30/04/2012
Citoscheletro
Microtubuli
BUSB 2012
1
2
Microtubuli e organizzazione del citoplasma
FUNZIONE MICROTUBULI
‐2
(G. Karp: Biologia cellulare e Animale, EdiSES, 1998)
Scheletro interno o impalcatura che fornisce un
supporto strutturale e aiuta il mantenimento
della posizione degli organelli citoplasmatici
Parte del meccanismo che sposta materiali e
organelli da una parte all’altra della cellula
Elementi motori di ciglia e flagelli
Componenti principali del meccanismo
responsabile della mitosi e della meiosi (fuso
mitotico)
(A) Schema di una cellula illustrando la tipica disposizione dei microtubuli (verde), reticolo
endoplasmatico (blu) e apparato di Golgi (giallo). Il nucleo è evidenziato in marrone e il
centrosoma in verde chiaro.
(B) Cellula marcata con anticorpi contro il reticolo endoplasmatico (panello superiore) o
microtubuli (panello inferiore). Proteine motore tirano il RE lungo i microtubuli,
estendendolo come un reticolato a partire dal suo collegamento all’involucro
nucleare.
3
(C) Cellula marcata con anticorpi contro l’apparato di Golgi (panello superiore) o contro i
microtubuli (panello inferiore). In questo caso delle proteine motore muovono l’apparato
di Golgi verso l’interno fino alla sua posizione vicino al centrosoma.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28420/figure/A4196/?report=objectonly
1
30/04/2012
Microtubuli: Flagelli e cilia
Microtubuli: organizzazione di assoni e dendriti
http://scientia.wikispaces.com/Orga
nization+of+the+Nervous+System
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28122/figure/A574/
Microtubuli: Eucarioti unicellulari ciliati
http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/cm1504/cytoskeleton.htm
Cellule ciliate dell’epitelio respiratorio
http://faculty.une.edu/com/abell/histo/histolab3c.htm
2
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Schema dell’epitelio respiratorio
cellule ciliate
http://alexandria.healthlibrary.ca/documents/notes/bom/unit_
2/L32%20Histology%20of%20the%20Respiratory%20System
%201.xml
http://greaterimmunity.com/Files/respiratory_i
mmunity.html
Microtubuli: Cellule eucariotiche flagellate -2
Microtubuli: Cellule eucariotiche flagellate ‐1
La struttura dei flagelli differerisce fra (la maggior parte dei) procarioti e degli eucarioti
BIOL 1010
3
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Polimerizzazione dei MT
Microtubuli
Polimerizzazione
13
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21522/figure/A5432/
Microtubuli_comp2011Microtubuli
Microtubuli
14
4
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Cinetica di crescita dei Microtubuli
INSTABILITA’ DINAMICA DEI MICROTUBULI
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26862/?rendertype=figure&id=A2975
17
L’instabilità dinamica è dovuta alle differenza
strutturali fra le estremità in crescita e in
accorciamento - 1
Se la concentrazione libera di tubulina in soluzione si trova fra
i valori critici per l’estremità positiva e quella negativa,
l’estremità di un singolo microtubulo può subire transizioni
fra uno stato di accrescimento e uno di accorciamento.
Un microtubulo in accrescimento ha subunità contenenti GTP
alla sua estremità, formando un cappello a GTP. Se l’idrolisi
del nucleotide ha luogo più rapidamente dell’aggiunta di una
nuova subunità, il cappello viene perso e il microtubulo inizia
ad accorciarsi, un evento chiamato “catastrofe”.
Ma in ogni caso continueranno ad aggiungersi all’estremità in
accorciamento delle subunità con GTP, e se un numero
sufficiente di subunità viene aggiunto e si forma un nuovo
cappello, la crescita del microtubuli riprende, un evento detto
“salvataggio”.
19
18
L’instabilità dinamica è dovuta alle differenza strutturali fra
le estremità in crescita e in accorciamento - 2
Modello per le consequenze strutturali dell’idrolisi dell’GTP sulla
rete di microtubuli.
