Los microtúbulos son polímeros de tubulina que forman parte del citoesqueleto y proporcionan estructura y forma a las células eucariotas . Los microtúbulos pueden crecer hasta 50 micrómetros y son muy dinámicos. El diámetro exterior de un microtúbulo está entre 23 y 27 nm [2] mientras que el diámetro interior está entre 11 y 15 nm. [3] Se forman mediante la polimerización de un dímero de dos proteínas globulares , la tubulina alfa y beta, en protofilamentos que luego pueden asociarse lateralmente para formar un tubo hueco, el microtúbulo. [4] La forma más común de un microtúbulo consta de 13 protofilamentos en la disposición tubular.
Los microtúbulos son muy importantes en varios procesos celulares . Intervienen en el mantenimiento de la estructura de la célula y, junto con los microfilamentos y filamentos intermedios , forman el citoesqueleto . También forman la estructura interna de cilios y flagelos . Proporcionan plataformas para el transporte intracelular y participan en una variedad de procesos celulares, incluido el movimiento de vesículas secretoras , orgánulos y conjuntos macromoleculares intracelulares (véanse las entradas para dineína y kinesina ). [5]También participan en la división celular (por mitosis y meiosis ) y son los componentes principales de los husos mitóticos , que se utilizan para separar los cromosomas eucariotas .
Los microtúbulos están nucleados y organizados por centros organizadores de microtúbulos (MTOC), como el centrosoma que se encuentra en el centro de muchas células animales o los cuerpos basales que se encuentran en los cilios y flagelos, o los cuerpos polares del huso que se encuentran en la mayoría de los hongos.
Hay muchas proteínas que se unen a los microtúbulos, incluidas las proteínas motoras kinesina y dineína , proteínas que cortan los microtúbulos como la katanina y otras proteínas importantes para regular la dinámica de los microtúbulos. [6] Recientemente un actina-proteína similar se ha encontrado en un gram-positivos bacteria Bacillus thuringiensis , que forma un microtúbulos como estructura llamada tubulares diminutas, que participan en el plásmido segregación. [7] Otros microtúbulos bacterianos tienen un anillo de cinco protofilamentos.
Los primeros microscopistas, como Leeuwenhoek (1677) , vieron los procesos mediados por la tubulina y los microtúbulos, como la locomoción celular . Sin embargo, la naturaleza fibrosa de los flagelos y otras estructuras se descubrió dos siglos después, con microscopios ópticos mejorados , y se confirmó en el siglo XX con el microscopio electrónico y estudios bioquímicos. [8]
Los ensayos in vitro de microtúbulos para proteínas motoras como dineína y kinesina se investigan marcando con fluorescencia un microtúbulo y fijando el microtúbulo o las proteínas motoras a un portaobjetos de microscopio y luego visualizando el portaobjetos con microscopía mejorada por video para registrar el viaje de las proteínas motoras de los microtúbulos. Esto permite el movimiento de las proteínas motoras a lo largo del microtúbulo o el microtúbulo que se mueve a través de las proteínas motoras. [9] En consecuencia, algunos procesos de microtúbulos pueden determinarse mediante quimógrafo . [10]