Hva er Actin-filamenter?

Aktinfilamenter, også kjent som mikrofilamenter, er tynne bærende filamenter produsert fra kjeder av proteinaktinet, som er til stede i cellene til alle eukaryote organismer. Mens disse filamentene har mange forskjellige funksjoner, eksisterer de først og fremst for å gi strukturell støtte og intracellulær transport som deler av det cellecellulære skjelet. Aktinfilamenter kan også spille store roller i å opprettholde eller endre cellulære former og i å få en celle til å bevege seg. I større skala spiller aktin en integrert rolle i prosessen med muskelkontraksjon, uten hvilke handlingene til mennesker og mange andre organismer ville være helt umulige. Den nær allestedsnærværende aktin i celler gjør det veldig nyttig for en rekke forskningsapplikasjoner med fokus på cytoskjelettet og andre områder av cellebiologi.

Polymerisasjonen av aktin, eller prosessen der monomerer av proteinaktinet kombineres for å danne actinfilamenter, begynner med en prosess som kalles kjernefysning. Nukleation oppstår når en gruppe på tre eller flere aktinmonomerer, spontant eller på annen måte, grupperer seg sammen og danner en base som andre aktinmonomerer kan feste seg til. Polymerisasjonen av aktin danner ikke en enkelt lineær streng; den danner snarere en aktinfilament bestående av en dobbel helix av koblede aktinmonomerer. En slik ordning er mye mer holdbar enn en enkelt lineær streng ville være.

Aktinpolymerisasjon er en reversibel prosess, noe som betyr at aktinfilamenter kan brytes ned i individuelle enheter av aktin. Dette sørger for en veldig dynamisk prosess, da aktinfilamenter kan polymerisere og depolymerisere raskt på forskjellige steder i hele cellen. Ulike kjemiske endringer i forskjellige deler av en celle kan fremme polymerisasjon eller depolymerisasjon, så aktinfilamenter kan settes sammen eller demonteres ganske raskt basert på de spesielle behovene til cellen. Det har en tilsynelatende dynamisk likevekt mellom konsentrasjonen av aktinmonomerer og filamenter, selv om en rekke faktorer kan påvirke denne likevekten. Under en viss terskelkonsentrasjon av monomerer vil filamenter sannsynligvis ikke dannes, men over den terskelen skjer kjernefysning og polymerisasjon spontant.

På grunn av dets allestedsnærværende nærhet i eukaryote celler og sin essensielle natur som en del av det cellulære cytoskjelettet, studeres aktin ofte i biologisk eksperimentering. Det er utviklet forskjellige metoder for å fargelegge aktin slik at endringer som følge av medikamenter eller genetisk modifisering kan observeres. Organismer eller celler kan genetisk endres eller behandles med forskjellige medisiner som påvirker polymerisasjonen av actinfilamenter. Slike eksperimenter brukes til å klassifisere de mange rollene til aktinfilamenter nøyaktig og for å lære hvordan å endre dem påvirker celler.