Citoesqueleto en plantas

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Unidad Irapuato: vigésimo aniversario

El citoesqueleto en plantas durante la mitosis y la citocinesis
Magdalena Segura Nieto

Generalidades
La red macromolecular más importante en las células eucarióticas es el citoesqueleto, que permite llevar a cabo una gran variedad de movimientos coordinados y dirigidos. Se dice que el crecimiento y desarrollo de todas las células de las plantasdepende de un citoesqueleto integralmente funcional. Hasta el momento no se conocen todos sus componentes y no se tiene un panorama completo de su arquitectura y funcionamiento. El citoesquelto de las plantas ha sido menos estudiado que el de células animales y en muchos casos se ha asumido que su organización y funcionamiento es similar al de células animales. Por otra parte, en el citoesqueleto deplantas se han desarrollado funciones distintas de las de animales como se señala adelante. Las células de las plantas responden a una gran variedad de estímulos internos y externos con rápidos y espectaculares rearreglos en el citoplasma. Esta plasticidad del citoplasma se debe a la presencia de un citoesqueleto dinámico constituido por tres principales familias de proteínas que al polimerizarforman redes de filamentos interconectados: los microfilamentos (MF) con un diámetro de 7-9 nanómetros (nm), los microtúbulos (MT) con diámetro de 25 nm y los filamentos intermedios (FI) con diámetro de 10-15 nm. Se dice que los FI son los más rígidos y sugieren una función más estructural que de movimiento, mientras que los MT y los MF tienen ambas funciones estructurales y muy dinámicas.

La Dra.Magdalena Segura Nieto es investigadora titular del Departamento de Ingeniería Genética de la Unidad Irapuato del Cinvestav. Dirección electrónica: msegura@ira.cinvestav.mx.

Avance y Perspectiva vol. 20

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La red de los MF está constituida por polímeros de la actina; esta es una proteína muy conservada con actividad de ATPasa, predominantemente citoplasmática de estructura globular(ácida) que existe como monómero (G-actina) y en forma de filamento (F-actina). Cada subunidad une un ATP y un catión divalente (Mg+2), con un PM aproximado de 43 kDa. En condiciones fisiológicas la actina polimeriza en filamentos largos y a baja concentracion de sales es estable como G-actina o durante la interacción con proteínas como profilina, timosina o DNAsa I. La longitud de los filamentos deactina está controlada por proteínas que se unen a los extremos del filamento de actina, extremo (+) o de rápido crecimiento, el cual es estabilizado por proteínas tipo CapZ. El extremo (–) o de crecimiento lento está estabilizado por proteínas como la tropomodulina. Existen toxinas que estabilizan los MF como la faloidina o que la despolimerizan como la citocalasina B y proteínas que rompen los MFcomo la gelsolina, la severina o la cofilina. La polaridad de los filamentos de actina es una propiedad fundamental para la interacción actina-miosina que es la principal proteína motora responsable de conducir la mayoría de los movimientos dependientes de F-actina (MF), como en la translocación de vesículas, en las corrientes citoplasmáticas y en la separación de las células hijas en lacitocinesis. La red de MT está formada por polímeros del heterodímero de α-y β-tubulina, ambas proteínas globulares ácidas, con un PM aproximado de 55 kDa. La tubulina pertenece a una familia de proteínas muy conservada, con actividad de GTPasa. El ensamble de 390

los microtúbulos involucra tres pasos: primero la formación de protofilamentos, a partir de α-y β-heterodímero de tubulina, enseguida laasociación de protofilamentos para formar el túbulo y finalmente la adición de dímeros de tubulina para alargar el MT en el extremo (+), mientras en el extremo (-) se favorece la despolimerización. Las drogas antimitóticas específicas que desestabilizan los MT son taxol, colchicina y vinblastina. Las proteínas asociadas a microtúbulos (MAPs) estabilizan y protejen la despolimerización de los MT....
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