Perbedaan Utama – Mikrotubulus vs Mikrofilamen
Mikrotubulus dan mikrofilamen adalah dua komponen sitoskeleton sel. Sitoskeleton dibentuk oleh mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen perantara. Mikrotubulus dibentuk oleh polimerisasi protein tubulin. Mereka memberikan dukungan mekanis ke sel dan berkontribusi pada transportasi intraseluler. Mikrofilamen dibentuk oleh polimerisasi monomer protein aktin. Mereka berkontribusi pada pergerakan sel di permukaan. Perbedaan yang menonjol antara mikrotubulus dan mikrofilamen adalah mikrotubulus panjang, silinder berongga, terdiri dari unit protein tubulin sedangkan mikrofilamen adalah polimer heliks beruntai ganda, terdiri dari protein aktin .
- Apa itu Mikrotubulus? – Struktur, Fungsi, Karakteristik 2. Apa itu Mikrofilamen? – Struktur, Fungsi, Karakteristik 3. Apa perbedaan antara Mikrotubulus dan Mikrofilamen
Yang perlu anda ketahui tentang Mikrotubulus?
Mikrotubulus adalah polimer protein tubulin yang ditemukan di mana-mana di sitoplasma . Mikrotubulus adalah salah satu komponen sitoplasma. Mereka dibentuk oleh polimerisasi dimer alfa dan beta tubulin. Polimer tubulin dapat tumbuh hingga 50 mikrometer di alam yang sangat dinamis. Diameter luar tabung sekitar 24 nm, dan diameter dalam sekitar 12 nm. Mikrotubulus dapat ditemukan pada eukariota dan bakteri .
Struktur Mikrotubulus
Mikrotubulus eukariotik adalah struktur silinder panjang dan berongga. Ruang dalam silinder disebut sebagai lumen. Monomer polimer tubulin adalah /β-tubulin dimer. Dimer ini berasosiasi dengan ujung ke ujungnya untuk membentuk protofilamen linier yang kemudian dihubungkan secara lateral untuk membentuk mikrotubulus tunggal. Biasanya, sekitar tiga belas protofilamen terkait dalam mikrotubulus tunggal. Dengan demikian, tingkat asam amino adalah 50% di setiap dan – tubulin dalam polimer. Berat molekul polimer adalah sekitar 50 kDa. Polimer mikrotubulus memiliki polaritas antara dua ujung, satu ujung mengandung subunit , dan ujung lainnya mengandung subunit . Dengan demikian, kedua ujungnya masing-masing ditunjuk sebagai ujung (-) dan (+).
Gambar 1: Struktur Mikrotubulus
Organisasi Mikrotubulus Intraseluler
Organisasi mikrotubulus dalam sel bervariasi sesuai dengan jenis sel. Pada sel epitel, ujung (-) tersusun sepanjang sumbu apikal-basal. Organisasi ini memfasilitasi pengangkutan organel, vesikel, dan protein di sepanjang sumbu apikal-basal sel. Pada jenis sel mesenkim seperti fibroblas, mikrotubulus berlabuh ke sentrosom , memancarkan ujung (+) ke perifer sel. Organisasi ini mendukung gerakan fibroblas. Mikrotubulus, bersama dengan asisten protein motorik, mengatur aparatus Golgi dan retikulum endoplasma . Sebuah sel fibroblas, yang mengandung mikrotubulus ditunjukkan pada Gambar 2 .
Gambar 2: Mikrotubulus dalam sel fibroblas Mikrotubulus berlabel fluoresen berwarna hijau dan aktin berwarna merah.
Fungsi Mikrotubulus
Mikrotubulus berkontribusi untuk membentuk sitoskeleton, jaringan struktural sel. Sitoskeleton menyediakan dukungan mekanis, transportasi, motilitas, segregasi kromosom dan organisasi sitoplasma. Mikrotubulus mampu menghasilkan kekuatan dengan berkontraksi, dan mereka memungkinkan transportasi seluler bersama dengan protein motorik. Mikrotubulus dan filamen aktin menyediakan kerangka dalam untuk sitoskeleton dan memungkinkannya untuk mengubah bentuknya saat bergerak. Komponen sitoskeleton eukariotik ditunjukkan pada gambar 3 . Mikrotubulus diwarnai dengan warna hijau. Filamen aktin diwarnai dengan warna merah dan inti diwarnai dengan warna biru.
