A principal diferença entre instabilidade dinâmica e esteira é que a instabilidade dinâmica ocorre quando os microtúbulos se montam e desmontam em uma extremidade, enquanto a esteira ocorre quando uma extremidade se polimeriza e a outra se desmonta.
Microtúbulos são polímeros celulares dinâmicos. Eles regulam muitas atividades celulares que são essenciais para o corpo humano. Eles são divisão celular, mitose, adesão, migrações direcionadas, sinalização celular, vesícula e entrega de proteínas para frente e para trás da membrana plasmática, polimerização e remodelação da organização celular e da forma celular. O citoesqueleto compreende microtúbulos, filamentos intermediários e filamentos de actina. Eles se refazem ou se reorganizam em resposta a sinais externos que regulam as atividades das células. Instabilidade dinâmica e esteira são dois fenômenos que ocorrem em muitos filamentos do citoesqueleto celular.
O que é Instabilidade Dinâmica?
A instabilidade dinâmica permite que as células reorganizem o citoesqueleto rapidamente quando necessário. Os microtúbulos contêm recursos dinâmicos exclusivos. Geralmente, um subconjunto de microtúbulos cresce rapidamente enquanto outros encolhem. Essa combinação de encolhimento, crescimento e transições rápidas entre dois estados é chamada de instabilidade dinâmica. Os microtúbulos dinâmicos têm uma vida útil limitada, portanto, os feixes de microtúbulos estão em processo de recriação. Os processos de crescimento e retração dos microtúbulos são processos ativos e consomem energia. Isso faz com que os microtúbulos se adaptem mais rapidamente a ambientes em mudança. Isso também permite que eles façam arranjos estruturais em resposta às necessidades celulares.
Figura 01: Instabilidade Dinâmica
Os microtúbulos são formados por subunidades de proteína tubulina ligadas ao trifosfato de guanosina (GTP), que é um transportador de energia. As células consomem energia para manter uma alta concentração de GTP-tubulina para polimerização. Este processo é rapidamente associado às extremidades dos microtúbulos e facilita o crescimento dos microtúbulos. Após a incorporação das subunidades nos microtúbulos, o GTP hidrolisa a guanosina difosfato (GDP), liberando energia. A GDP-tubulina não se enrola para fora enquanto está presa nos microtúbulos. Os microtúbulos crescem enquanto as extremidades são estáveis. No entanto, quando as extremidades começam a se separar, ocorre uma expansão. Isso resulta em uma liberação de energia nas subunidades de tubulina à medida que os microtúbulos encolhem rapidamente.
O que é esteira?
Treadmilling ocorre em muitos filamentos do citoesqueleto celular, especialmente em filamentos de actina e microtúbulos. Isso ocorre quando o comprimento de um filamento cresce enquanto a outra extremidade encolhe. Isso resulta em uma seção de filamento que se move através do citosol ou estrato. Isso também se deve à remoção constante de subunidades de proteína dos filamentos em uma extremidade, enquanto subunidades de proteína são adicionadas na outra extremidade. As duas extremidades do filamento de actina diferem na adição e remoção de subunidades. As extremidades positivas com dinâmica mais rápida são chamadas de extremidades farpadas, e as extremidades negativas com dinâmica mais lenta são chamadas de extremidades pontiagudas. O alongamento dos filamentos de actina ocorre quando a G-actina (actina livre) se liga ao ATP. Geralmente, a extremidade positiva está associada à G-actina. A ligação de G-actina em F-actina ocorre com a regulação da concentração crítica.
Figura 02: Esteira de Actina
Concentração crítica é a concentração de G-actina ou microtúbulos que permanecem em uma taxa de equilíbrio sem qualquer crescimento ou encolhimento. A polimerização da actina regula ainda mais a profilina e a cofilina. A profilina é uma proteína de ligação à actina envolvida na renovação dinâmica e reconstrução da actina. A cofilina é uma família de proteínas de ligação à actina associada à rápida despolimerização de microfilamentos de actina. A esteira de microtúbulos ocorre quando uma extremidade polimeriza enquanto a outra se desmonta.
Quais são as semelhanças entre instabilidade dinâmica e esteira?
- Instabilidade dinâmica e esteira são comportamentos em polímeros do citoesqueleto.
- Eles ocorrem nos microtúbulos.
- Além disso, ambos estão associados à hidrólise do nucleosídeo trifosfato.
- Eles estão envolvidos no crescimento e encolhimento dos filamentos.
- Ambos são processos ativos.
- Além disso, eles exigem energia.
Qual é a diferença entre instabilidade dinâmica e esteira?
A instabilidade dinâmica ocorre nos microtúbulos e eles se montam e desmontam em uma extremidade. Enquanto isso, a esteira ocorre nos filamentos e microtúbulos de actina. Assim, esta é a principal diferença entre instabilidade dinâmica e esteira. Além disso, a principal proteína envolvida na instabilidade dinâmica é a tubulina enquanto na esteira é a actina. Além disso, os nucleotídeos ligados ao GTP fornecem principalmente energia para o processo de instabilidade dinâmica. WHereas, ATP fornece energia para esteira.
O infográfico abaixo apresenta as diferenças entre instabilidade dinâmica e esteira em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Instabilidade Dinâmica vs Esteiras
A instabilidade dinâmica ocorre nos microtúbulos e eles se montam e desmontam em uma extremidade. A esteira ocorre nos filamentos e microtúbulos de actina. A instabilidade dinâmica permite que as células reorganizem o citoesqueleto rapidamente quando necessário. A esteira ocorre em muitos filamentos do citoesqueleto celular. Um subconjunto de microtúbulos cresce rapidamente enquanto outros encolhem; portanto, existe um estado de transição rápida durante a instabilidade dinâmica. Durante a esteira, o comprimento de um filamento alonga enquanto a outra extremidade encolhe. Então, isso resume a diferença entre instabilidade dinâmica e esteira.
