Memahami Struktur Fungsi Mikrotubulus

Mikrotubulus adalah salah satu komponen terpenting dari sitoskeleton sel. Mereka mempunyai diameter 25 nanometer dan panjang yang berbeza-beza dari 200 nanometer hingga 25 mikrometer. Mereka berfungsi sebagai komponen struktur dalam sel dan terlibat dalam banyak proses mudah alih yang penting bagi kelangsungan hidup sel, termasuk mitosis, sitokinesis, dan pengangkutan vesikuler.

struktur mikrotubulus


Mikrotubulus tidak lain adalah polimer α dan β tubulin dimer. Dalam protofilamen, dimer tubulin polimerize hujung ke hujung. Protofilamen kemudian membentuk ikatan filamen silinder berongga. Biasanya, protofilamen mengatur diri mereka sendiri dalam heliks yang tidak sempurna, di mana satu pergantian heliks mengandungi 13 dimer tubulin, yang masing-masing berasal dari protofilamen yang berbeza. Sebuah ciri menarik yang membantu fungsi mikrotubulus adalah polariti yang khas. Tubulin mempolimerisasi hujung ke hujung dengan subunit α dari satu dimer tubulin yang bersentuhan dengan subunit β seterusnya. Oleh kerana itu, dalam protofilamen, satu hujung akan mempunyai subunit α terbuka, sementara akan ada subunit β terbuka di hujung lain. Ujung-ujung ini dilantik (-) dan (+) berakhir, masing-masing. Ikatan protofilamen secara selari satu sama lain, sehingga dalam mikrotubulus, ada satu hujung, hujung (+), dengan hanya subunit β yang terpapar sementara ujung lain, hujung (-), hanya mempunyai subunit α yang terpapar. Ujung (-) ditutup, dengan demikian, hanya menyisakan (+) hujung dari tempat pemanjangan mikrotubulus boleh terjadi.

Fungsi mikrotubulus


Ketika dalam mitosis, proses ini dibantu oleh kumpulan kecil mikrotubulus yang dikenali sebagai mikrotubulus astral, yang merupakan mikrotubulus yang berasal dari centrosome yang tidak bersambung ke kinetokor. Mikrotubulus astral berkembang di tulang aktin dan berinteraksi dengan korteks sel untuk membantu orientasi gelendong semasa pembahagian sel. Mereka dianjurkan di sekitar centrosomes menjadi array jejari. Fungsi mikrotubulus astral bersama-sama dengan motor dynein khusus, yang berorientasi pada bahagian rantai ringan yang melekat pada membran sel dan bahagian dinamik yang melekat pada mikrotubulus. Hal ini membolehkan kontraksi dynein untuk menarik sentrosom ke arah membran sel, sehingga membantu dalam sitokinesis pada tumbuhan dan haiwan.

Mikrotubulus bertindak sebagai sabuk konveyor di dalam sel. Mereka membantu memindahkan vesikel, butiran, dan organel seperti mitokondria, dan kromosom melalui protein pelekatan khusus. Vesikula melekat pada protein terkait mikrotubulus dan bergerak sepanjang sabuk konveyor mereka. Protein terkait mikrotubulus termasuk kinesin dan dynein yang bergerak di sepanjang struktur ini dalam arah yang berlawanan. Kinesin memindahkan vesikel ke arah ujung plus dan dynein bergerak menuju ujung minus. Beginilah cara vesikel dipindahkan dari satu daerah ke daerah lain. Ini adalah transpor aktif dan karenanya, membutuhkan pemecahan ATP, meskipun belum diketahui bagaimana energi dari kerusakan ATP diubah menjadi transport vektor.

Juga, itu adalah mikrotubulus yang bergabung dengan protein lain untuk membentuk struktur yang lebih kompleks yang dipanggil silia, flagella, atau centrioles. Mikrotubulus juga berperanan dalam menjaga sitoskeleton, iaitu struktur asas sel. Hal ini kerana, secara struktural, mereka adalah polimer linear tubulin yang merupakan protein globular yang ada di sitoplasma.

Fungsi dan pembentukan mikrotubulus boleh terganggu oleh penggunaan ubat-ubatan tertentu. Ini adalah asas menggunakan ubat-ubatan tertentu seperti colchicine yang membantu merawat kanser. Ubat-ubat ini menghalang pempolimeran dengan mengikat dirinya sendiri ke tubulin dan mencegah penambahannya (+) ke hujung.