Gambar 3: Sitoskeleton
Mikrotubulus yang terlibat dalam pemisahan kromosom selama mitosis dan meiosis , membentuk gelendong aparat . Mereka berinti di sentromer , yang merupakan pusat pengorganisasian mikrotubulus (MTOCs), untuk membentuk aparatus gelendong. Mereka juga diatur dalam badan basal silia dan flagela seperti struktur internal.
Mikrotubulus memungkinkan regulasi gen melalui ekspresi spesifik faktor transkripsi, yang mempertahankan ekspresi diferensial gen, dengan bantuan sifat dinamis mikrotubulus.
Protein Terkait dengan Mikrotubulus
Berbagai dinamika mikrotubulus seperti laju polimerisasi, depolimerisasi, dan bencana diatur oleh protein terkait mikrotubulus (MAP). Protein Tau, MAP-1, MAP-2, MAP-3, MAP-4, katanin, dan gelisah dianggap sebagai MAP. Protein pelacakan plus-end (+TIP) seperti CLIP170 adalah kelas lain dari MAP. Mikrotubulus adalah substrat untuk protein motorik, yang merupakan kelas terakhir dari MAP. Dynein, yang bergerak menuju ujung (-) mikrotubulus dan kinesin, yang bergerak menuju ujung (+) mikrotubulus, adalah dua jenis protein motorik yang ditemukan dalam sel. Protein motorik memainkan peran utama dalam pembelahan sel dan perdagangan vesikel. Protein motor menghidrolisis ATP untuk menghasilkan energy mekanik untuk transportasi.
Yang perlu anda ketahui tentang Mikrofilamen?
Filamen yang terdiri dari filamen aktin dikenal sebagai mikrofilamen. Mikrofilamen adalah komponen sitoskeleton. Mereka dibentuk oleh polimerisasi monomer protein aktin. Sebuah mikrofilamen berdiameter sekitar 7 nm dan terdiri dari dua helai yang berbentuk heliks.
Struktur Mikrofilamen
Serat tertipis di sitoskeleton adalah mikrofilamen. Monomer, yang membentuk mikrofilamen disebut subunit aktin globular (G-aktin). Satu filamen heliks ganda disebut aktin berfilamen (F-aktin). Polaritas mikrofilamen ditentukan oleh pola pengikatan fragmen myosin S1 dalam filamen aktin. Maka dari itu, ujung runcing disebut ujung (-) dan ujung berduri disebut ujung (+). Struktur mikrofilamen ditunjukkan pada Gambar 3 .
Gambar 3: Sebuah mikrofilamen
Organisasi Mikrofilamen
Tiga dari monomer G-aktin berasosiasi sendiri untuk membentuk trimer. Aktin, yang terikat ATP, berikatan dengan ujung berduri, menghidrolisis ATP. Kapasitas pengikatan aktin dengan subunit tetangga berkurang oleh peristiwa autokatalis sampai mantan ATP dihidrolisis. Polimerisasi aktin dikatalisis oleh actoclampins, kelas motor molekuler. Mikrofilamen aktin dalam kardiomiosit ditunjukkan, diwarnai dengan warna hijau pada Gambar 4 . Warna biru menunjukkan nukleus.
Gambar 4: Mikrofilamen di Kardiomiosit
Fungsi Mikrofilamen
Mikrofilamen terlibat dalam sitokinesis dan motilitas seperti gerakan amoeboid. Umumnya berperan dalam bentuk sel, kontraktilitas sel, stabilitas mekanik, eksositosis, dan endositosis. Mikrofilamen kuat dan relatif fleksibel. Mereka tahan terhadap patah oleh gaya tarik dan tekuk oleh gaya tekan multi-piconewton. Motilitas sel dicapai dengan pemanjangan salah satu ujung dan kontraksi ujung lainnya. Mikrofilamen juga bertindak sebagai motor molekuler kontraktil yang digerakkan oleh actomyosin, bersama dengan protein myosin II.
