Oraliq filamentlar eukaryotik hujayralarning xarakterli tuzilishidir. Ular o'z-o'zidan yig'iladi va kimyoviy jihatdan chidamli. Oraliq filamentlarning tuzilishi va funktsiyalari oqsil molekulalaridagi bog'lanish xususiyatlari bilan belgilanadi. Ular nafaqat hujayra iskalasini hosil qilish, balki organellalarning o'zaro ta'sirini ta'minlash uchun ham xizmat qiladi.
Umumiy tavsif
Filamentlar - sitoskeletning qurilishida ishtirok etadigan filamentli oqsil tuzilmalari. Diametri bo'yicha ular 3 sinfga bo'linadi. Oraliq filamentlar (IF) o'rtacha kesma qiymati 7-11 nm. Ular Ø5-8 nm mikrofilamentlar va Ø25 nm mikronaychalar o'rtasida oraliq joyni egallaydilar, buning uchun ular o'z nomini oldilar.
Ushbu tuzilmalarning 2 turi mavjud:
- Lamin. Ular yadroda. Barcha hayvonlarda laminar filamentlar mavjud.
- Sitoplazmatik. Ular sitoplazmada joylashgan. Nematodalar, mollyuskalar, umurtqali hayvonlarda mavjud. Ikkinchisida ayrim turdagi hujayralar bo'lmasligi mumkin (masalan, glial hujayralarda).
Joylashuv
Oraliq filamentlar hujayralarida yadrolar (eukariotlar) bo'lgan tirik organizmlar sitoskeletining asosiy elementlaridan biri hisoblanadi. Prokaryotlarda ham bu fibrillyar tuzilmalarning o'xshashlari mavjud. Ular o'simlik hujayralarida uchramaydi.
Filamentlarning aksariyati perinuklear zonada va plazma membranasi ostida joylashgan va markazdan hujayralar chetlarigacha cho'zilgan fibrillalar to'plamlarida joylashgan. Ular, ayniqsa, mexanik stressga duchor bo'lgan turlarda - mushaklarda, epiteliyda, shuningdek nerv tolalari hujayralarida juda ko'p.
Protein turlari
Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, oraliq filamentlarni tashkil etuvchi oqsillar hujayralar turiga va ularning farqlanish bosqichiga qarab farqlanadi. Biroq, ularning barchasi bir-biriga bog'liq.
Oraliq filament oqsillari 4 turga bo'linadi:
- Keratinlar. Ular ikkita kichik tipdagi polimerlarni hosil qiladi - kislotali va neytral. Ushbu birikmalarning molekulyar og'irligi 40 000-70 000 amu oralig'ida. m. To'qimalarning manbasiga qarab, keratinlarning turli xil heterojen shakllarining soni bir necha o'nlab yetishi mumkin. Ular izoformasiga ko'ra 2 guruhga bo'linadi - epiteliy (eng ko'p) va shoxli, ular hayvonlarning sochlari, shoxlari, tirnoqlari va patlarini tashkil qiladi.
- Ikkinchi turda deyarli bir xil molekulyar og'irlikka (45000-53000 amu) ega bo'lgan 3 turdagi oqsillar birlashtiriladi. Bularga quyidagilar kiradi: vimentin (biriktiruvchi to'qima, skuamoz hujayralar,qon va limfa tomirlarining sirtini qoplash; qon hujayralari) desmin (mushak to'qimasi); periferin (periferik va markaziy neyronlar); glial fibrillar kislotali oqsil (yuqori o'ziga xos miya oqsili).
- Neyritlarda joylashgan neyrofilament oqsillari, nerv hujayralari oʻrtasida impulslarni olib yuruvchi silindrsimon jarayonlar.
- Yadro membranasi ostida joylashgan yadro qatlamining oqsillari. Ular boshqa barcha PFlarning peshqadamlaridir.
Oraliq filamentlar yuqoridagi moddalarning bir nechta turlaridan iborat boʻlishi mumkin.
Xususiyatlar
PF xususiyatlari ularning quyidagi xususiyatlari bilan belgilanadi:
- kesimdagi polipeptid molekulalarining ko'p soni;
- kuchli hidrofobik oʻzaro taʼsirlar makromolekulalarning buralib oʻralgan superoil shaklida yigʻilishida muhim rol oʻynaydi;
- yuqori elektrostatik oʻzaro taʼsirga ega tetramerlarning hosil boʻlishi.
Natijada oraliq filamentlar kuchli burama arqon xossalarini oladi - ular yaxshi egiladilar, lekin buzilmaydi. Reaktivlar va kuchli elektrolitlar bilan ishlov berilganda, bu tuzilmalar eritmaga oxirgi bo'lib kiradi, ya'ni ular yuqori kimyoviy barqarorlik bilan ajralib turadi. Shunday qilib, karbamiddagi oqsil molekulalarining to'liq denaturatsiyasidan so'ng, filamentlar mustaqil ravishda yig'ilishi mumkin. Tashqaridan kiritilgan oqsillar bu birikmalarning allaqachon mavjud tuzilishiga tezda qo'shiladi.