L’aggiunta di subunità di tubulina contenente GTP
all’estremità di un protofilamento provoca la crescita in
conformazione lineare che si può rapidamente impacchettare
nella parete cilindrica del microtubulo.
L’idrolisi del GTP dopo l’assemblaggio provoca l’alterazione
delle conformazione delle subunità e tende a forzare i
protofilamenti ad assumere una forma incurvata che è
meno suscettibile ad impacchettarsi nella parete del
microtubulo.
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5
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L’instabilità dinamica è dovuta alle differenza strutturali fra
le estremità in crescita e in accorciamento - 3
In un microtubulo intatto, i protofilamenti fatti da subunità
contenenti GDP sono costretti in una conformazione lineare
dai diversi legami laterali all’interno della parete del
microtubulo, a causa della presenza di un cappello stabile di
subunità contenenti GTP.
Tuttavia, la perdita del cappello di GTP permette alle subunità
contenenti GDP di rilassarsi ad assumere la loro
conformazione più incurvata. Ciò porta al progressivo
disassemblamento del microtubulo.
Sopra gli schemi di un microtubulo in crescita e in
accorciamento, le fotografie in microscopia elettronica
mostrano reali microtubuli in ciascuno di questi stati. Notare in
particolare l’incurvatura, la disintegrazione dei protofilamenti
contenentiGDP ad’una estremità del microtubulo in
accorciamento.
21
Microtubuli
Proteine associate
22
“Microtubule‐associated proteins” (MAPs)
Sono proteine che si legano lateralmente ai microtubuli.
Come il farmaco tassolo, le MAPs possono stabilizzare i microtubuli contro il disassemblamento.
Un sotto‐insieme di MAPs può anche mediare le interazioni dei microtubuli con altre componenti cellulari.
o Queste MAPs sono cospicue nei neuroni, dove stabilizzano i fasci di microtubuli che formano l’asse centrale degli assoni e dei dendriti che si stendono dal corpo cellulare.
o La lunghezza del dominio che si proietta dal microtubulo può determinare quanto vicino i microtubuli rivestiti di MAPs si impachettano.
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Cell
overexpressing tau
Cell
overexpressing
MAP2
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Citoscheletro degli assoni e dei dendriti
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26809/figure/A3012/
26
Didascalia fig. Citoscheletro assone e dendriti _ 1
I citoscheletri degli assoni e dei dendriti differiscono sia in
composizione che in organizzazione.
Con un eccezione, tutte le proteine citoscheletriche sono
sintetizzate su polisomi liberi nel corpo cellulare, e
successivamente trasportate ai loro diversi compartimenti
cellulari.
L’eccezione è la MAP2, che è la principale proteina
associate ai microtubuli dei dendriti. Mentre una certa
quantità di MAP-2 è sintetizzata nel corpo cellulare, il
mRNA della MAP2 è specialmente abbondante nel
compartimento dendritico e si ritiene che una frazione
significativa venga sintetizzata in quella sede.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK28122/figure/A574/
Si pensa che i microtubuli dei corpi cellulari, dendriti e assoni
vengano nucleati nel “microtubule-organizing center”(MTOC),
e successivamente rilasciati nei dendriti o nell’assone.
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Didascalia fig. Citoscheletro assone e dendriti _ 2
Didascalia fig. Citoscheletro assone e dendriti_ 3
Nel dendrite, i microtubuli spesso hanno polarità miste, con
estremità sia (+) che (-) distali rispetto al corpo cellulare. La
conseguenza funzionale di tale organizzazione è incerta ma
potrebbe spiegare perchè la forma dei dendriti si affusoli
sempre di pù man mano essi si allontano dal corpo cellulare.
La MAP2 sembra essere assente dall’assone.
