Utente:Angela Ballerini/Sandbox

Allungamento

Il microtubulo, in prossimità delle sue due estremità, può essere soggetto ad allungamento e accorciamento. Tra le due estremità però, ne è presente una in cui prevale l’ allungamento e un’altra in cui prevale l’accorciamento: un’estremità sarà più propensa dell’ altra ad allungarsi o ad accorciarsi.

L’allungamento del microtubulo avviene tramite aggiunta di dimeri di α-β tubulina, mentre l’accorciamento avviene per rimozione di tali dimeri.

I dimeri di α-β tubulina si attaccheranno preferibilmente verso una delle due estremità. Si dice che quindi i microtubuli hanno una polarità; l’estremità in cui si ha perlopiù aggiunta di dimeri (che comporta l’allungamento del microtubulo), si dice polo positivo o estremità positiva.

Fenomeni di depolimerizzazione, ovvero di rimozione di dimeri, avvengono invece sull’estremità opposta, in corrispondenza del centriolo. Quest’ultima estremità è detta polo negativo o estremità negativa del microtubulo.

La distinzione di un’estremità positiva e di una negativa è dovuta ad un preciso motivo:

la polimerizzazione dei dimeri α-β tubulina, avviene in presenza di magnesio e GTP.

Succede che i dimeri α-β legano il GTP, formando il dimero a-b-tubulina-GTP.

Quando il dimero α-β lega il GTP, esso risulta affine ad altri dimeri di tubulina, per cui avviene la polimerizzazione.

Dopo un certo tempo però, si ha che il GTP viene idrolizzato a GDP, per cui si formerà un dimero a

α-β-tubulina-GDP. In questo caso, ovvero quando il dimero lega il GDP, esso risulta essere meno affine agli altri dimeri di tubulina e avrà quindi una tendenza a staccarsi da questi.

Poiché ci vuole un certo tempo per convertire GTP in GDP, è chiaro che i primi dimeri che si sono formati, avranno formato per primi il GDP rispetto ai nuovi, mentre gli ultimi dimeri che si sono formati avranno ancora legato a sé il GTP. I dimeri vecchi avranno quindi legato il GDP, quelli nuovi legheranno ancora il GTP.

Si può quindi dedurre che la porzione vecchia sarà più soggetta a depolimerizzazione, in quanto i dimeri hanno minore affinità a legarsi tra di loro. Per cui essa sarà la regione in cui probabilmente avverrà l’accorciamento, in quanto ci sono dimeri che stanno perdendo la loro affinità per gli altri dimeri. La regione opposta, quella di nuova sintesi, ha invece ancora legato il GTP, per cui è ancora in grado di legare altri dimeri.

Funzioni

I microtubuli servono per determinare il movimento intracellulare, oltre che a costruire una sorta di impalcatura della cellula. I microtubuli di per sé non hanno un’attività motrice, ma per garantire il movimento essi devono associarsi a delle proteine, dette proteine motrici. Quindi per garantire il movimento intracellulare, i microtubuli si associano a proteine motrici che sono chiamate ATPasi e che legano ATP. Le ATPasi sono proteine in grado di scindere ATP producendo energia necessaria per il movimento. Le proteine motrici hanno affinità da un’estremità per il microtubulo e vi si legano; è come se avessero due braccia: con uno legano il microtubulo e con l’altro legano la vescicola da trasportare. Con l’energia ricavata da ATP tali proteine scorrono su microtubuli che costituiscono una sorta binari, diretti dal centro della cellula verso tutte le direzioni.Attraverso questa rete di binari, le proteine motrici trasportano delle vescicole o altro materiale da trasportare.

Esistono diverse famiglie di proteine motrici le quali possono avere un andamento preferenziale. Alcune di queste trasportano vescicole organiche dall’ estremità positiva all’ estremità negativa del microtubulo e sono dette dineine.

Altre invece trasportano vescicole organiche dall’ estremità negativa all’ estremità positiva e sono dette chinesine.  

Reazione di immunofluorescenza:

Questo tipo di reazione può essere utile per andare ad osservare le tubuline, ovvero quelle proteine che costituiscono i microtubuli. Per fare ciò si può usare un anticorpo specifico che andrà a legare le tubuline nella cellula e poi un altro anticorpo, detto anticorpo secondario, legato ad una molecola fluorescente. Quest’ultimo andrà a riconoscere l’anticorpo primario e di conseguenza le tubuline presenti. Attraverso questo tipo di reazione si può osservare la distribuzione della tubulina all’interno della cellula; essa apparirà colorata in verde per via dell’impiego di fluorescina.

Struttura

Il glicocalice può essere osservato al microscopio attraverso una reazione PAS, capace di mettere in evidenza i residui zuccherini di una cellula. Una caratteristica comune a numerose cellule è quella di possedere, a livello delle catene zuccherine che fuoriescono dalla membrana, uno zucchero particolare, detto acido sialico: esso è uno zucchero acido che si dissocia liberando una carica negativa.Essendo il glicocalice esterno alla cellula e contenendo il glicocalice acido sialico, si avrà che la superficie esterna della cellula sarà carica negativamente e tale carica negativa della superficie esterna della cellula è data proprio dalla presenza, a livello del glicocalice, dell’acido sialico. Maggiore è lo spessore del glicocalice maggiore sarà la carica negativa della membrana.

Patologie

Alcune patologie nell’uomo possono essere dovute ad anomalie nella composizione, nella struttura o nello spessore del glicocalice. In particolare, per via di una riduzione dello spessore del glicocalice è possibile riscontrare malattie a livello del sistema cardiovascolare e dei capillari cerebrali. La quantità di glicocalice è inoltre notevolmente ridotta anche in soggetti affetti da diabete o da ipertensione arteriosa.Tuttavia esistono delle terapie volte a ripristinare la quantità fisiologica di Griso calici nella cellula e a prevenire altre eventuali alterazioni