Transporte pasivo y transporte activo a través de una membrana celular Artículo

Importación de proteínas en peroxisomas y síndrome de Zelleweger

La Figura 7A-B y la Película S8 muestran que en presencia de organelos de ATP se mueven a lo largo de los ejes proplaquetarios permeabilizados. Los orgánulos de megacariocitos se mueven en ambas direcciones a velocidades instantáneas de 3,24 μm / min a lo largo de las proplaquetas permeabilizadas. Sorprendentemente, los orgánulos de megacariocitos se movieron a velocidades aproximadamente 10 veces más rápidas en los microtúbulos de las proplaquetas permeabilizadas que in situ.

La necesidad de transportar orgánulos a distancias extremadamente largas a lo largo de las proplaquetas presenta un desafío inusual para el desarrollo de megacariocitos. Una comprensión completa de la regulación del transporte de orgánulos durante la producción de plaquetas requiere la determinación de la organización de los microtúbulos a lo largo de las proplaquetas y la identificación de los motores asociados con el transporte de orgánulos. El transporte intracelular es exclusivo de las células eucariotas porque poseen orgánulos encerrados en membranas que necesitan ser mediadas para que tenga lugar el intercambio de carga. Por el contrario, en las células procariotas, no hay necesidad de este mecanismo de transporte especializado porque no hay orgánulos membranosos ni compartimentos entre los que transitar. Los procariotas pueden subsistir al permitir que los materiales ingresen a la célula a través de una difusión simple. El transporte intracelular es más especializado que la difusión; es un proceso multifacético que utiliza vesículas de transporte.

Al igual que las perlas recubiertas de cinesina, los orgánulos no cambian su dirección de desplazamiento. El movimiento de los orgánulos dependía del ATP y otros nucleótidos trifosfatos, incluido el trifosfato de guanosina, el trifosfato de uridina, el trifosfato de citidina o el trifosfato de inosina, no pudieron soportar el transporte de orgánulos. Estos datos demuestran que un mitologiagriega.org motor transductor de fuerza está asociado con algunos de los orgánulos en movimiento a lo largo de las proplaquetas. Aunque los orgánulos de megacariocitos tienen la capacidad de moverse sobre microtúbulos estacionarios, la actividad de deslizamiento de los microtúbulos podría proporcionar un segundo mecanismo potencial de movimiento si los orgánulos se unen a esta red móvil.

• Los miembros de seis familias de kinesinas -1, 2, 3, 4, 13 y 14 – han sido implicados en el transporte de orgánulos axonales, y dos de ellos en el movimiento mitocondrial en particular.
• De esta manera, los microtúbulos ayudan al transporte de los cromosomas hacia los polos del huso utilizando las proteínas motoras dineína durante la anafase.
• Por tanto, es razonable concluir que la kinesina-1 es un motor para el transporte mitocondrial anterógrado en el axón, así como para otros orgánulos.

En estos procesos, muchos orgánulos individuales se mueven en una dirección en estos procesos y luego cambian de dirección cuando las cargas alcanzan los extremos de estas estructuras alargadas. Por lo tanto, las mitocondrias pueden cambiar de dirección o transporte general aparentemente en cualquier momento. Este patrón de movimiento, en el que los orgánulos se mueven de manera intermitente y bidireccional, es muy similar al observado por los orgánulos a lo largo de las proplaquetas. La distribución bipolar de los microtúbulos a lo largo de las proplaquetas puede jugar un papel esencial en el establecimiento del contenido de orgánulos de las proplaquetas. A diferencia de las proplaquetas, los axones y los flagelos tienen carreteras de microtúbulos unidireccionales. Lo más notable a este respecto es que los ribosomas y los elementos de Golgi están presentes en las dendritas pero excluidos de los axones. Además de las similitudes observadas con las células de mamíferos, también observamos que se observaron similitudes sorprendentes entre los mecanismos por los cuales los orgánulos se mueven en las proplaquetas y el de la formanifera de vida libre, Reticulomyxa filosa56.

Para investigar más a fondo este mecanismo de transporte a cuestas, se unieron perlas de látex sin recubrimiento a proplaquetas permeabilizadas. Permanecieron estacionarios hasta que se inició el deslizamiento con la adición de ATP, a la red de microtúbulos lisada (Figura 7C-F; Películas S9-S10). El desplazamiento en tándem de perlas atadas en diferentes puntos sugiere que los orgánulos podrían translocarse a cuestas cuando están vinculados a microtúbulos en movimiento. Los mecanismos citoesqueléticos que potencian y regulan la distribución de orgánulos durante la producción de plaquetas aún se desconocen. ¿El movimiento dirigido de los orgánulos durante la producción de plaquetas es impulsado por los filamentos de actina, los microtúbulos o contribuyen ambos sistemas poliméricos?

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¿Qué orgánulos ayudan a las moléculas a difundirse a través de una membrana a través de las proteínas de transporte?

El movimiento de los orgánulos a lo largo de las proplaquetas podría deberse a la translocación de los orgánulos a lo largo de los microtúbulos estacionarios, o la actividad deslizante de los microtúbulos a los que están atados, o una combinación de ambos procesos. Para diseccionar la contribución relativa potencial de cada uno de estos mecanismos, utilizamos un sistema proplaquetario permeabilizado al que pudimos agregar moléculas específicas y analizar sus movimientos. Para probar si los orgánulos / gránulos de megacariocitos llevan proteínas motoras en su superficie y las usan para translocar a lo largo de los microtúbulos de proplaquetas, se agregaron orgánulos de megacariocitos aislados a proplaquetas permeabilizadas tratadas con KCl 0,5 M para hacer que los microtúbulos sean inmóviles.

Una de las observaciones más llamativas es que la tasa de tráfico vesicular en las proplaquetas es de 0,1 a 2 μm / min, que es al menos 10 veces más lento que el movimiento de los orgánulos en otros sistemas de transporte de largo alcance basados ​​en microtúbulos22,23. las velocidades son considerablemente más lentas que las velocidades a las que crecen las proplaquetas (∼ 1 μm / min) y los microtúbulos se deslizan dentro de las proplaquetas (∼ 3-4 μm / min). El movimiento saltatorio de los orgánulos, donde los orgánulos se mueven transitoriamente, se detienen y cambian de dirección, se observa ampliamente en las células, aunque en la mayoría de los casos, no está claro por qué se usa este modo de transporte ineficiente en energía37. En los megacariocitos, una “caminata aleatoria 38 de orgánulos proporciona un mecanismo simple para distribuir orgánulos a lo largo de proplatelets. El transporte bidireccional también se puede utilizar para mezclar orgánulos de plaquetas, asegurando que cada plaqueta madura reciba su cuota.