El documento describe las características de los tres tipos principales de filamentos del citoesqueleto: microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios. Explica su estructura, ensamblaje, dinámica, interacciones con otros componentes celulares y funciones como soporte estructural y en el movimiento celular.

1. El Citoesqueleto

4. Microtúbulos Microfilamentos Filamentos intermedios 25 nm 10 nm 25µm 25µm 25µm 25nm 25nm 25nm 7 nm

6. Microfilamentos: Estructura - – + – +

7. Microfilamentos: Recambio molecular in vitro

8. Microfilamentos: Recambio molecular in vitro “ Treadmilling”

9. ¿CÓMO SE INICIA IN VIVO LA FORMACION DE LOS MICROFILAMENTOS?

10. Microfilamentos: Recambio molecular in vivo

11. Microfilamentos: Recambio molecular in vivo (C) ADF/Cofilina Profilina ADF/Cofilina

12. ADF/Cofilina Microfilamentos: Recambio molecular in vivo

13. Microfilamentos: Recambio molecular in vivo

14. Microfilamentos: Recambio molecular in vivo

15. Cell crawling

16. Cell crawling

20. Microfilamentos: Haces y redes de actina Haces contráctiles Redes Haces paralelos

21. Haces y redes de actina Filamina (280 kd) Fimbrina (68 kd)  -actinina (102 kd) 40 nm 14 nm

22. Redes de actina: Unión a la membrana plasmática Dominio de unión a actina Cadena  Cadena  Dominio de unión a Ca 2+ Espectrina (240kd y 220 kd)

23. Haces de actina: Unión a la membrana plasmática Cateninas Cadherina Microfilamentos Membrana plasmática

24.  -actinina Filamento de actina Vinculina Talina Matriz extracelular Membrana plasmática Integrina Haces de actina: Unión a la membrana plasmática

25. MICROVELLOSIDADES

26. Haces y redes de actina: Protusiones temporales

27. CITOCINESIS Anillo contractil (Actina y miosina II)

28. ESTRUCTURA Y ORGANIZACION DE LOS MICROFILAMENTOS - Ensamblado y desensamblado de los microfilamentos: Los microfilamentos se forman por polimerización (cabeza-cola) de actina G formando una hélice de doble cadena. Diversas proteínas que interaccionan con la actina regulan el ensamblado y desensamblado de microfilamentos en la célula. - Organización de los microfilamentos: En las células, los filamentos de actina son entrecruzados por proteínas de unión a actina formando haces o redes 3D. - Asociación de microfilamentos los con la membrana plasmática: Esta membrana esta recubierta en su parte interna por una red de filamentos de actina y otras proteínas del citoesqueleto que determinan la forma de la célula. Los haces de actina se unen a la membrana en regiones de contacto intercelular o de adhesión a sustratos. - Protuberancias de la membrana plasmática: Los microfilamentos soportan las protuberancias permamentes (ej. microvilli) o transitorias (ej., en fagocitosis, gemación, locomoción).

29. PROTEINAS MOTORAS DE MICROFILAMENTOS: LAS MIOSINAS

30. LA MIOSINA II EN LA CONTRACCION MUSCULAR

31. LA MIOSINA II EN LA CONTRACCION MUSCULAR

33. Miosina II en otras células

34. CITOCINESIS Anillo contractil (Actina y miosina II)

35. Miosinas no convencionales Miosina I Miosina V

36. ACTINA, miosina y movimiento celular - CONTRACCION MUSCULAR: En las células musculares, la Miosina II es una proteína motora que utiliza ATP para generar fuerzas mecánicas y movimiento. La contracción muscular resulta del deslizamiento en direcciones opuestas de los microfilamentos y filamentos de miosina. - ENSAMBLADOS CONTRACTILES DE ACTINA Y MIOSINA II EN CELULAS NO MUSCULARES: Son responsables de diversos movimientos celulares (ej, citocinesis). - MIOSINAS NO CONVENCIONALES: No actúan en procesos de contracción. Sirven para transportar vesículas de membrana u orgánulos a lo largo de microfilamentos y generar corrientes citoplasmáticas (ej., miosina I, miosina V). - "GATEO CELULAR" (cell crawling) : Proceso complejo en el que se forman extensiones de la membrana plasmática mediante polimerización de microfilamentos en el borde de avance de la célula. Estas extensiones se unen después al sustrato y el borde posterior se retrae sobre el cuerpo celular. En ambos procesos parecen estar implicados motores tipo miosina.

