Dallimi kryesor midis paqëndrueshmërisë dinamike dhe lëvizjes në rutine është se paqëndrueshmëria dinamike ndodh kur mikrotubulat mblidhen dhe shpërbëhen në njërin skaj, ndërsa vrapimi me rutine ndodh kur njëri skaj polimerizohet dhe skaji tjetër shpërbëhet.
Mikrotubulat janë polimere qelizore dinamike. Ato rregullojnë shumë aktivitete qelizore që janë thelbësore për trupin e njeriut. Ato janë ndarja e qelizave, mitoza, ngjitja, migrimet e drejtuara, sinjalizimi i qelizave, shpërndarja e vezikulave dhe proteinave mbrapa dhe mbrapa nga membrana plazmatike, polimerizimi dhe rimodelimi i organizimit qelizor dhe formës së qelizës. Citoskeleti përbëhet nga mikrotubula, filamente të ndërmjetme dhe filamente të aktinës. Ata ribëjnë ose riorganizohen në përgjigje të sinjaleve të jashtme që rregullojnë aktivitetet e qelizave. Paqëndrueshmëria dinamike dhe lëvizja në rutine janë dy fenomene që ndodhin në shumë filamente citoskeletore qelizore.
Çfarë është Paqëndrueshmëria Dinamike?
Paqëndrueshmëria dinamike lejon qelizat të riorganizojnë citoskeletin me shpejtësi kur është e nevojshme. Mikrotubulat përmbajnë karakteristika unike dinamike. Në përgjithësi, një nëngrup mikrotubulash rritet me shpejtësi ndërsa të tjerët tkurren. Ky kombinim i tkurrjes, rritjes dhe tranzicionit të shpejtë midis dy gjendjeve quhet paqëndrueshmëri dinamike. Mikrotubulat dinamike kanë një jetëgjatësi të kufizuar, kështu që tufat e mikrotubulave janë në procesin e rekreacionit. Proceset e rritjes dhe tkurrjes së mikrotubulave janë procese aktive dhe konsumojnë energji. Kjo bën që mikrotubulat të përshtaten më shpejt me mjediset në ndryshim. Kjo gjithashtu u lejon atyre të bëjnë rregullime strukturore në përgjigje të nevojave celulare.
Figura 01: Paqëndrueshmëri dinamike
Mikrotubulat përbëhen nga nën-njësi proteinike të tubulinës të lidhura me guanozintrifosfatin (GTP), i cili është një bartës energjie. Qelizat konsumojnë energji për të mbajtur një përqendrim të lartë të GTP-tubulinës për polimerizim. Ky proces shoqërohet me shpejtësi me skajet e mikrotubulave dhe lehtëson rritjen e mikrotubulave. Pas përfshirjes së nënnjësive në mikrotubula, GTP hidrolizohet në guanozinë difosfat (GDP), duke çliruar energji. GDP-tubulina nuk përkulet nga jashtë ndërsa është e bllokuar në mikrotubula. Mikrotubulat rriten ndërsa skajet janë të qëndrueshme. Megjithatë, kur skajet fillojnë të ndahen, ndodh një zgjerim. Kjo rezulton në një çlirim energjie në njësitë e tubulinës pasi mikrotubulat tkurren me shpejtësi.
Çfarë është Treadmiling?
Treadmiling ndodh në shumë filamente të citoskeletit qelizor, veçanërisht në filamentet e aktinës dhe mikrotubulat. Kjo ndodh kur gjatësia e një filamenti rritet ndërsa skaji tjetër tkurret. Kjo rezulton në një seksion filamenti që lëviz nëpër citosol ose shtresë. Kjo është gjithashtu për shkak të heqjes së njësive të proteinave vazhdimisht nga filamentet në njërin skaj, ndërsa nën-njësitë e proteinave shtohen nga skaji tjetër. Dy skajet e filamentit të aktinës ndryshojnë në shtimin dhe heqjen e nënnjësive. Skajet plus me dinamikë më të shpejtë quhen skajet me gjemba, dhe skajet minus me dinamikë më të ngad altë quhen skajet me majë. Zgjatimi i filamenteve të aktinës ndodh kur G-aktina (aktina e lirë) lidhet me ATP. Në përgjithësi, fundi pozitiv lidhet me G-aktinën. Lidhja e G-aktinës në F-aktinë bëhet me rregullimin e përqendrimit kritik.
Figura 02: Treadmiling me aktin
Përqendrimi kritik është përqendrimi i G-aktinës ose mikrotubulave që mbeten në një shkallë ekuilibri pa ndonjë rritje ose tkurrje. Polimerizimi i aktinës rregullon më tej profilin dhe kofilinën. Profilin është një proteinë lidhëse e aktinës e përfshirë në qarkullimin dinamik dhe rindërtimin e aktinës. Kofilina është një familje proteinash që lidhin aktinën e lidhur me depolimerizimin e shpejtë të mikrofilamenteve të aktinës. Rrotullimi i mikrotubulave ndodh kur njëri skaj polimerizohet ndërsa tjetri çmontohet.
Cilat janë ngjashmëritë midis paqëndrueshmërisë dinamike dhe lëvizjes me rutine?
- Paqëndrueshmëria dinamike dhe lëvizja në rutine janë sjellje në polimeret citoskeletore.
- Ato ndodhin në mikrotubula.
- Për më tepër, të dyja janë të lidhura me hidrolizën e trifosfatit nukleozid.
- Ato janë të përfshirë në rritjen dhe tkurrjen e filamenteve.
- Të dyja janë procese aktive.
- Për më tepër, ata kërkojnë energji.
Cili është ndryshimi midis paqëndrueshmërisë dinamike dhe lëvizjes me rutine?
Paqëndrueshmëria dinamike ndodh në mikrotubula dhe ato mblidhen dhe çmontohen në njërin skaj. Ndërkohë, vrapimi ndodh në filamentet dhe mikrotubulat e aktinës. Kështu, ky është ndryshimi kryesor midis paqëndrueshmërisë dinamike dhe vrapimit. Për më tepër, proteina kryesore e përfshirë në paqëndrueshmërinë dinamike është tubulina, ndërsa në vrapim, ajo është aktina. Gjithashtu, nukleotidet e lidhura me GTP sigurojnë kryesisht energji për procesin e paqëndrueshmërisë dinamike. Ndërsa, ATP siguron energji për vrapim.
Infografiku i mëposhtëm paraqet ndryshimet midis paqëndrueshmërisë dinamike dhe lëvizjes në rutine në formë tabelare për krahasim krah për krah.
Përmbledhje – Paqëndrueshmëria dinamike kundrejt lëvizjes me rutine
Paqëndrueshmëria dinamike ndodh në mikrotubula dhe ato mblidhen dhe shpërbëhen në njërin skaj. Treadmiling ndodh në filamentet e aktinës dhe mikrotubulat. Paqëndrueshmëria dinamike lejon qelizat të riorganizojnë citoskeletin me shpejtësi kur është e nevojshme. Treadmiling ndodh në shumë filamente të citoskeletit qelizor. Një nëngrup mikrotubulash rritet me shpejtësi ndërsa të tjerët tkurren; prandaj, një gjendje e shpejtë tranzicioni ekziston gjatë paqëndrueshmërisë dinamike. Gjatë vrapimit, gjatësia e një filamenti zgjatet ndërsa skaji tjetër tkurret. Pra, kjo përmbledh ndryshimin midis paqëndrueshmërisë dinamike dhe lëvizjes me rutine.
