أنابيب مجهرية

أنابيب مجهرية هي خيوط بروتينية أنبوبية ومعها خيوط أكتين وسيطة تشكل الهيكل الخلوي للخلايا حقيقية النواة. يقومون بتثبيت الخلية ويشاركون أيضًا في عمليات النقل والحركات داخل الخلية.

ما هي الأنابيب الدقيقة؟

الأنابيب الدقيقة عبارة عن بوليمرات أنبوبية يبلغ قطر بنيتها البروتينية حوالي 24 نانومتر. جنبا إلى جنب مع الخيوط الأخرى ، يشكلون الهيكل الخلوي ، الذي يمنح الخلايا القوة والشكل. بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تلعب أيضًا دورًا أساسيًا في حركة الخلايا وهي أيضًا عناصر مهمة في الأهداب والسوط والمريكزات والمغازل النووية. تعتبر الأنابيب الدقيقة أيضًا مهمة جدًا لعلاج السرطان. تستخدم بالفعل بعض المكونات النشطة التي لها تأثير على تقسيم الخلايا السرطانية في شكل عوامل العلاج الكيميائي أو تثبيط الخلايا.

التشريح والهيكل

تتكون الأنابيب الدقيقة من ثنائيات التوبولين ألفا وبيتا (heterodimers). الوحدات المتغايرة هي الوحدات الفرعية للأنابيب الدقيقة ، والتي تُعرف أيضًا باسم الخيوط الأولية. تقوم الخيوط الأولية ببناء الجسم المجوف على شكل حلزوني من خلال تراكبها ، مع وجود وحدات ألفا توبولين فقط في أحد طرفيها ووحدات فرعية بيتا توبولين فقط في الطرف الآخر. يمتلك ألفا وبيتا توبيولين القدرة على ربط جزيء واحد من GTP. يرتبط GTP بشكل لا رجعة فيه بـ alpha tubulin.

يُفضل وضع المحولات غير المتجانسة عند الطرف الموجب ، لذلك ينمو الأنبوب الصغير في هذا الاتجاه ، بينما تشكل النهاية السالبة الجانب الثابت. يتراوح طول الأنبوب الدقيق بين ميكرومتر واحد وعدة مئات من الميكرومترات. يتم ترتيب الأنابيب الدقيقة إما على شكل قطعة واحدة أو مزدوجة أو ثلاثية. تأتي الخيوط عادةً من مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة ، بما في ذلك ، على سبيل المثال ، المريكزات أو الأجسام القاعدية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم التمييز بين مجموعتين مختلفتين من السكان: الأنابيب الدقيقة الديناميكية وقصيرة العمر والمستقرة وطويلة العمر. تمثل الأنابيب الدقيقة المستقرة إطار الأسواط والأهداب والمريكزات.

علاوة على ذلك ، توجد الأنابيب الدقيقة طويلة العمر أيضًا في محاور الخلايا العصبية أو في سوط خلايا الحيوانات المنوية. هناك يضمنون المرونة والاستقرار والتنقل. يمكن أيضًا العثور على الأنابيب الدقيقة الديناميكية حيث يلزم إعادة البناء السريع. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تضمن توزيع الكروموسومات في الخلايا الوليدة. يتم بناء الأنابيب الدقيقة أو تفكيكها بالتناوب ، مع حدوث التراكم والانهيار بشكل أساسي في الطرف الموجب. ينمو الأنبوب الدقيق حتى لا يكون هناك ما يكفي من مقاييس غير متجانسة.

ثم تبدأ إزالة البلمرة ، حيث يزداد تركيز التوبولين مرة أخرى ويبدأ نمو جديد. هناك مواد مختلفة تمنع إزالة البلمرة أو البلمرة ، وتستخدم لعلاج الأمراض.

الوظيفة والمهام

الأنابيب الدقيقة لها مهام متعددة الوظائف. فهي تؤثر على ترتيب الكروموسومات وحركة الحويصلات التي تعمل مثل نظام السكك الحديدية. نشاط الحويصلة هو شرط أساسي لنقل بروتينات المحرك. يحدث النقل بسبب البروتينات kinesin و dynein الموجودة على سطح الحويصلة. تنتقل الحويصلات المغطاة بالداينين ​​من الموجب إلى الطرف السالب ، بينما تنتقل الحويصلات المغطاة بالكينيسين في الاتجاه المعاكس.

إذا تراكمت الأنابيب الدقيقة الفردية ، تتشكل هياكل معقدة. وتشمل هذه المريكزات والهيئات القاعدية. تتكون المريكزات من تسعة أنابيب صغيرة ثلاثية ، تتكون من أنبوبين غير مكتملين وواحد كامل. الأجسام القاعدية لها نفس بنية المريكزات. تقع تحت سطح الخلية ولها مهمة تثبيت الأسواط والأهداب. تتكون Kinocilia من زوج مركزي من الأنابيب الدقيقة وتسعة أزواج من الأنابيب الدقيقة. تحدث Kinocilia بشكل رئيسي على الخلايا الظهارية وتنقل الجزيئات الصغيرة على سطح الخلية. تتكون الأهداب من غشاء بلازما وتوجد على سطح الخلايا حقيقية النواة.

يتكون مركزهم من أنابيب دقيقة ثابتة مرتبة على شكل حزمة. الأهداب هي المسؤولة عن حركة السوائل عبر سطح الخلية. على سبيل المثال ، يستخدمها بعض البروتوزوا لتجميع جزيئات الطعام. تم العثور على العديد من الأهداب في الخلايا الظهارية ، حيث تنقل طبقات المخاط مع الخلايا الميتة أو جزيئات الغبار إلى الحلق بحيث يمكن إفرازها لاحقًا.

بالإضافة إلى ذلك ، تخلق الأهداب تيارًا على جدار قناة فالوب بحيث يمكن نقل خلايا البويضة عبر قناة فالوب. تمتلك فلاجيلا (فلاجيلا) نفس بنية أهداب السينما ، لكنها أطول بكثير وتستخدم لتحريك الخلايا. وهذا يشمل ، على سبيل المثال ، حركة الحيوانات المنوية ونقل الأوليات.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الأمراض

في خلل التنسج الهدبي الأولي ، يتم بناء الأهداب الحركية بشكل غير صحيح ويتم تقليل عدد جزيئات الداينين. خلل التنسج الهدبي الأولي هو مرض وراثي نادر جدًا حيث لا تعمل آلية النقل التي تحمل البكتيريا والجزيئات المستنشقة بشكل صحيح. نتيجة لذلك ، فإن حركة kinocilia مفقودة أو أنها غير منسقة للغاية.

لهذا السبب ، لا يمكن نقل جزيئات الأوساخ بشكل صحيح بعيدًا عن مخاط الشعب الهوائية أو إفراز الجيوب الأنفية ، مما يؤدي إلى توسع القصبات (تمدد الشعب الهوائية الذي لا رجعة فيه) أو التهاب الشعب الهوائية المزمن أو التهاب الجيوب الأنفية المزمن. إذا حدث اضطراب في ضربات الحيوانات المنوية عند الرجال ، يحدث العقم. في سياق مرض الزهايمر ، تم العثور على الأنابيب الدقيقة المتغيرة في دماغ المريض. في هذا المرض ، يؤثر إنزيم MARK2 على بروتين تاو. في الخلايا الطبيعية ، يرتبط tau بالأنابيب الدقيقة ، وبالتالي استقرارها. ومع ذلك ، عندما يعمل MARK2 على تاو ، يحدث عدم استقرار هيكلي واختلال في نظام نقل الخلايا ، وهو أحد السمات المميزة لمرض الزهايمر.