Viceversa, i microtubuli assonali sono orientate con la loro
estremità (+) situate distalmente al corpo cellulare e mostrano
una distribuzione uniforme lungo l’assone.
Sia i microtubuli che i neurofilamenti si fermano ed iniziano
nell’assone piuttosto che proseguire all’interno verso il corpo
cellulare.
Nonostante una certa quantità di proteina tau possa trovarsi
nei corpi cellulari e nei dendrite, i microtubuli assonali hanno
una gran quantità di proteina tau e la tau assonale è
fosforilata diversamente.
I microfilamenti presentano un’organizzazione pù dispersa e
possno essere difficilmente visualizzabili nel neurone maturo.
Essi sono più abbondanti vicino alla membrana plasmatica
ma sono inoltre abbondanti nei terminali presinatici e nelle
spine dendritiche.
GA: apparato di Golgi. I neurofilamenti vengono largamente esclusi dai
compartimenti dendritici ma sono abbondanti nei grandi
assoni. La spaziatura dei neurofilamenti è sensibile al livello di
fosforilazione,
29
30
Microtubuli
Proteine motore
http://neurologicalcorrelates.com/wordpress/wp-content/uploads/2008/01/tangles_big.jpg
31
8
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34
Role of cytoskeletal motors beyond membrane transport.
From the following article:
Molecular motors
Manfred Schliwa and Günther Woehlke
Nature 422, 759-765(17 April 2003)
1, Retrograde transport of centrosomal
components.
2, Anterograde and retrograde
transport of intermediate filaments.
3, Anterograde and retrograde
transport of ribonucleoprotein (RNP)
complexes.
4, Myosin, kinesin and dynein motors
interact with components of the
microtubule plus-end complex
5, Anchorage of dynein at the actinrich cell cortex.
6, Interaction of a kinesin-like protein
with actin.
7, Catenin-mediated anchorage of
dynein at adherens junctions.
35
http://www.nature.com/nature/journal/v422/n6933/fig_tab/nature01601_F5.html
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9
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Modello generale per il trasporto mediato da chinesina e da dineina in una cellula tipica
Movimento assonale ‐ 1
L’insieme dei microtubuli, con le loro estremità (+) che
puntano verso la periferia della cellula, irradia da un MTOC
“Microtubule-Organizing Center”, centro organizzatore dei
microtubuli) nella regione del Golgi.
Il trasporto anterogrado mediato da chinesina convoglia
mitocondri (trasportati dalla proteina KIF 1b), lisosomi e un
assortimento di vescicole di membrana verso il reticolo
endoplasmatico (ER) o la periferia della cellula.
Il trasporto retrogrado dipendente dalla dineina citosolica
convoglia elementi del ER, endosomi tardivi e lisosomi fino al
centro della cellula.
Molecular Cell Biology Chapter 19. Cell Motility and Shape II: Microtubules and Intermediate Filaments Section 19.3. Kinesin, Dynein, and Intracellular
Transport (Vecchia edizione)
37
Movimento assonale veloce
Un tipico neurone di Vertebrato
La freccia indica la direzione in cui i segnali vengono convogliati. Il
singolo assone conduce i segnali dal corpo cellulare all’esterno, mentre
i multipli dendriti ricevono segnali dagli assoni di altri neuroni. I
terminali nervosi finiscono sui dendriti o sul corpo cellulare di altri
neuroni o di altri tipi cellulari come ad esempio il muscolo o le cellule
38
ghiandolari.
Didascalia figura precedente _1
Illustrazione schematica di materiale associato a membrane nel
trasporto assonale veloce. Il movimento assonale veloce
rappresenta il movimento di organelli circondati da membrane lungo
i microtubuli assonali sia in direzione anterograda che retrograda.
