I microtubuli sono componenti essenziali del citoscheletro di tutte le cellule eucariotiche. Sono polimeri cavi e cilindrici composti da subunità di una proteina chiamata tubulina. In particolare, la tubulina esiste come un dimero, composto da α-tubulina e β-tubulina.
Struttura: I dimeri di tubulina si assemblano in protofilamenti longitudinali. Tredici protofilamenti si affiancano lateralmente per formare la parete del microtubulo, creando un cilindro cavo. Questa struttura conferisce ai microtubuli rigidità e resistenza alla compressione.
Polarità: I microtubuli hanno una polarità intrinseca. L'estremità con la β-tubulina esposta è chiamata estremità più (+), mentre l'estremità con la α-tubulina esposta è chiamata estremità meno (-). Questa polarità è cruciale per la direzione del movimento delle proteine motrici e per la dinamica dei microtubuli.
Dinamica: I microtubuli sono strutture dinamiche, in grado di polimerizzare (allungarsi) e depolimerizzare (accorciarsi) rapidamente. Questo processo è noto come instabilità dinamica ed è regolato dalla concentrazione di GTP (guanosina trifosfato) legato alla β-tubulina. L'idrolisi del GTP destabilizza il microtubulo e favorisce la depolimerizzazione. La instabilità%20dinamica è essenziale per molte funzioni cellulari, inclusi il movimento cromosomico durante la mitosi e il trasporto intracellulare.
Funzioni: I microtubuli svolgono una vasta gamma di funzioni cellulari:
Organizzazione: La organizzazione%20dei%20microtubuli è spesso regolata dal centrosoma, il principale centro di organizzazione dei microtubuli (MTOC) nelle cellule animali. Il centrosoma contiene una coppia di centrioli circondati da materiale pericentriolare, da cui si irradiano i microtubuli.
Farmaci: Molti farmaci, come il taxolo e la colchicina, agiscono sui microtubuli. Il taxolo stabilizza i microtubuli, impedendone la depolimerizzazione, mentre la colchicina ne inibisce la polimerizzazione. Questi farmaci sono utilizzati in chemioterapia per bloccare la divisione cellulare delle cellule tumorali.
In sintesi, i microtubuli sono strutture dinamiche e versatili che svolgono un ruolo cruciale in numerose funzioni cellulari. La loro struttura, polarità e dinamica sono essenziali per la loro funzione.