
Kinesin a été découvert en 1985 et est un tétramère composé de deux chaînes légères et deux chaînes lourdes, avec deux têtes sphériques (avec l’activité ATPase), une tige hélicoïdale et deux queues fan-like. En combinant et en hydrolysant l’ATP, le col subit un changement de conformation qui fait alterner les deux têtes avec les microtubules, transportant ainsi la “cargaison” (transport ou organelle) de la “queue” vers l’autre local. On estime que plus de 50 espèces de kinesine-like protein ou KRB (kinesin related protein) chez les mammifères sont plus de 50 espèces. La plupart des KLP peuvent transporter des vésicules vers les microtubules (+), et certains sont comme la protéine Ncd Une protéine liée au centromère) tend vers le pôle (-) du microtubule.
Dynein a été découvert en 1963 et nommé d’après le mouvement flagellum et cils. La dynéine a une masse moléculaire élevée (proche de 1,5Md) constituée de deux chaînes lourdes identiques et d’une grande variété de chaînes légères et de protéines de liaison (la protéine cinétique du microtubule du flagelle possède trois chaînes lourdes). Son rôle principalement dans les domaines suivants: dans la division cellulaire pour favoriser la séparation des chromosomes, conduisant le mouvement flagelle, vers le micro tube (-) vésicules de transport polaire.
Former une broche: Une broche est une structure dynamique de microtubules qui agit pour tirer le chromosome vers un pôle de division dans une cellule de division.
Le mouvement des cils et des flagelles: le mouvement des flagelles et des cils est basé sur l’hydrolyse de l’ATP par la dyneine, de sorte que les deux microtubules adjacents se glissent l’un l’autre.
Formation de la paroi cellulaire végétale: la paroi cellulaire végétale est divisée en trois couches, à savoir la couche intercellulaire, la paroi primaire, la paroi secondaire. Parmi celles-ci, les fibres dans la paroi primaire sont sous la forme d’un réseau, et les parois secondaires sont en parallèle. Les fibrilles sont étroitement liées à l’agencement des microtubules dans les cellules végétales.
Reconnaissance des cellules cancéreuses: La fonction et la fonction du système tissulaire des microtubules dans les cellules cancéreuses sont très différentes de celles avant le cancer. Ainsi, dans le système médical peut être basée sur la fonction et la forme pour déterminer si le patient souffre de cancer.