Скелетот на клетките: нано-димензионален сензор за динамика на клетките

Со просечна должина од 10–25 микрометри, клетките кои го сочинуваат нашиот организам не се видливи со голо око, но се доволно комплексни за и тие да имаат свој скелет кој им дава структура и форма, а им помага и да се движат… исто како нашиот скелетен систем.

Човечкиот организам е составен од различни органи поврзани во неколку главни системи како што се нервниот, кардиоваскуларниот или системот за движење (мускулен + скелетен). Движење, скокање, трчање, допир… функции и активности кои се важен дел од нашиот секојдневен живот. Овие активности може да ги вршиме благодарејќи на синергијата помеѓу скелетниот и мускулниот систем. Оваа синергија вооедно го потпира и држи нашето тело и му овозможува нормална функција. Но размислувајќи на клеточно ниво (телото е огромна организирана единка на неколку трилиони (1018) клетки!), доаѓа прашањето дали и клетките имаат некој вид потпора и систем кој им овозможува да ја задржат својата форма а вооедно и да можат да ја чувствуваат микро-околината околу нив?

Одговорот е ДА! Нивниот “скелетен“ систем се нарекува цитоскелет. Како мрежаста структура низ клетката, тој е формиран од различен вид на протеински нишки (филаменти). Иако овие нишки имаат нано-димензии, тие имаат важна улога во клеточното движење, движење на хромозомите за време на клеточната делба и чувствување на различни “био-механички“ стимулации од страна на микро-околината.

Еден вид од овие протеински нишки се составени од протеин наречен актин, кој формира актински нишки (actin filaments). Овие нишки имаат диjаметар од околу 8 нанометри и можат да растат во должина со користење на енергија во вид на АТП (аденозин трифосфат), примарниот извор на енерија во нашиот организам на клеточно ниво. Поинтересно, овие нишки ги чувствуваат внатрешните механички сили коишто се присутни во клетката, како и надворешните сили од мирко околината и можат да го менуваат својот облик со компресирање, растегнување или растење на нишките. Актинските нишки се поврзани со микро-околината надвор од клетката преку формирање на фокални контакти (комплекс на протеини). Преку овие контакти, актинските нишки се “механички сензори“. тие чувствуваат и пренесуваат надворешни сили кои ја менуваат микро-околината, хемиски промени во микро-околината, или промени на цврстина и топографија (на површина). Во зависност на овие промени тие ја менуваат формата на клетката, помагаат во нејзино движење (мигрирање) кога е потребно или придонесуваат за различни биохемиски процеси во клетката.

Слика 1. Протеинските нишки кои го градат цитоскелетот, нивната структура и микроскопски слики од нивната распространетост внатре во клетката. (адаптирано од: Molecular Cell Biology, 6th Edition [1])

Интересен факт е тоа што најгорниот слој од нашата кожа е составен од вид на протеински нишки, дел од скелетот на клетките. Таканаречените посредувачки нишки (intermediate filaments), ги распоредуваат еластичните сили во клетката и даваат отпор. Еден вид посредувачки нишки се формирани од протеинот кератин, кој е доста застапен во нашата кожа. Најгорниот слој од нашата кожа е составен од мртви клетки, коишто зад себе ги оставиле само овој вид на посредувачки нишки од кератин, коишто формираат бариера која не штити од инфекции, дехидрација, хемикалии или механички притисок.

Динамична компонента на цитосклетот се микротубулите (microtubules). Имајќи диjаметар од 24–25 нанометри тие се како мини-транспортери внатре во клетките, овозможувајќи транспорт на различни органели и мулти-протеински комплекси низ цитоплазмата, исто како што низ една фабрика се транспортираат работи со помош на виљушкари. Есенцијални за нас се и поради фактот дека имаат улога во делбата на клетките, формирајќи го делбеното вретено коешто ги разделува хромозомите.

BBC: Тајниот живот на клетките.

Секој со својата задача, овие различни нишки овозможуваат чудесната “машинерија“ внатре во секоја клетка која е како мини фабрика совршено да функционира и покрај огромниот број на возможни “играчи, сигнали и дестинации“… Но сепак, дали дознавајќи се повеќе за клетките и како тие функционираат, го поедноставува или комплицира нашето разбирање? Погледнето го краткото видео во кое визуелно полесно ќе можете да си го замислите светот во клетката со сите елементи и да потонете во нејзиниот волшебен свет.


  1. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, A. C., Krieger, M., Scott, P. M., Bretscher, A., Ploegh, A., & Matsudaira, P. (2007). Molecular cell biology, (6th ed.). New York: W.H. Freeman.  ↩
Ознаки: , , ,

Споделете ја содржината на социјалните мрежи!

Слични написи:

Напишете коментар

Вашата адреса за е-пошта нема да биде објавена. Задолжителните полиња се означени со *

Пополнете го ова поле
Пополнете го ова поле
Ве молам, внесете валидна адреса за е-пошта.

Мени

Споделете со пријателите