Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Mis células, y las de usted, tienen esqueleto. Y aunque nosuene al bailar, como el de lasVíctimas del Doctor Cerebro, sí baila: se mueve, se alarga, se acorta y cambia continuamente.
Este esqueleto celular, o citoesqueleto, está formado por fibras, que vienen en tres tamaños: los minúsculos microfilamentos, hechos de la proteína actina; los filamentos intermedios, de los que hay muchas variedades con diferentes componentes, y finalmente losmicrotúbulos: enormes (para la escala subcelular) tubos huecos constituidos por 13 cadenas paralelas de unidades de la proteínatubulina, que se unen como perlas en un collar. Estos 13 collares, uniéndose unos con otros, forman las paredes de los microtúbulos.
El citoesqueleto, y en particular los microtúbulos, son esenciales para prácticamente todas las funciones de la célula. En primer lugar, como debe hacer todo buen esqueleto, los microtúbulos forman una verdadera armazón que le da forma y rigidez a las células (gracias a él, las neuronasmantienen su forma de estrella, o los glóbulos rojos la suya, de discos cóncavos). Pero a diferencia de un esqueleto humano, los microtúbulos cambian constantemente: tienen la asombrosa propiedad de poderse ensamblar y desensamblar según se necesite (proceso que se denomina “inestabilidad dinámica”). Un microtúbulo puede ir creciendo por un extremo, conforme se unen a él más moléculas de tubulina, y al mismo tiempo irse desarmando por el otro. El resultado neto es que el microtúbulo se “mueve” en una u otra dirección, empujando la membrana celular desde dentro, y logrando así que la célula avance, arrastrándose por medio de esas prolongaciones parecidas a tentáculos llamadas seudópodos.
Los microtúbulos funcionan también como rieles para mover muchas cosas dentro de la célula. Una red ferroviaria complicadísima y en constante transformación (la vida media de un microtúbulo es de unos 5 a 10 minutos), por cuyos rieles se mueven una enorme cantidad de distintas proteínas que funcionan como “motores moleculares”. Estas minúsculas locomotoras que caminan sobre los microtúbulos pueden transportar dentro de la célula desde pequeños componentes hasta organelos completos, como lasmitocondrias, hasta el lugar donde deban estar. De hecho los microtúbulos forman los filamentos del famoso “huso mitótico” que separa (gracias a la tracción de los motores moleculares) las dos copias de cada cromosoma durante la división celular. Varios fármacos anticancerígenos, como el taxol, inhiben la reproducción de las células cancerosas al impedir el ensamblaje y desensamblaje de los microtúbulos.
Y los microtúbulos también forman la estructura básica de losundulipodios (antes llamados cilios y flagelos) que presentan muchas células, como las de la mucosa respiratoria o las colas de los espermatozoides.
investigación de Nogales
Aunque entender la estructura y el funcionamiento de los microtúbulos, y cómo pueden regular las múltiples y complejas actividades en que participan, ha sido todo un reto, hoy los investigadores ya cuentan con una descripción bastante detallada. A principios de agosto un equipo de expertos de la Universidad de California en Los Ángeles, encabezados por Eva Nogales, publicó en la revistaCell un artículo donde detallan un estudio a nivel atómico de la estructura de las subunidades de las proteínas tubulina alfa y beta, que forman los microtúbulos. Para ello usaron técnicas de microscopía electrónica a temperaturas ultrabajas y métodos avanzados de análisis de imagen. Pudieron así describir a detalle cómo, al unirse a moléculas de GTP (trifosfato de guanosina, que almacena y transporta energía en la célula) y al romperlas, liberando la energía que contienen, las subunidades de tubulina controlan la manera en que los microtúbulos crecen o se achican, se ensamblan o se desensamblan.
No podría yo entrar aquí en los complejos detalles del trabajo. Me conformo con expresar mi fascinación ante el detalladísimo nivel de estudio de los componentes de la célula que hemos logrado, y que nos permiten construir una imagen cada vez más minuciosa y precisa de los mecanismos que nos hacen estar vivos.
http://lacienciaporgusto.blogspot.mx/2015/08/baila-el-esqueleto-de-mis-celulas.html
