צינורות מיקרו הם חוטים חלבוניים בעלי מבנה צינורי ויוצרים יחד עם חוטים אקטין ובינוני את השלד הציטוני של תאים אוקריוטיים. הם מייצבים את התא ומשתתפים גם בהובלה ובתנועה בתוך התא.
מהם מיקרובוביות?
מיקרו-צינורות הם פולימרים צינוריים שקוטר מבני החלבון שלהם בערך 24 ננומטר. יחד עם חוטים אחרים הם יוצרים את השלד הציטוני הנותן תאים כוח וצורה. בנוסף, הם גם ממלאים תפקיד חיוני בתנועת התאים ומהווים גם מרכיבים חשובים של סיליה, פלגלה, צנטריולות וצירים גרעיניים. מיקרובוביות חשובות מאוד גם ב סרטן תרפיה. ישנם גורמים המשפיעים על חלוקת תאי הגידול כבר בשימוש בצורת כימותרפיה או ציטוסטטיקה.
אנטומיה ומבנה
מיקרו-צינורות מורכבים מדימרים אלפא ובטא טובולין (הטרודימרים). ההטרודימרים הם יחידות המשנה של מיקרו-צינורות, הנקראים גם פרוטו פילמנטים. פרוטו פילמנטים בונים את הגוף החלול בצורה של ספירלה על ידי אינטרקאלציה, עם יחידות אלפא-טובולין בלבד בקצה אחד ורק יחידות משנה בטא-טובולין בקצה השני. לאלפא ובטא-טובולין יש תכונה של קשירת מולקולה אחת של GTP. באלפא-טובולין, ה- GTP קשור באופן בלתי הפיך. ההטרודימרים ממוקמים באופן מועדף בקצה הפלוס, ולכן מיקרובולה צומחת בכיוון זה, ואילו הקצה המינוס יוצר את הצד היציב. אורך מיקרו-צינור הוא בין מיקרומטר אחד לכמה מאות מיקרומטר. סידור המיקרו-צינורות הוא יחיד, כפול או שלישייה. החוטים מקורם בדרך כלל במרכז הארגון למיקרו-צינורות, הכולל, למשל, את המרכזיות או את גופי הבסיס. בנוסף, מובחנות שתי אוכלוסיות שונות: מיקרו-צינורות דינמיות, קצרות מועד ומיקרו-צינורות יציבים וארוכי-חיים. המיקרו-צינורות היציבים מהווים את הפיגום של הפלאגלה, הסיליה והמרכזיות. יתר על כן, מיקרו צינורות ארוכי טווח נמצאים גם באקסונים של נוירונים או בדגל של זרע תאים. שם הם מספקים גמישות, יציבות וניידות. מיקרו צינורות דינמיים נמצאים גם במקום בו נדרש שיפוץ מהיר. בנוסף, הם מבטיחים את הפצה of הכרומוזומים בתאי הבת. צינורות מיקרו נבנים או נשברים לסירוגין, כאשר הבנייה או ההתפרקות מתרחשות בעיקר בקצה הפלוס. מיקרובולה צומחת עד שכבר אין מספיק הטרודימרים. לאחר מכן מתחיל דה-פולימריזציה וגורם ל ריכוז של טובולין לעלות שוב וצמיחה מחודשת להתחיל. חומרים שונים מפסיקים דפולימריזציה או פילמור, אלה משמשים לטיפול במחלות.
פונקציה ומשימות
למיקרו-צינורות יש משימות רב-תכליתיות. הם משפיעים על סידור הכרומוזומים ותנועת שלפוחית, המתפקדת כמו מערכת מסילה. פעילות שלפוחית היא תנאי מוקדם להובלת מנוע חלבונים. ההובלה מתבצעת עקב חלבונים קינזין ודינין, הנמצאים על משטח השלפוחית. שלפוחיות שנכבשות על ידי דינין מועברות מקצה הפלוס לקצה מינוס, ואילו שלפוחיות תפוסות בקינזין מועברות בכיוון ההפוך. כאשר מיקרו-צינורות בודדים מתאספים נוצרים מבנים מורכבים. אלה כוללים את המרכזיות ואת גופי הבסיס. מרכזיות מורכבות מתשע שלישיות מיקרו-צינורות המורכבות משני מיקרו-צינורות שלמים ואחד. לגופי הבסיס מבנה זהה למרכזיות. הם ממוקמים מתחת לפני השטח של התאים ויש להם את הפונקציה של עיגון דגלים וקינוציליה. קינוצילס מורכבים מצמד מיקרו-צינורות מרכזי ותשעה כפילות מיקרו-צינורות. קינוצ'ילים נמצאים בעיקר על תאי אפיתל ומעבירים חלקיקים קטנים על פני התא. Cilia מורכב מממברנת פלזמה ונמצאים על פני השטח של תאים אוקריוטים. מרכזם מורכב ממיקרובוביות יציבות המסודרות בצורת צרור. Cilia מספקים תנועת נוזלים על פני שטח התא. לדוגמה, הם משמשים כמה פרוטוזואים לאיסוף חלקיקי מזון. סיליות רבות נמצאות על תאי אפיתל, שם הן מעבירות שכבות ריר המכילות תאים מתים או חלקיקי אבק עד הגרון, כך שניתן יהיה להפריש אותן לאחר מכן. בנוסף, הסיליות יוצרות זרם על דופן צינור החצוצרה, כך שביציות יכולות להיות מועבר דרך החצוצרה. לפלאגלה (פלאגלה) מבנה זהה לקינוציליה, אך הן ארוכות בהרבה ומשרתות תנועת תאים. זה כולל, למשל, זרע תנועה ותחבורה פרוטוזואנית.
מחלות
בדיספלזיה ראשונית של הרירית, הקינוסיליה בנויה בצורה לקויה ומספר הדיניין מולקולות מצטמצם. דיספלסיה ראשונית של הרירית היא מחלה תורשתית המתרחשת לעיתים רחוקות מאוד ובה נשאף מנגנון התחבורה הנושא בקטריה וחלקיקים אינם מתפקדים כראוי. כתוצאה מכך, תנועת הקינוסיליה נעדרת או מאוד לא מתואמת. מסיבה זו, חלקיקי הלכלוך עם ריר הסימפונות או הפרשת ה סינוסים פרנסליים לא ניתן להעביר אותם כראוי, מה שמוביל ל ברונכיאקטאזיס (התרחבות סימפונות בלתי הפיכה), לכרונית ברונכיטיס או לכרוני סינוסיטיס. אם הקצב הדגלני של זרע מופרע אצל גברים, אי פוריות מתרחשת. ב אלצהיימר מחלה, microtubules השתנו נמצאים במוחם של חולים. במחלה זו, האנזים MARK2 משפיע על החלבון טאו. בתאים רגילים, טאו קשור למיקרובוביות, ומייצב אותם. עם זאת, כאשר MARK2 פועל על טאו, מתרחשים חוסר יציבות שלד והפרעה במערכת הובלת התאים, שהוא אחד מסימני ההיכר של אלצהיימר המחלה.
