¿Cómo se pueden relacionar las células humanas y la arquitectura?

Biología Celular, Facultad de Ciencias, UtrechtUniversity, Padualaan 8, 3584 CH Utrecht, Países Bajos-correo electrónico: [email protected] Akhmanova es profesora de Biología Celular en la Universidad de Utrecht, Países Bajos, y miembro de EMBO. Su laboratorio utiliza enfoques de biología celular, reconstituciones in vitro y microscopía de alta resolución para estudiar los mecanismos moleculares de la dinámica de microtúbulos y el tráfico de vesículas y su contribución al desarrollo de mamíferos y la enfermedad humana.Tim Stearns Departamento de Biología, Universidad de Stanford, CA 94062, EE. UU. Correo electrónico: stearns @ stanford. eduTim Stearns es profesor de Biología en la Universidad de Stanford y profesor de genética en la Escuela de Medicina de Stanford. Su laboratorio estudia la estructura y la función del centro y cilio en células animales y la relación de defectos en estos centros de señalización con la enfermedad humana. Al considerar la arquitectura celular, es importante darse cuenta de que para las células, como construcciones, el apuntalamiento de la forma externa es proporcionado por una superestructura interna compleja. Y para las células, este soporte del citoesqueleto debe ser altamente dinámico para efectuar los cambios en la morfología y la organización asociados con la división, el crecimiento y la diferenciación. Los elementos del citoesqueleto fueron algunos de los primeros componentes de la estructura intracelular descritos por los primeros microscopistas a finales del siglo XIX, pero no fue sino hasta un siglo después que se reveló la notable complejidad del citoesqueleto, tanto en la composición como en el comportamiento. Los avances en genómica y proteó-mics nos han proporcionado listas casi completas de los jugadores moleculares asociados con los diversos sistemas del citoesqueleto. Lo desafiante es entender cómo estos componentes funcionan juntos, y este es uno de los temas centrales de este número de Current Opinion in Cell Biology. Debido a la naturaleza altamente interconectada de las redes del citoesqueleto, a menudo es más útil estudiar componentes o sistemas individuales en ajustes simplificados in vitro. Mullins y Hansen proporcionan una visión general de los recientes estudios invitro de arquitectura y ensamblaje de red de actina. Los nuevos métodos de preparación de muestras y obtención de imágenes proporcionaron información sobre las características clave de la actinpolimerización y permitieron realizar reconstituciones en las que se recapituló la cooperación entre múltiples reguladores de actina. Al localizar nucleantes de actina en diferentes sustratos, se ha logrado un progreso impresionante en la reconstitución de las redes protrusivas de actina e incluso en la propagación celular. Los microtúbulos también se han beneficiado de enfoques recientes in vitro. Gardner, Zanic y Howard revisan las recientes ideas sobre los mecanismos subyacentes a la inestabilidad dinámica de microtúbulos. Los estudios en células e invitro muestran que fenómenos previamente menospreciados, como el envejecimiento de microtúbulos, la presencia en el retículo de microtúbulos de las islas GTP-tubulina y la tensión mecánica en los extremos de los microtúbulos pueden regular las transiciones entre el crecimiento de microtúbulos y la despolimerización. Dogterom y Surreydiscuss el progreso en la comprensión de cómo se generan y mantienen los patrones de microtúbulos complejos. Aunque existen muchos tipos de arreglos de microtúbulos, se pueden clasificar de manera aproximada en tres tipos: ásteres, superposiciones antiparalelas y paquetes. Experimentos de reconstitución complejos con motores de microtúbulos purificados, unión de microtúbulos y proteínas combinadas con modelos proporcionan información sobre cómo estos patrones se forman y posicionan dentro de la geometría confinadora de las células. Uno de los medios por los que se regulan los sistemas citoesqueléticos es la modificación postraduccional de las proteínas de las subunidades principales. Termanand Kashina proporciona una descripción completa de todos los covalentes conocidos