Protein Terkait dengan Mikrofilamen
Pembentukan filamen aktin diatur oleh protein terkait dengan mikrotubulus seperti,
- Protein pengikat monomer aktin (thymosin beta-4 dan profilin)
- Pengikat silang filamen (fascin, fimbrin dan alpha-actinin)
- Filament-nucleator atau protein terkait aktin 2/3 (Arp2/3) kompleks
- Protein pemutus filamen (gelsolin)
- Protein pelacakan ujung filamen (formin, N-WASP dan VASP)
- Capper ujung berduri filamen seperti CapG.
- Protein depolimerisasi aktin (ADF/cofilin)
Perbedaan Antara Mikrotubulus dan Mikrofilamen
Struktur
Mikrotubulus: Mikrotubulus adalah kisi heliks.
Mikrofilamen: Mikrofilamen adalah heliks ganda.
Diameter
Mikrotubulus: Mikrotubulus berdiameter 7 nm.
Mikrofilamen: Mikrofilamen berdiameter 20-25 nm.
Komposisi
Mikrotubulus: Mikrotubulus terdiri dari subunit alfa dan beta protein tubulin.
Mikrofilamen: Mikrofilamen sebagian besar terdiri dari protein kontraktil yang disebut aktin.
Kekuatan
Mikrotubulus: Mikrotubulus kaku dan menahan gaya lentur.
Mikrofilamen: Mikrofilamen fleksibel dan relatif
kuat. Mereka menahan tekuk karena gaya tekan dan patah filamen oleh gaya tarik.
Fungsi
Mikrotubulus: Mikrotubulus membantu fungsi sel seperti mitosis dan berbagai fungsi transportasi sel.
Mikrofilamen: Mikrofilamen membantu sel untuk bergerak.
Protein Terkait
Mikrotubulus: MAP, +TIP, dan protein motorik adalah protein terkait yang mengatur dinamika mikrotubulus.
Mikrofilamen: Protein pengikat monomer aktin, pengikat silang filamen, protein terkait aktin 2/3 (Arp2/3) kompleks dan protein pemutus filamen terlibat dalam regulasi dinamika mikrofilamen.
Kata terakhir
Mikrotubulus dan mikrofilamen adalah dua komponen dalam sitoskeleton. Perbedaan yang menonjol antara mikrotubulus dan mikrofilamen adalah dalam struktur dan fungsinya. Mikrotubulus memiliki struktur silinder berongga yang panjang. Mereka dibentuk oleh polimerisasi protein tubulin. Peran utama mikrotubulus adalah untuk memberikan dukungan mekanis ke sel, terlibat dalam pemisahan kromosom dan mempertahankan transportasi komponen di dalam sel. Di sisi lain, mikrofilamen adalah struktur heliks, lebih kuat dan fleksibel dibandingkan dengan mikrotubulus. Mereka terlibat dalam pergerakan sel di permukaan. Baik mikrotubulus dan mikrofilamen adalah struktur dinamis. Sifat dinamis mereka diatur oleh protein terkait dengan polimer.
Referensi: 1. “Mikrotubulus.” Wikipedia , ensiklopedia gratis Yayasan Wikimedia, 14 Maret 2017. Web. 14 Maret 2017. 2. “Mikrofilamen.” Wikipedia , ensiklopedia gratis Yayasan Wikimedia, 08 Mar. 2017. Web. 14 Maret 2017.
Gambar Courtesy: 1. “Struktur mikrotubulus” Oleh Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) – Karya sendiri (dirender dengan Maxon Cinema 4D) (CC BY-SA 4.0) melalui Commons Wikimedia 2. “Fibroblast gambar neon” Oleh James J. Faust dan David G. Capco – NIGMS Open Source Image and Video Gallery (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia 3. “Fluorescent Cells” Oleh (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia 4. “Gambar 04 05 02″Oleh CNX OpenStax – (CC BY 4.0) melalui Commons Wikimedia 5. “File: F-actin filaments in cardiomyocytes” Oleh Ps1415 – Pekerjaan sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Commons Wikimedia
