نظرة عامة على الهيكل الخلوي

الهيكل الخلوي عبارة عن شبكة من خيوط البروتين الموجودة داخل الخلية ، ولها ثلاثة خيوط متميزة - خيوط دقيقة ، وأنابيب دقيقة ، وخيوط وسيطة. لكل منها سمات مميزة تميزها ، بما في ذلك ديناميكيات تجميعها وتفكيكها ، والخصائص الميكانيكية ، والقطبية ، ونوع المحركات الجزيئية المرتبطة بها. في وقت سابق ، كان يعتقد أنها موجودة فقط في الخلايا حقيقية النواة. ومع ذلك ، تم العثور على متماثلاتهم في النهاية في الخلايا بدائية النواة. تفترض الدراسات التي أجريت على المتماثلات البكتيرية لبروتينات الهيكل الخلوي أن الهيكل الخلوي نشأ في البكتيريا والعتائق.

على الرغم من استخدام كلمة "هيكل عظمي" ، فإن الهيكل الخلوي ليس هيكلا ثابتا. إنه هيكل ديناميكي وتكيفي يشارك في الوظائف الخلوية المختلفة. يمكن تصنيف هذه الوظائف على نطاق واسع على أنها أ) التنظيم المكاني للمحتوى الخلوي ، ب) ربط الخلية ببيئتها الخارجية فيزيائيا وكيميائيا حيوية ج) توليد قوى منسقة تساعد في حركة الخلية وتغيير شكل الخلية. على الرغم من أن هذه الخيوط منظمة في شبكات تقاوم التشوه ، إلا أنها يمكن أن تخضع لإعادة تنظيم سريعة استجابة للإشارات أو القوى الخارجية.

الخيوط الدقيقة أو الأكتين الخيطي (F-actin) هي خيوط حلزونية يمين من مونومرات الأكتين الكروي (G-actin). هذه خيوط قطبية بسبب معدل البلمرة في أي من الطرفين. تستطيل هذه الخيوط بشكل مطرد لإنتاج قوة قوية مستدامة مطلوبة لإجراء تغييرات في الحركة وشكل الخلية. الأنابيب الدقيقة عبارة عن هياكل أسطوانية مجوفة تحتوي على ثلاثة عشر خيوطا أولية تتكون من غيرات ألفا بيتا توبولين. من المعروف أن الأنابيب الدقيقة لديها ديناميكيات التجميع والتفكيك الأكثر تعقيدا. على عكس الخيوط الدقيقة ، تنتقل الأنابيب الدقيقة بسرعة بين البلمرة وإزالة البلمرة. يتم تنظيم ديناميكيات الأنابيب الدقيقة من خلال هيكل يعرف باسم مراكز تنظيم الأنابيب الدقيقة (MTOCs). المكون الثالث ، الخيوط الوسيطة ، عبارة عن بروتينات ليفية طويلة تتكون من وحدات فرعية متعددة تشكلت من خلال عمليات متعددة الخطوات. هذه الخيوط عبارة عن هياكل ثابتة بشكل عام ، يتم تنظيم ديناميكياتها من خلال تعديلات ما بعد الترجمة مثل الفسفرة وإزالة الفسفرة.