Динамикалық тұрақсыздық пен жүгіру жолының арасындағы негізгі айырмашылық мынада: динамикалық тұрақсыздық микротүтікшелердің бір ұшында жиналып, бөлшектенгенде, ал жүгіру бір ұшы полимерленіп, екінші ұшы бөлшектенгенде пайда болады.
Микротүтікшелер – динамикалық жасушалық полимерлер. Олар адам ағзасына қажетті көптеген жасушалық әрекеттерді реттейді. Олар жасушаның бөлінуі, митоз, адгезия, бағытталған көші-қон, жасуша сигнализациясы, везикулалар мен ақуыздарды плазмалық мембранадан алға-артқа жеткізу, полимерлену және жасушалық ұйым мен жасуша пішінін қайта құру. Цитоскелет микротүтікшелерден, аралық жіптерден және актиндік жіптерден тұрады. Олар жасуша қызметін реттейтін сыртқы сигналдарға жауап ретінде өздерін қайта жасайды немесе қайта ұйымдастырады. Динамикалық тұрақсыздық пен жүгіру - бұл көптеген жасушалық цитоскелеттік жіптерде болатын екі құбылыс.
Динамикалық тұрақсыздық дегеніміз не?
Динамикалық тұрақсыздық жасушаларға қажет кезде цитоскелетті жылдам қайта ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Микротүтікшелерде бірегей динамикалық мүмкіндіктер бар. Әдетте, микротүтікшелердің бір бөлігі тез өседі, ал басқалары қысқарады. Екі күй арасындағы қысқару, өсу және жылдам ауысулардың бұл тіркесімі динамикалық тұрақсыздық деп аталады. Динамикалық микротүтікшелердің өмір сүру ұзақтығы шектеулі, сондықтан микротүтікшелердің шоғырлары рекреация процесінде болады. Микротүтікшелердің өсу және кішірею процестері белсенді процестер болып табылады және энергияны тұтынады. Бұл микротүтіктердің өзгеретін ортаға тезірек бейімделуіне мүмкіндік береді. Бұл сондай-ақ оларға ұялы қажеттіліктерге жауап ретінде құрылымдық реттеулер жасауға мүмкіндік береді.
01-сурет: динамикалық тұрақсыздық
Микротүтікшелер энергия тасымалдаушысы болып табылатын гуанозинтрифосфатпен (GTP) байланысқан белок тубулиндік суббірліктерден тұрады. Жасушалар полимерлену үшін жоғары GTP-тубулин концентрациясын сақтау үшін энергияны жұмсайды. Бұл процесс микротүтікшелердің ұштарымен жылдам байланысып, микротүтікшелердің өсуін жеңілдетеді. Субъектілерді микротүтікшелерге қосқаннан кейін ГТФ энергияны босатып, гуанозиндифосфатқа (GDP) гидролизденеді. GDP-тубулин микротүтікшелерде ұсталып қалса, сыртқа қарай бұралмайды. Микротүтікшелер ұштары тұрақты болған кезде өседі. Дегенмен, ұштар ажырай бастағанда, кеңею орын алады. Бұл тубулин бөлімшелерінде энергияның бөлінуіне әкеледі, өйткені микротүтікшелер тез кішірейеді.
Тредмиллинг дегеніміз не?
Тредмиллинг көптеген жасушалық цитоскелеттік жіптерде, әсіресе актин жіпшелері мен микротүтікшелерде болады. Бұл бір жіптің ұзындығы өсіп, екінші ұшы қысқарған кезде орын алады. Бұл цитозол немесе қабат бойымен қозғалатын жіп бөліміне әкеледі. Бұл сонымен қатар протеин суббірліктерін бір жағынан жіптерден үнемі алып тастаумен байланысты, ал екінші жағынан ақуыз бөлімшелері қосылады. Актин жіпшесінің екі ұшы суббірліктердің қосылуы және алынуы бойынша ерекшеленеді. Жылдам динамикасы бар плюс ұштары тікенді ұштар деп аталады, ал баяу динамикасы бар минус ұштары ұшты ұштар деп аталады. Актин жіпшелерінің ұзаруы G-актин (бос актин) АТФ-мен байланысқанда жүреді. Жалпы, оң соңы G-актинмен байланысты. G-актиннің F-актинмен байланысуы критикалық концентрацияның реттелуімен жүреді.
02-сурет: Actin Treadmilling
Критикалық концентрация – G-актиннің немесе микротүтікшелердің концентрациясы, олар өсу немесе кішірейусіз тепе-теңдік жылдамдықта қалады. Актиннің полимерленуі профилин мен кофилинді одан әрі реттейді. Профилин - актиннің динамикалық айналымына және реконструкциясына қатысатын актинді байланыстыратын ақуыз. Кофилин – актин микрофиламенттерінің жылдам деполимеризациясымен байланысты белоктардың актинді байланыстыратын отбасы. Микротүтікшелердің жүгіру бір ұшы полимерленіп, екіншісі бөлшектелгенде пайда болады.
Динамикалық тұрақсыздық пен жүгіру жолының қандай ұқсастықтары бар?
- Динамикалық тұрақсыздық және жүгіру цитоскелеттік полимерлердегі мінез-құлық.
- Олар микротүтіктерде болады.
- Сонымен қатар екеуі де нуклеозидтрифосфат гидролизімен байланысты.
- Олар жіптердің өсуіне және жиырылуына қатысады.
- Екеуі де белсенді процесс.
- Сонымен қатар олар энергияны қажет етеді.
Динамикалық тұрақсыздық пен жүгіру жолының айырмашылығы неде?
Динамикалық тұрақсыздық микротүтіктерде орын алады және олар бір ұшында жиналып, бөлшектеледі. Сонымен қатар, жүгіру актин жіпшелері мен микротүтікшелерде жүреді. Осылайша, бұл динамикалық тұрақсыздық пен жүгіру арасындағы негізгі айырмашылық. Сонымен қатар, динамикалық тұрақсыздыққа қатысатын негізгі ақуыз - бұл тубулин, ал жүгіру кезінде бұл актин. Сондай-ақ, GTP байланысқан нуклеотидтер негізінен динамикалық тұрақсыздық процесі үшін энергияны қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, ATP жүгіру үшін энергиямен қамтамасыз етеді.
Төмендегі инфографика динамикалық тұрақсыздық пен жүгіру жолының арасындағы айырмашылықтарды қатар салыстыру үшін кесте түрінде ұсынады.
Қорытынды – динамикалық тұрақсыздық пен жүгіру
Динамикалық тұрақсыздық микротүтіктерде орын алады және олар бір ұшында жиналып, бөлшектенеді. Жүгіру актин жіпшелері мен микротүтікшелерде болады. Динамикалық тұрақсыздық жасушаларға қажет болған кезде цитоскелетті жылдам қайта ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Жүгіру көптеген жасушалық цитоскелеттік жіптерде кездеседі. Микротүтікшелердің бір бөлігі жылдам өседі, ал басқалары кішірейеді; сондықтан динамикалық тұрақсыздық кезінде жылдам өту күйі болады. Жүгіру кезінде бір жіптің ұзындығы ұзарады, ал екінші ұшы қысқарады. Осылайша, бұл динамикалық тұрақсыздық пен жүгіру жолының арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
