Co jsou to aktinová vlákna?
Aktinová vlákna, známá také jako mikrofilamenty, jsou tenká podpůrná vlákna vyráběná z řetězců proteinového aktinu, který je přítomen v buňkách všech eukaryotických organismů. I když tato vlákna slouží mnoha různým funkcím, primárně existují, aby poskytovaly strukturální podporu a intracelulární transport jako součásti buněčného cytoskeletu. Aktinová vlákna mohou také hrát hlavní roli při udržování nebo změně buněčných tvarů a způsobování pohybu buněk. Ve větším měřítku hraje aktin nedílnou roli v procesu svalové kontrakce, bez kterého by akce lidí a mnoha dalších organismů nebyly úplně nemožné. Díky téměř všudypřítomnosti aktinu v buňkách je velmi užitečný pro celou řadu výzkumných aplikací zaměřených na cytoskelet a další oblasti buněčné biologie.
Polymerace aktinu nebo proces, kterým se monomery proteinového aktinu kombinují za vzniku aktinových filamentů, začíná procesem zvaným nukleace. Nukleace nastává, když skupina tří nebo více aktinových monomerů, spontánně nebo jinak, se spojí dohromady, čímž se vytvoří báze, na kterou se mohou připojit jiné aktinové monomery. Polymerace aktinu netvoří jediný lineární řetězec; spíše tvoří aktinové vlákno sestávající z dvojité šroubovice spojených monomerů aktinu. Takové uspořádání je mnohem odolnější, než by byl jediný lineární řetězec.
Polymerizace aktinu je reverzibilní proces, což znamená, že aktinová vlákna mohou být rozdělena na jednotlivé jednotky aktinu. To umožňuje velmi dynamický proces, protože aktinová vlákna mohou polymerovat a depolymerizovat rychle na různých místech v buňce. Různé chemické změny v různých částech buňky mohou podpořit polymeraci nebo depolymeraci, takže aktinová vlákna mohou být sestavena nebo rozložena poměrně rychle na základě konkrétních potřeb buňky. Mezi koncentrací aktinových monomerů a filamentů bývá zjevná dynamická rovnováha, i když tuto rovnováhu může ovlivnit řada faktorů. Pod určitou prahovou koncentrací monomerů se pravděpodobně nebudou tvořit vlákna, ale nad touto prahovou hodnotou nastane spontánně nukleace a polymerace.
Actin je vzhledem ke své téměř všudypřítomnosti v eukaryotických buňkách a své základní povaze jako součást buněčného cytoskeletu běžně studován v biologických experimentech. Byly vyvinuty různé způsoby barvení aktinu, takže lze pozorovat změny vyplývající z léků nebo genetické modifikace. Organismy nebo buňky mohou být geneticky změněny nebo ošetřeny různými léky, které ovlivňují polymeraci aktinových vláken. Takové experimenty se používají k přesné klasifikaci mnoha rolí aktinových vláken a ke zjištění, jak jejich změna ovlivňuje buňky.