La diferencia clave entre la inestabilidad dinámica y la cinta de correr es que la inestabilidad dinámica ocurre cuando los microtúbulos se ensamblan y se disuelven en un extremo, mientras que la cinta de correr ocurre cuando un extremo se polimeriza y el otro extremo se disuelve.
Los microtúbulos son polímeros celulares dinámicos. Regulan muchas actividades celulares que son esenciales para el cuerpo humano. Son la división celular, la mitosis, la adhesión, las migraciones dirigidas, la señalización celular, el suministro de vesículas y proteínas de un lado a otro de la membrana plasmática, la polimerización y la remodelación de la organización celular y la forma celular. El citoesqueleto comprende microtúbulos, filamentos intermedios y filamentos de actina. Se rehacen o se reorganizan en respuesta a señales externas que regulan las actividades celulares. La inestabilidad dinámica y el andar en cinta rodante son dos fenómenos que ocurren en muchos filamentos del citoesqueleto celular.
¿Qué es la inestabilidad dinámica?
La inestabilidad dinámica permite que las células reorganicen el citoesqueleto rápidamente cuando es necesario. Los microtúbulos contienen características dinámicas únicas. Generalmente, un subconjunto de microtúbulos crece rápidamente mientras que otros se encogen. Esta combinación de reducción, crecimiento y transiciones rápidas entre dos estados se denomina inestabilidad dinámica. Los microtúbulos dinámicos tienen una vida útil limitada, por lo que los paquetes de microtúbulos se encuentran en el proceso de recreación. Los procesos de crecimiento y contracción de los microtúbulos son procesos activos y consumen energía. Esto hace que los microtúbulos se adapten más rápido a los entornos cambiantes. Esto también les permite hacer arreglos estructurales en respuesta a las necesidades celulares.
Figura 01: inestabilidad dinámica
Los microtúbulos están formados por subunidades de proteína tubulina unidas al trifosfato de guanosina (GTP), que es un portador de energía. Las células consumen energía para mantener una alta concentración de GTP-tubulina para la polimerización. Este proceso se asocia rápidamente con los extremos de los microtúbulos y facilita el crecimiento de los microtúbulos. Después de la incorporación de subunidades en los microtúbulos, el GTP se hidroliza a guanosina difosfato (GDP), liberando energía. La GDP-tubulina no se enrolla hacia afuera mientras está atrapada en los microtúbulos. Los microtúbulos crecen mientras los extremos son estables. Sin embargo, cuando los extremos comienzan a separarse, se produce una expansión. Esto da como resultado una liberación de energía en las subunidades de tubulina a medida que los microtúbulos se encogen rápidamente.
¿Qué es la cinta de correr?
La marcha en cinta se produce en muchos filamentos del citoesqueleto celular, especialmente en los filamentos de actina y los microtúbulos. Esto ocurre cuando la longitud de un filamento crece mientras que el otro extremo se encoge. Esto da como resultado una sección de filamento que se mueve a través del citosol o estrato. Esto también se debe a la eliminación constante de subunidades de proteínas de los filamentos en un extremo, mientras que se agregan subunidades de proteínas desde el otro extremo. Los dos extremos del filamento de actina difieren en la adición y eliminación de subunidades. Los extremos positivos con dinámicas más rápidas se denominan extremos puntiagudos y los extremos negativos con dinámicas más lentas se denominan extremos puntiagudos. La elongación de los filamentos de actina tiene lugar cuando la actina G (actina libre) se une al ATP. Generalmente, el extremo positivo está asociado con la actina G. La unión de actina G a actina F tiene lugar con la regulación de la concentración crítica.
Figura 02: Cinta de correr con actina
La concentración crítica es la concentración de actina G o microtúbulos que permanecen a una tasa de equilibrio sin crecimiento ni contracción. La polimerización de actina regula aún más la profilina y la cofilina. La profilina es una proteína de unión a actina implicada en el recambio dinámico y la reconstrucción de actina. Cofilin es una familia de proteínas de unión a actina asociadas con la rápida despolimerización de los microfilamentos de actina. La marcha en cinta rodante de los microtúbulos se produce cuando un extremo se polimeriza mientras que el otro se desmonta.
¿Cuáles son las similitudes entre la inestabilidad dinámica y la cinta de correr?
- La inestabilidad dinámica y la rutina son comportamientos en los polímeros del citoesqueleto.
- Se producen en los microtúbulos.
- Además, ambos están asociados con la hidrólisis del nucleósido trifosfato.
- Participan en el crecimiento y encogimiento de los filamentos.
- Ambos son procesos activos.
- Además, requieren energía.
¿Cuál es la diferencia entre la inestabilidad dinámica y la cinta de correr?
La inestabilidad dinámica tiene lugar en los microtúbulos y se ensamblan y desensamblan en un extremo. Mientras tanto, la rueda de ardilla se produce en los filamentos de actina y los microtúbulos. Por lo tanto, esta es la diferencia clave entre la inestabilidad dinámica y la cinta rodante. Además, la principal proteína implicada en la inestabilidad dinámica es la tubulina, mientras que en la cinta rodante es la actina. Además, los nucleótidos unidos a GTP proporcionan principalmente energía para el proceso de inestabilidad dinámica. POR CUANTO, el ATP proporciona energía para andar en cinta rodante.
La siguiente infografía presenta las diferencias entre la inestabilidad dinámica y la cinta rodante en forma tabular para una comparación lado a lado.
Resumen: inestabilidad dinámica frente a caminadora
La inestabilidad dinámica tiene lugar en los microtúbulos y se ensamblan y desensamblan en un extremo. La rueda de ardilla se produce en los filamentos de actina y los microtúbulos. La inestabilidad dinámica permite que las células reorganicen el citoesqueleto rápidamente cuando sea necesario. La rueda de ardilla se produce en muchos filamentos del citoesqueleto celular. Un subconjunto de microtúbulos crece rápidamente mientras que otros se encogen; por lo tanto, existe un estado de transición rápida durante la inestabilidad dinámica. Durante la caminadora, la longitud de un filamento se alarga mientras que el otro extremo se encoge. Entonces, esto resume la diferencia entre la inestabilidad dinámica y la cinta de correr.