37. MICROTUBULOS MBoC Alberts 3 rd Edition 25 nm 25µm 25µm 25µm 25nm 25nm 25nm 7 nm 10 nm

38. ESTRUCTURA DE LOS MICROTUBULOS

39. INESTABILIDAD DINAMICA DE LOS MICROTUBULOS

40. ORGANIZACIÓN Y RECAMBIO DE LOS MICROTUBULOS IN VIVO

41. ORGANIZACIÓN Y RECAMBIO DE LOS MICROTUBULOS IN VIVO

42. ORGANIZACIÓN Y RECAMBIO DE LOS MICROTUBULOS IN VIVO MBoC Alberts 3 rd Edition

44. ORGANIZACIÓN Y RECAMBIO DE LOS MICROTUBULOS IN VIVO

45. ESTRUCTURA DE LOS CENTRIOLOS

46. ORGANIZACION DE LOS MICROTUBULOS EN NEURONAS

47. Verde: tau Rojo: MAP2 ORGANIZACION DE LOS MICROTUBULOS EN NEURONAS

48. Duplicación del centrosoma Separación de los centrosomas Condensación de la cromatina REORGANIZACION DE LOS MICROTUBULOS EN LA DIVISION CELULAR THE CELL. G.M. Cooper, 3 rd Edition Rotura de la envuelta nuclear Formación de huso mitótico Microtúbulos astrales Microtúbulos del cinetocoro Microtúbulos polares PROFASE INTERFASE METAFASE

50. CARACTERISTICAS COMUNES A MICROFILAMENTOS Y MICROTUBULOS 1) Tanto los microfilamentos como los microtúbulos están constituidos por proteínas globulares con actividad NTPasa (ATPasa y GTPasa, respectivamente). 2) En ambos casos, ~ 50% de la proteína constituyente se encuentra en forma soluble y el 50% en forma de filamentos. 3) Forman estructuras MUY DINAMICAS, con un intercambio rápido de subunidades entre el "pool" soluble y el insoluble (filamentoso). 4) Tanto los microfilamentos como los microtúbulos son estructuras "polarizadas” (extremos distintos). 5) Las estructuras formadas por microtúbulos y/ó microfilamentos, poseen las capacidades de transportar y generar fuerzas, por lo que es justo referirse a ellos como "Citomusculatura".

51. PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS: DINEINAS Y KINESINAS

52. PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS: ESTRUCTURA DE DINEINAS Y KINESINAS

53. PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS: MECANISMO MOLECULAR DE LAS KINESINAS

54. PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS EN LA DIVISION CELULAR ANAFASE

55. PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS EN LA DIVISION CELULAR ANAFASE

56. LAS PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS Y LA DISTRIBUCION DE ORGANULOS RETICULO ENDOPLASMICO GOLGI MICROTUBULOS GOLGI MBoC Alberts 3 rd Edition

57. Azul: Microtúbulos Rojo: Mitocondrias Verde: Núcleo Verde: Microfilamentos Rojo: Mitocondrias Azul: Núcleo MICROFILAMENTOS, MICROTUBULOS Y LA DISTRIBUCION DE ORGANULOS

58. ESTRUCTURA DE CILIOS Y FLAGELOS

59. MOVIMIENTO DE CILIOS Y FLAGELOS

60. - Dos familias principales. Las KINESINAS, que se mueven hacia el extremo + , y las DINEINAS, hacia el extremo - . Intervienen en el transporte vesicular, de orgánulos y en la separación de cromosomas en la anafase. - CILIOS Y FLAGELOS: Son extensiones permamentes de la membrana plasmática edificadas a partir de microtúbulos. Su movimiento resulta de el deslizamiento de microtúbulos adyacentes, impulsado por la acción de dineínas. PROTEINAS MOTORAS DE MICROTUBULOS

61. FILAMENTOS INTERMEDIOS MBoC Alberts 3 rd Edition 25µm 25µm 25µm 25nm 25nm 25nm 7 nm 25 nm 10 nm

62. (310-350 aa) ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS DE LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS MBoC Alberts 3 rd Edition

63. ESTRUCTURA DE LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS

65. LOS FILAMENTOS INTERMEDIOS EN LAS INTERACCIONES CELULA-CELULA Y CÉLULA-MATRIZ EXTRACELULAR

66. FILAMENTOS INTERMEDIOS - COMPOSICION: Son polímeros de más de 50 proteínas diferentes y característicos de tipos celulares. Parecen proporcionar soporte mecánico a células y tejidos y no están implicados en el movimiento celular. - ENSAMBLADO: Los filamentos intermedios se forman a partir de dímeros de 2 polipéptidos que forman un helicoide enrollado. Estos se agrupan a su vez en tetrámeros antiparalelos y en protofilamentos. La agrupación de 8 protofilamentos forma un filamento intermedio de 10 nm, con una estructura similar a la de una cuerda. - ORGANIZACION INTRACELULAR: Con cierta frecuencia (aunque no siempre) tienen una distribución coincidente con la de los microtúbulos. Forman una red que se extiende desde la zona nuclear hasta la membrana plasmática. En celulas epiteliales, se unen a la membrana en regiones especializadas de contacto (desmosomas y hemidesmosomas). Juegan tambien papeles especializados en celulas nerviosas y musculares. Las láminas nucleares están también formadas por filamentos intermedios.