Mișcarea amoeboidelor
Teoria Sol-gelEdit
Protoplasma unei amoebe este alcătuită dintr-un strat exterior numit ectoplasmă care înconjoară o porțiune interioară numită endoplasmă. Ectoplasma este formată dintr-un semisolid gelatinos numit gel de plasmă în timp ce endoplasma este alcătuită dintr-un fluid mai puțin vâscos numit sol de plasmă. Ectoplasma își datorează starea foarte vâscoasă, în parte, complexului de actomiozină reticulat. Se crede că locomoția unei amoebe se datorează conversiei sol-gel a protoplasmei din interiorul celulei sale. ‘Conversia sol-gel descrie evenimentele de contracție și relaxare care sunt impuse de presiunea osmotică și de alte sarcini ionice.’
De exemplu, atunci când o amibă se mișcă, ea întinde un pseudopodiu gelatinos, citosolic, ceea ce face ca apoi citosolul mai fluid (plasmă sol) să curgă după porțiunea gelatinoasă (plasmă gel) unde se încheagă la capătul pseudopodiului. Acest lucru duce la extinderea acestui apendice. La capătul opus (posterior) al celulei, gelul de plasmă este apoi transformat în sol de plasmă și se scurge spre pseudopodiul care avansează. Atâta timp cât celula are o modalitate de a se agăța de substrat, repetarea acestui proces ghidează celula înainte. În interiorul amoebei, există proteine care pot fi activate pentru a transforma gelul în starea mai lichidă de sol.
Citoplasma este formată în mare parte din actină, iar actina este reglată de proteinele de legare a actinei. Proteinele de legare a actinei sunt, la rândul lor, reglementate de ionii de calciu; prin urmare, ionii de calciu sunt foarte importanți în procesul de conversie sol-gel.
Modalități de mișcare amoeboidăEdit
Motilitatea determinată de actinăEdit
Pe baza unor modele matematice, studii recente formulează ipoteza unui nou model biologic pentru mecanismele biomecanice și moleculare colective ale mișcării celulare. Se propune că microdomeniile țes textura citoscheletului și că interacțiunile lor marchează locația pentru formarea de noi situsuri de aderență. Conform acestui model, dinamica de semnalizare a microdomeniilor organizează citoscheletul și interacțiunea acestuia cu substratul. Pe măsură ce microdomeniile declanșează și mențin polimerizarea activă a filamentelor de actină, propagarea și mișcarea lor în zigzag pe membrană generează o rețea foarte interconectată de filamente curbe sau liniare orientate la un spectru larg de unghiuri față de limita celulei. S-a propus, de asemenea, că interacțiunea microdomeniilor marchează formarea de noi situsuri de adeziune focală la periferia celulei. Interacțiunea miozinei cu rețeaua de actină generează apoi retracția/ruperea membranei, fluxul retrograd și forțele contractile pentru deplasarea înainte. În cele din urmă, aplicarea continuă a stresului pe vechile situsuri de adeziune focală ar putea duce la activarea calpainei indusă de calciu și, în consecință, la desprinderea adeziunilor focale, ceea ce încheie ciclul.
În plus față de polimerizarea actinei, microtubulii pot juca, de asemenea, un rol important în migrația celulară, unde este implicată formarea lameliphodiilor. Un experiment a arătat că, deși microtubulii nu sunt necesari pentru polimerizarea actinei pentru a crea prelungiri lameliopodiale, ei sunt necesari pentru a permite mișcarea celulară.
Motilitate condusă de blebEdit
Un alt astfel de mecanism propus, mecanismul de „locomoție amoeboidă condusă de bleb”, sugerează că actomiozina cortexului celular se contractă pentru a crește presiunea hidrostatică în interiorul celulei. Blebbing-ul apare în celulele amoeboide atunci când există o proeminență aproximativ sferică în membrana celulară caracterizată prin desprinderea de cortexul de actomiozină. Acest mod de mișcare amoeboidă necesită ca miozina II să joace un rol în generarea presiunii hidrostatice care face ca blebul să se extindă. Acest lucru este diferit de locomoția condusă de actina, în care proeminența creată este dată de polimerizarea actinei în timp ce rămâne atașată de cortexul de actomiozină și împinge fizic împotriva barierei celulare. În timpul mișcării amoeboide conduse de bleb, starea citoplasmatică sol-gel este reglată.
Blebbing-ul poate fi, de asemenea, un semn al momentului în care o celulă este supusă apoptozei.
S-a observat, de asemenea, că bleb-urile formate de celulele mobile suferă un ciclu de viață aproximativ uniform care durează aproximativ un minut. Acesta include o fază care implică expansiunea inițială spre exterior în care membrana se desprinde de citoscheletul membranos. Aceasta este urmată de o scurtă fază statică în care presiunea hidrostatică acumulată este suficientă pentru a menține dimensiunea petei. Urmează o ultimă fază caracterizată prin retragerea lentă a blebului și reintroducerea membranei în infrastructura citoscheletului.
Celele pot suferi tranziții rapide între blebbing și motilitatea bazată pe lameliopodiu ca mijloc de migrare. Cu toate acestea, rata la care se fac aceste tranziții este încă necunoscută. Celulele tumorale pot prezenta, de asemenea, tranziții rapide între motilitatea amoeboidă și motilitatea mezenchimală, o altă formă de mișcare celulară.
Mecanisme de mișcare înruditeEdit
Celulele Dictyostelium și neutrofilele pot, de asemenea, să înoate, folosind un mecanism similar cu cel de târâre.
O altă formă unicelulară de mișcare prezentată la Euglena este cunoscută sub numele de metabolie. baza teoriei sol-gel este interconversia dintre sol și gel.
.