Tuzilishi
Oraliq filamentlar tuzilishiga koʻra shoxlanmaydimakromolekulyar birikmalar hosil qilish va depolimerizatsiyaga qodir bo'lgan polimerlar. Ularning strukturaviy beqarorligi hujayralar shaklini o‘zgartirishga yordam beradi.
Filamentlar oqsillar turiga ko'ra xilma-xil tarkibga ega bo'lishiga qaramay, ular bir xil tuzilish rejasiga ega. Molekulalarning markazida o'ng qo'lli spiral shakliga ega bo'lgan alfa spiral mavjud. U hidrofobik tuzilmalar orasidagi aloqalar orqali hosil bo'ladi. Uning tuzilishi qisqa spiral bo'lmagan qismlar bilan ajratilgan 4 ta spiral segmentni o'z ichiga oladi.
Alfa spiralning uchlarida noaniq tuzilishga ega domenlar joylashgan. Ular filamentlarni yig'ishda va hujayra organellalari bilan o'zaro ta'sir qilishda muhim rol o'ynaydi. Ularning hajmi va oqsil ketma-ketligi turli IF turlarida katta farq qiladi.
Qurilish oqsili
PF uchun asosiy qurilish materiali dimerlar - ikkita oddiy molekuladan tashkil topgan murakkab molekulalardir. Odatda ular novda shaklidagi tuzilmalar bilan bog'langan 2 xil oqsilni o'z ichiga oladi.
Filamentlarning sitoplazmatik turi qalinligi 1 blokli iplarni hosil qiluvchi dimerlardan iborat. Ular parallel, lekin qarama-qarshi yo'nalishda bo'lgani uchun qutblanish yo'q. Bu dimerik molekulalar keyinchalik murakkabroq molekulalar hosil qilishi mumkin.
Funksiyalar
Oraliq filamentlarning asosiy vazifalari quyidagilardan iborat:
- hujayralarning mexanik mustahkamligini va ularning jarayonlarini ta'minlash;
- stress omillariga moslashish;
- da ishtirok etishhujayralar (epitelial va mushak to'qimalari) mustahkam bog'lanishini ta'minlovchi kontaktlar;
- oqsillar va organellalarning hujayra ichidagi tarqalishi (Golji apparati, lizosomalar, endosomalar, yadrolarning lokalizatsiyasi);
- lipidlarni tashishda ishtirok etish va hujayralar orasidagi signalizatsiya.
PF ham mitoxondrial funktsiyaga ta'sir qiladi. Sichqonlar ustida olib borilgan laboratoriya tajribalari shuni ko'rsatadiki, desmin geniga ega bo'lmagan odamlarda bu organellalarning hujayra ichidagi joylashuvi buziladi va hujayralarning o'zlari qisqaroq umr ko'rish uchun dasturlashtirilgan. Natijada to'qimalarning kislorod iste'moli kamayadi.
Boshqa tomondan, oraliq filamentlarning mavjudligi mitoxondriyal harakatchanlikning pasayishiga yordam beradi. Agar vimentin hujayra ichiga sun'iy ravishda kiritilgan bo'lsa, u holda IF tarmog'ini tiklash mumkin.
Tibbiyotning ahamiyati
PF sintezi, to'planishi va tuzilishidagi buzilishlar ba'zi patologik holatlarning paydo bo'lishiga olib keladi:
- Jigar hujayralari sitoplazmasida gialin tomchilarining hosil bo`lishi. Boshqacha qilib aytganda, ular Mallory jismlari deb ataladi. Bu tuzilmalar epiteliya tipidagi IF oqsillaridir. Ular spirtli ichimliklarni uzoq vaqt ta'sir qilish (o'tkir alkogolli gepatit), shuningdek, jigar va o't pufagida safro turg'unligi bilan (virusli gepatit B va sirrozi bilan og'rigan bemorlarda) birlamchi gepatotsellyulyar jigar saratonida metabolik jarayonlarning buzilishi bilan hosil bo'ladi. Alkogolli gialin immunogen xususiyatga ega, bu tizimli patologiyaning rivojlanishini oldindan belgilab beradi.
- Genlar mutatsiyaga uchraganda,keratinlarni ishlab chiqarish uchun mas'ul bo'lib, irsiy teri kasalligi paydo bo'ladi - epidermoliz bullosa. Bunday holda, terining tashqi qatlamini biriktiruvchi to'qimadan ajratib turadigan bazal membranaga biriktirilishining buzilishi mavjud. Natijada eroziya va pufakchalar hosil bo'ladi. Teri eng kichik mexanik shikastlanishga juda sezgir bo'lib qoladi.
- Altsgeymer kasalligida miya hujayralarida keksalik plitalari va neyrofibrilyar chigallarning shakllanishi.
- Kardiyomiyopatiyaning ba'zi turlari PF ning ortiqcha to'planishi bilan bog'liq.
Maqolamiz barcha savollaringizga javob berdi deb umid qilamiz.