Sono illustrati due principali classi di organelli racchiusi da
membrane che sono sintetizzati e impacchettati mediante vie
diverse. I polipeptidi delle vescicole sinaptiche sono tradotti su
ribosomi legati al reticolo endoplasmatico con un processo in cui le
proteine di membrana sono orientate in modo corretto all’interno del
doppio strato lipidico e i polipeptidi da secrezione entrano nel lume
del reticolo endoplasmatico. Questi polipeptidi sono ulteriormente
processati all’interno dell’apparato di Golgi, dove hanno luogo le
modificazioni appropriate post-traduzionali e lo smistamento dei
polipeptidi destinati all’assone. Una volta che questi polipeptidi sono
impacchettati in organelli vescicolari, e le molecole motore
appropriate sono presenti, gli organelli sono trasportati lungo
l’assone utilizzaanfo i microtubuli assonali come rotaie a velocità di
40
200-400 nm al giorno.
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Movimento assonale lento
Didascalia figura precedente _2
Si ritiene che il movimento in direzione anterograda sia mediato dal
motore molecolare chinesina, mentre la forza necessaria per
muovere in verso retrogrado gli organelli dovrebbe essere generata
dalla dineina citoplasmatica. Al contrario della sintesi dei
polipeptidi vescicolari, i polipeptidi mitocondriali, che sono codificati
dal genoma nucleare, sono sintetizzati su ribosomi citoplasmatici e
contengono una sequenza “target” che indirizza i polipeptidi ai
mitocondri. In seguito all’assemblaggio, i mitocondri si muovono
lungo l’assone a velocità di circa 50-100 mm al giorno. E’ possibile
anche individuare mitocondri che si muovono indietro verso il corpo
cellulare, ossia in direzione retrograda. La morfologia dei mitocondri
trasportati in modo retrogrado è nettamente diversa da quelle dei
mitocondri che si muovono in direzione anterograda e si pensa che
essi rappresentino organelli degeneranti che non sono
metabolicamente attivi. RER: reticolo endoplasmatico ruvido
(“rough”).
41
Didascalia figura precedente _ 1
Didascalia figura precedente _ 2
Illustrazione schematica del movimento degli
elementi citoscheletrici nel trasporto assonale lento.
Il trasporto assonale lento rappresenta il movimento di
costituenti citoplasmatici, incluso elementi citoscheletrici
e enzimi solubili del metabolismo intermediario, a
velocità di 0.2-2 mm al giorno, che sono almeno due
ordini di grandezza (102, ossia 100 volte) più lenti di
quelli osservati nel trasporto assonale veloce.
Basic Neurochemistry Part Four. Growth, Development and Differentiation 28. Axonal Transport Discovery and
Conceptual Development of Fast and Slow Axonal Transport
43
Come proposto nell’ipotesi strutturale e supportato da
prove sperimentali, si presume che i componenti del
citoscheletro siano trasportati lungo l’assone in forme
polimerica, e non come subunità polipeptidiche
individuali. I polipeptidi del citoscheletro sono tradotti su
polisomi citoplasmatici e quindi assemblati in polimeri
prima del trasporto lungo l’assone in direzione
anterograda. Contrariamente al trasporto assonale
veloce, nessun costituente del trasporto lento sembra
essere trasportato in direzione retrograda. Nonostante
la composizione dei polipeptidi nel trasporto assonale
lento sia stata estesamente caratterizzata, le proteine
motore responsabili del movimento di questi componenti
citopalsmatici non sono ancora state identificate.
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11
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CENTROSOMA: Centro principale di organizzazione dei microtubuli (MTOC)
nelle cellule animali. Comprende due centrioli circondati da una matrice elettrondensa, il materiale pericentriolare (PCM).
CENTRIOLO: Il centriolo canonico è un cilindro che comprende 9 triplette di
microtubuli, ha circa ~0.5 μm di lunghezza e ha appendici nelle estremità distali
dopo maturazione. Vi sono variazioni in questa struttura, in cui le triplette sono
sostituite da singolette o doppiette e non vi sono appendici.
