Mantener la forma de la célula, crear una estructura interna adecuada, guiar los orgánulos y separar los cromosomas durante la mitosis son algunas de las funciones importantes del citoesqueleto. El citoesqueleto se compone de tres componentes estructurales principales: filamentos de actina, microtúbulos y filamentos intermedios.En una serie de minirevistas temáticas, el Revista de Química Biológica destaca lo que sabemos hasta ahora sobre el citoesqueleto.
Los editores de "El estado del citoesqueleto en 2015", Robert Fischer, del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre, y Velia Fowler, del Instituto de Investigación Scripps, describen cómo los polímeros del citoesqueleto han sido un tema de interés durante más de 70 años.Sin embargo, muchas preguntas sobre los polímeros recién comienzan a ser respondidas. Los temas más específicos discutidos en estas minirevistas incluyen la mecánica y la fragmentación de la actina, las redes de filamentos intermedios de vimentina y el citoesqueleto de microtúbulos.
Los filamentos de actina determinan la forma de la superficie celular y están involucrados en la locomoción celular. En la minirevista titulada "Mecánica y fragmentación de la actina", Enrique De La Cruz de la Universidad de Yale y Margaret Gardel de la Universidad de Chicago discuten los avances recientes en la comprensión depropiedades mecánicas y estabilidad de los filamentos de actina. Esto incluye cómo las fuerzas pueden influir en las interacciones bioquímicas locales que conducen a la formación de estados mecánicamente sensibles y dinámicos de los filamentos de actina. La investigación podría proporcionar información crucial sobre cómo el citoesqueleto de actina ayuda a las células a responder a las fuerzas mecánicas.
Los filamentos intermedios están compuestos por varias proteínas de filamentos intermedios, una de las cuales se llama vimentina. La vimentina ayuda a mantener los orgánulos en sus lugares apropiados dentro de la célula. Los orgánulos anclados por la vimentina incluyen el núcleo, el retículo endoplásmico y las mitocondrias."Propiedades de las redes de filamentos intermedios de vimentina", Robert Goldman de la Universidad Northwestern y sus colegas discuten el papel de los filamentos intermedios en la regulación de la arquitectura y la función celular. Más específicamente, los autores señalan que las mutaciones en los genes que codifican las proteínas IF conducen a una serie de enfermedades humanas, incluyendo cataratas, miopatías y un trastorno neurodegenerativo progresivo y fatal llamado enfermedad de Alexander.
Los microtúbulos son largos, huecos y más rígidos que los filamentos de actina. En "Escribir y leer el código de tubulina", Antonina Roll-Mecak de los Institutos Nacionales de Salud y sus colegas discuten sobre la tubulina, que forma los heterodímeros que forman los microtúbulos.es el código de tubulina, que consiste en marcas postraduccionales que luego son interpretadas por dos categorías de efectores celulares. La primera categoría de efectores son aquellos que están unidos al microtúbulo y alteran sus propiedades de manera no covalente; esto incluye motores y proteínas asociadas a microtúbulosLa segunda categoría consiste en aquellos que realmente modifican las subunidades de tubulina a nivel químico; estos efectores son enzimas de modificación postraduccional de tubulina.
En la minirevista titulada "Construcción del citoesqueleto de microtúbulos pieza por pieza", Ray Alfaro-Aco y Sabine Petry de la Universidad de Princeton señalan la importancia del citoesqueleto de microtúbulos dentro de la célula. Explican que estas funciones importantes dependen de la disposición precisa de los microtúbulos, que se logra mediante el trabajo en equipo de una clase de proteínas llamadas proteínas asociadas a microtúbulos. Destacan cómo estos MAP trabajan juntos para crear un todo que es mayor que la suma de las partes de la red de microtúbulos.
Las septinas, aunque no son uno de los tres componentes principales del citoesqueleto, juegan un papel importante en el citoesqueleto. En "La forma y la función de las septinas en la corteza celular", Andrew Bridges y Amy Gladfelter del Dartmouth College revisan las septinas, que son GTPque se unen a las proteínas que forman estructuras en la corteza celular. La corteza celular es una capa de citoplasma en el interior de la membrana plasmática que ayuda a sostener la membrana y se conecta con los sistemas del citoesqueleto de actina y microtúbulos. El objetivo de la revisión es obtener una comprensiónde cómo interactúan las septinas y la membrana plasmática.
Junto con el descubrimiento de que las células bacterianas están organizadas espacialmente a pesar de su falta de orgánulos encerrados en la membrana, llegó la revelación de que las bacterias contenían homólogos estructurales de actina y tubulina eucariotas. Este descubrimiento llevó a los investigadores a preguntarse si los polímeros homólogos presentes en las bacterias pueden tener un papel enEthan Garner de la Universidad de Harvard y sus colegas revisan la organización y la estructura que son similares a las de sus homólogos eucariotas. La investigación sobre estos homólogos se revisa en "Sistemas de filamentos bacterianos: hacia la comprensión de su comportamiento emergente y funciones celulares".cómo se ensamblan los homólogos además de su comportamiento dinámico dentro de las células bacterianas.
Estas minirevistas proporcionan información sobre la variedad de roles importantes del citoesqueleto. Cuanto más conocimiento continúen adquiriendo los investigadores sobre la forma y función del citoesqueleto, mayor será el impacto en la prevención o curación de enfermedades que involucran disfunción del citoesqueleto, como el Alzheimer,Esclerosis lateral de Parkinson y amiotrófica ELA.
Puede encontrar más información sobre los artículos en: http://www.jbc.org/site/thematics/cytoskeleton/
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ASBMB hoy . Original escrito por Alexandra Pantos. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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