Perbezaan utama antara ketidakstabilan dinamik dan treadmill ialah ketidakstabilan dinamik berlaku apabila mikrotubul berkumpul dan melerai pada satu hujung, manakala treadmill berlaku apabila satu hujung berpolimer, dan hujung yang satu lagi terurai.
Microtubules ialah polimer selular dinamik. Mereka mengawal banyak aktiviti selular yang penting untuk tubuh manusia. Ia adalah pembahagian sel, mitosis, lekatan, migrasi terarah, isyarat sel, vesikel dan penghantaran protein berulang-alik dari membran plasma, pempolimeran, dan pembentukan semula organisasi selular dan bentuk sel. Sitoskeleton terdiri daripada mikrotubul, filamen perantaraan, dan filamen aktin. Mereka membuat semula atau menyusun semula diri mereka sebagai tindak balas kepada isyarat luaran yang mengawal aktiviti sel. Ketidakstabilan dinamik dan treadmill ialah dua fenomena yang berlaku dalam banyak filamen sitoskeletal selular.
Apakah itu Ketidakstabilan Dinamik?
Ketidakstabilan dinamik membolehkan sel menyusun semula sitoskeleton dengan cepat apabila diperlukan. Microtubules mengandungi ciri dinamik yang unik. Secara amnya, subset mikrotubul berkembang pesat manakala yang lain mengecut. Gabungan pengecutan, pertumbuhan dan peralihan pantas antara dua keadaan ini dipanggil ketidakstabilan dinamik. Mikrotubul dinamik mempunyai jangka hayat yang terhad, jadi berkas mikrotubul sedang dalam proses rekreasi. Proses pertumbuhan dan pengecutan mikrotubul adalah proses aktif dan menggunakan tenaga. Ini menjadikan mikrotubulus menyesuaikan diri dengan lebih pantas kepada persekitaran yang berubah-ubah. Ini juga membolehkan mereka membuat susunan struktur sebagai tindak balas kepada keperluan selular.
Rajah 01: Ketidakstabilan Dinamik
Microtubules terbina daripada subunit tubulin protein yang terikat kepada guanosine triphosphate (GTP), yang merupakan pembawa tenaga. Sel-sel menggunakan tenaga untuk mengekalkan kepekatan GTP-tubulin yang tinggi untuk pempolimeran. Proses ini dikaitkan dengan pantas dengan hujung mikrotubul dan memudahkan pertumbuhan mikrotubul. Selepas penggabungan subunit ke dalam mikrotubul, GTP terhidrolisis kepada guanosin difosfat (KDNK), membebaskan tenaga. GDP-tubulin tidak melengkung ke luar semasa terperangkap dalam mikrotubul. Mikrotubul tumbuh manakala hujungnya stabil. Walau bagaimanapun, apabila hujung mula berpisah, pengembangan berlaku. Ini mengakibatkan pembebasan tenaga dalam subunit tubulin apabila mikrotubul mengecut dengan cepat.
Apakah itu Treadmill?
Treadmill berlaku dalam banyak filamen sitoskeleton selular, terutamanya dalam filamen aktin dan mikrotubul. Ini berlaku apabila panjang satu filamen membesar manakala hujung yang satu lagi mengecut. Ini menghasilkan bahagian filamen yang bergerak merentasi sitosol atau stratum. Itu juga disebabkan oleh penyingkiran subunit protein secara berterusan dari filamen pada satu hujung manakala subunit protein ditambah dari hujung yang lain. Kedua-dua hujung filamen aktin berbeza dalam penambahan dan penyingkiran subunit. Hujung tambah dengan dinamik yang lebih pantas dipanggil hujung berduri, dan hujung tolak dengan dinamik lebih perlahan dipanggil hujung runcing. Pemanjangan filamen aktin berlaku apabila G-aktin (aktin bebas) mengikat ATP. Secara amnya, hujung positif dikaitkan dengan G-actin. Pengikatan G-aktin ke dalam F-aktin berlaku dengan peraturan kepekatan kritikal.
Rajah 02: Actin Treadmilling
Kepekatan kritikal ialah kepekatan G-aktin atau mikrotubul yang kekal pada kadar keseimbangan tanpa sebarang pertumbuhan atau pengecutan. Pempolimeran aktin seterusnya mengawal profilin dan kofilin. Profilin ialah protein pengikat aktin yang terlibat dalam perolehan dinamik dan pembinaan semula aktin. Cofilin ialah keluarga protein pengikat aktin yang dikaitkan dengan penyahpolimeran pesat mikrofilamen aktin. Treadmill mikrotubul berlaku apabila satu hujung berpolimer manakala satu lagi terurai.
Apakah Persamaan Antara Ketidakstabilan Dinamik dan Treadmill?
- Ketidakstabilan dinamik dan treadmill ialah gelagat dalam polimer sitoskeletal.
- Ia berlaku dalam mikrotubulus.
- Selain itu, kedua-duanya dikaitkan dengan hidrolisis trifosfat nukleosida.
- Mereka terlibat dalam pertumbuhan dan pengecutan filamen.
- Kedua-duanya adalah proses aktif.
- Selain itu, ia memerlukan tenaga.
Apakah Perbezaan Antara Ketidakstabilan Dinamik dan Treadmill?
Ketidakstabilan dinamik berlaku dalam mikrotubul dan ia berhimpun dan membuka pada satu hujung. Sementara itu, treadmill berlaku dalam filamen aktin dan mikrotubul. Oleh itu, ini adalah perbezaan utama antara ketidakstabilan dinamik dan treadmill. Selain itu, protein utama yang terlibat dalam ketidakstabilan dinamik ialah tubulin manakala dalam treadmill, ia adalah aktin. Juga, nukleotida terikat GTP terutamanya membekalkan tenaga untuk proses ketidakstabilan dinamik. Manakala, ATP membekalkan tenaga untuk treadmill.
Maklumat di bawah menunjukkan perbezaan antara ketidakstabilan dinamik dan treadmill dalam bentuk jadual untuk perbandingan sebelah menyebelah.
Ringkasan – Ketidakstabilan Dinamik vs Treadmilling
Ketidakstabilan dinamik berlaku dalam mikrotubul dan ia berhimpun dan meleraikan pada satu hujung. Treadmill berlaku dalam filamen aktin dan mikrotubul. Ketidakstabilan dinamik membolehkan sel menyusun semula sitoskeleton dengan pantas apabila diperlukan. Treadmill berlaku dalam banyak filamen sitoskeleton selular. Satu subset mikrotubul berkembang pesat manakala yang lain mengecut; oleh itu, keadaan peralihan pantas wujud semasa ketidakstabilan dinamik. Semasa treadmill, panjang satu filamen memanjang manakala hujung yang satu lagi mengecut. Jadi, ini meringkaskan perbezaan antara ketidakstabilan dinamik dan treadmill.