Microtubuli
CORPO BASALE: Una struttura che si trova alla base delle cilia e flagelli degli
eucarioti che organizza l’assemblaggio dell’assonema. I centrioloi possono dare
origine a corpi basali o vice versa. La struttura del corpo basale è la stessa del
centriolo; inoltre, i corpi basali hanno una zona di transizione nell’estremità
distale che è contigua all’assonema.
Centrosoma, centrioli
MATERIALE PERICENTRIOLARE. Materiale fibrillare che circonda I centrioli nel
centrosoma e che nuclea la crescita di nuovi microtubuli.
45
MICROTUBULE ORGANIZING CENTERS (MTOCs)
(Centri di Organizzazione dei Microtubuli)
Centrosoma
Controllano il numero e la polarità dei microtubuli che si formano
Controllano il numero di protofilamenti che formano la parete dei microtubuli (ad es. 13 o 11, come nell’assonema o nei centrioli e corpi basali)
Controllano il momento e il luogo dove i microfilamenti vengono assemblati
Hanno in comune la proteina γ‐tubulina nel materiale pericentriolare, critica per l’assemblaggio dei microtubuli
G. Karp: Biologia cellulare e Animale, EdiSES, 1998
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26809/figure/A2999/?report=objectonly
47
48
12
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MICROTUBULE ORGANIZING CENTERS (MTOCs)
(Centri di Organizzazione dei Microtubuli)
Controllano il numero e la polarità dei microtubuli che si formano
Controllano il numero di protofilamenti che formano la parete dei microtubuli (ad es. 13 o 11, come nell’assonema o nei centrioli e corpi basali)
Controllano il momento e il luogo dove i microfilamenti vengono assemblati
Hanno in comune la proteina γ‐tubulina nel materiale pericentriolare, critica per l’assemblaggio dei microtubuli
G. Karp: Biologia cellulare e Animale, EdiSES, 1998
Centriolo
Struttura cava, cilindrica che si trova nel centrosoma o MTOC della maggior parte delle cellule eucariotiche.
Due centrioli formano una zona centrale a forma di L che è composto di corti microtubuli e da diverse proteine accessorie.
Il più “vecchio” dei due centrioli, chiamato “centriolo madre” inizia l’assemblaggio del più giovane, o “centriolo figlio”, durante la fase di duplicazione dei cromosomi che precede la divisione cellulare.
I centrioli sono coinvolti nell’assemblaggio del fuso mitotico e della citocinesi, fasi in cui aiutano ad organizzare il materiale pericentriolare contenente diversi γ−TuRC.
Tuttavia, i centrioli non nucleano direttamente i microtubuli. Si pensa che l’inizio della formazione dei microtubuli abbia luogo nel materiale pericentriolare e che essi si leghino alle appendici del centriolo “madre”.
Una struttura specializzata simile al centriolo, il corpo basale, è un componente essenziale alla base di tutte le cilia e flagelli.
http://manual.blueprint.org/Home/glossary‐of‐terms/mechano‐glossary‐‐c/glossary‐centriole
Struttura del centrosoma
http://courses.washington.edu/conj/cell/cell.htm
Nelle cellule che non si stanno
dividendo, il MTOC è noto come
centrosoma, che consiste in una
copia a forma di L di centrioli e di
materiale centriolare associato.
Il “più vecchio” dei due
centrioli ha proteine aggiuntive
che formano come delle
appendici lungo la superficie
esteriore.
Il materiale pericentriolare
contiene numerosi γ-TuRC che
nucleano la disposizione di
mcirotubuli.
Centrioli
http://micro.magnet.fsu.edu/cells/centrioles/centrioles.ht
ml
I centrili hanno i MTs
organizzati in una struttura simile
a quella del corpo basale che si
trova alla base di cilia e di
flagelli.
http://manual.blueprint.org/Home/glossary-of-terms/mechano-glossary--c/glossary-centriole
13
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Iniziazione dell’assemblaggio dei MTs
La nucleazione dei MTs è sfavorevole nelle
condizioni normali che si trovano nella
maggior parte delle cellule viventi.
Perciò i MTs sono nucleati da un complesso
di γ-tubulina e di altre componenti proteiche
note come il “γ-tubulin ring complex” (γTuRC).
Il MTOC contiene numerosi γ-TuRC e
questa regione della cellula è il sito principale
di nucleazione dei MTs.
Il γ-TuRC nuclea e incapuccia le estremità
(-) e (+) dei nuovi filamenti fornendo siti di
legame stabili per i dimeri di tubulina.
http://manual.blueprint.org/Home/glossary-of-terms/mechanoglossary--m/mechano-glossary-microtubules/glossarytubulin/glossary-microtubule-initiation
I dimeri di tubulina usano sopratutto
interazioni longitudinali per legarsi fra di loro e
al γ−TuRC durante la fase di nucleazione.
Man mano la lunghezza del protofilamento
aumenta, le interazioni laterali fra i
protofilamenti creano una stabilità addizionale
che porta ad un MT chiuso.
Microtubuli
ORGANIZZAZIONE DEL CITOPLASMA
(a) Nelle cellule animali in
interfase, le estremità (−)
della maggior parte dei MT si
trova vicino al MTOC. Allo
stesso mdo, i MT dei flagelli
e delle cilia hanno le loro
estremità (−) in continuità
con il corpo basale, che
funge come il MTOC per
queste strutture.
(b) Quando le cellule entrano in
mitosi, la rete dei MTs si
riarrangia, formando un fuso
mitotico. Le estremità (−) di
tutti i MT del fuso puntano
verso uno dei due MTOCs, o
poli, come vengono chiamati
nelle cellule mitotiche.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21710/figure/A5469/?report=objectonly
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NB
K21580/figure/A5417/?report=objecton
ly
14
30/04/2012
Struttura di neuroni tipici dei mammiferi
(c) Nelle cellule nervose, le estremità (−) dei
MT assonali sono orientate verso la base
dell’assone. Tuttavia, i MT dei dendriti
hanno polarità miste.
(d) Nelle cellule vegetali, che contengono
numerosi MTOCs, i MTs si allineano lungo
la corteccia cellulare. Reti di MYs
incapucciano le estremità in crescita di una
cellula vegetale.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NB
K21580/figure/A5417/?report=objecton
ly
Le frecce indicano la direzione di conduzione dei potenziali di azione negli assoni (rosso). (a) Interneuroni multipolari. Ciascun neurone ha dendriti con ramificazioni profuse, che ricevono segnali nelle sinapsi con diverse centinaia di altri neuroni, e un singolo e lungo assone che si ramifica lateralmente alla sua estremità. (b) Un motoneurone che innerva una cellula muscolare. Tipicamente, i motoneuroni hanno un singolo e lungo assone che si estende dal corpo cellulare fino alla cellula effettrice. Nei, motoneuroni dei mammiferi uno strato isolante di mielina di solito riveste tutte le parti dell’assone all’eccezione dei nodi di Ranvier e terminali assonici. (c) Un neurone sensitivo in cui l’assone si ramifica subito dopo che esce dal corpo cellulare. Il ramo periferico trasporta l’impulso nervoso dalla cellula recettrice fino al corpo cellulare che è localizzato nella radice dorsale del ganglio vicino al midollo spinale; il ramo centrale trasporta l’impulso dal corpo cellulare al midollo spinale a al cervello. Entrambi i rami sono strutturalmente e funzionalmente degli assoni, tranne che nelle pozioni terminali, nonotante il ramo periferico conduca impulsi verso, piuttosto che dal 58
corpo cellulare
Microtubuli
Cilia, flagelli, assonema
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Battito ciliare
Ritmo metacronale del battito delle
cilia
Le cilia sulla superficie di uno protozoo ciliato battono in onde metacronali in cui le
cilia di una data fila sono nello stesso stadio del ciclo di battito, ma quelle delle file
adiacenti sono in stadi diversi. RS: cilia nel “recovery stroke” (battito di recupero);
ES: cilia in battito di potenza effettivo.
http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/cm1504/cytoskeleton.htm
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Corpuscoli basali e altri MTOCs ‐1
I microtubuli che formano
l’assonemas di un ciglio o di un
flagello prendono origine da
una struttura detta corpo
basale che si trova alla base
dell’organello.
I corpi basali hanno la stessa
struttura di un centriolo e
infatti corpi basali e centrioli
danno orgini gli uni agli altri.
Il flagello di uno
spermatozoo, ad es., si
forma da un corpo basale
derivato da un centriolo
che faceva parte del fuso
mitotico dello
spermatocita da cui lo
spermatozoo ha preso
origine.
66
65
Movimenti di cilia e flagelli
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9833/figure/A1846/
Struttura di cilia e flagelli
http://micro.magnet.fsu.edu/cells/ciliaandflagella/ciliaandflagella.html
67
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69
http://kentsimmons.uwinnipeg.ca/cm1504/cytoskeleton.htm
Corpuscoli basali e altri MTOCs ‐2
Altri tipi di cellule hanno tipi differenti di MTOC. Nei
funghi, l’MTOC principale appare come una struttura
discoidale, detta corpo polare del fuso ed é inserita
nell’involucro nucleare. I microtubuli che si estendono dal
corpo polare del fuso verso l’esterno, formano parte
del citoscheletro citoplasmatico, mentre i microtubuli
che crescono verso l’interno fanno parte del fuso
mitotico (che in questi organismi si forma all’interno del
nucleo).
Dineina diffettosa
- Notare la perdita di organizzazione
strutturale
Le piante sono prive sia di centrosomi che di centrioli;
il principale MTOC di una cellule vegetale é costituito da
porzioni di materiale situato sulla superficie esterna
dell’involucro nucleare da cui emergono i microtubuli del
citoscheletro:
72
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Sindrome di Kartagener
Fuso mitotico
• Incapacità di sintetizzare microtubuli
• Cilia e flagelli sono immobili
• Infezioni respiratorie croniche
• Sterilità maschile
http://www.microscopyu.com/staticgallery/featuredmicroscopist/deerinck/deerinckimage13.html
UniVe
Fuso mitotico ‐ 1
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bo
oks/NBK26934/figure/A3350/
http://ehumanbiofield.wikispaces.com/Chromosomes+HW4+MC
76
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30/04/2012
Fuso mitotico
Formazione del fuso mitotico
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/N
BK9932/figure/A1825/
I centrioli e i centrosomi si duplicano
durante l’interfase.
Durante la profase della mitosi, i
centrosomi duplicati si separano e si
muovono verso le estremità opposte del
nucleo. L’involucro nucleare si disaggrega,
e i microtubuli si riorganizzano per
formare il fuso mitotico.
I microtubuli del cinetocore si
legano ai cromosomi condensati,
mentre i microtubuli polari si
sovrappongono al centro della cellula,
e i microtubuli astrali si estendono
verso la periferia della cellula.
Nella metafase i cromosomi condensati
si allineano al centro del fuso.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9932/figure/A1830/
77
78
Colchicina e tassolo: Farmaci specifici per i microtubuli
Microtubuli
Farmaci
Questi e altri farmaci che interferiscono con l’assemblaggio e il
disassemblaggio normale dei microtubuli hanno un effetto antimitotico
che è particolarmente devastante nelle cellule in rapida divisione, come
le cellule tumorali (e cellule normali quali quelle del midollo osseo,
dell’intestino e o dell’epidermide).
79
Molecular Cell Biology 19. Cell Motility and Shape II: Microtubules and Intermediate Filaments 19.2. Microtubule Dynamics
80
and Associated Proteins
20
30/04/2012
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26862/table/A2992/
81
82
21
