Perbedaan utama antara ketidakstabilan dinamis dan treadmill adalah bahwa ketidakstabilan dinamis terjadi ketika mikrotubulus berkumpul dan terpisah di satu ujung, sementara treadmill terjadi ketika salah satu ujungnya berpolimerisasi, dan ujung lainnya terlepas.
Mikrotubulus adalah polimer seluler dinamis. Mereka mengatur banyak aktivitas seluler yang penting bagi tubuh manusia. Mereka adalah pembelahan sel, mitosis, adhesi, migrasi terarah, pensinyalan sel, pengiriman vesikel dan protein bolak-balik dari membran plasma, polimerisasi, dan remodeling organisasi seluler dan bentuk sel. Sitoskeleton terdiri dari mikrotubulus, filamen intermediet, dan filamen aktin. Mereka membuat ulang atau mengatur ulang diri mereka sendiri sebagai respons terhadap sinyal eksternal yang mengatur aktivitas sel. Ketidakstabilan dinamis dan treadmill adalah dua fenomena yang terjadi di banyak filamen sitoskeletal seluler.
Apa itu Ketidakstabilan Dinamis?
Ketidakstabilan dinamis memungkinkan sel untuk mengatur ulang sitoskeleton dengan cepat saat dibutuhkan. Mikrotubulus mengandung fitur dinamis yang unik. Umumnya, sebagian mikrotubulus tumbuh dengan cepat sementara yang lain menyusut. Kombinasi penyusutan, pertumbuhan, dan transisi cepat antara dua keadaan ini disebut ketidakstabilan dinamis. Mikrotubulus dinamis memiliki umur yang terbatas, sehingga kumpulan mikrotubulus sedang dalam proses rekreasi. Proses pertumbuhan dan penyusutan mikrotubulus adalah proses aktif dan mengkonsumsi energi. Hal ini membuat mikrotubulus beradaptasi lebih cepat terhadap perubahan lingkungan. Ini juga memungkinkan mereka untuk membuat pengaturan struktural dalam menanggapi kebutuhan seluler.
Gambar 01: Ketidakstabilan Dinamis
Mikrotubulus dibangun dari subunit protein tubulin yang terikat pada guanosin trifosfat (GTP), yang merupakan pembawa energi. Sel-sel mengkonsumsi energi untuk mempertahankan konsentrasi GTP-tubulin yang tinggi untuk polimerisasi. Proses ini dengan cepat dikaitkan dengan ujung mikrotubulus dan memfasilitasi pertumbuhan mikrotubulus. Setelah penggabungan subunit ke dalam mikrotubulus, GTP terhidrolisis menjadi guanosin difosfat (GDP), melepaskan energi. GDP-tubulin tidak melengkung ke luar saat terperangkap dalam mikrotubulus. Mikrotubulus tumbuh sementara ujungnya stabil. Namun, ketika ujung-ujungnya mulai terpisah, ekspansi terjadi. Ini menghasilkan pelepasan energi di subunit tubulin karena mikrotubulus menyusut dengan cepat.
Apa itu Treadmill?
Treadmilling terjadi di banyak filamen sitoskeleton seluler, terutama di filamen aktin dan mikrotubulus. Ini terjadi ketika panjang satu filamen tumbuh sementara ujung lainnya menyusut. Ini menghasilkan bagian filamen yang bergerak melintasi sitosol atau stratum. Itu juga karena pemindahan subunit protein terus-menerus dari filamen di satu ujung sementara subunit protein ditambahkan dari ujung yang lain. Kedua ujung filamen aktin berbeda dalam penambahan dan penghilangan subunit. Ujung plus dengan dinamika yang lebih cepat disebut ujung berduri, dan ujung minus dengan dinamika lebih lambat disebut ujung runcing. Pemanjangan filamen aktin terjadi ketika G-aktin (aktin bebas) berikatan dengan ATP. Umumnya, ujung positif dikaitkan dengan G-aktin. Pengikatan G-aktin menjadi F-aktin terjadi dengan pengaturan konsentrasi kritis.
Gambar 02: Treadmill Aktin
Konsentrasi kritis adalah konsentrasi G-aktin atau mikrotubulus yang tetap pada tingkat keseimbangan tanpa pertumbuhan atau penyusutan. Polimerisasi aktin selanjutnya mengatur profilin dan cofilin. Profilin adalah protein pengikat aktin yang terlibat dalam pergantian dinamis dan rekonstruksi aktin. Cofilin adalah keluarga protein pengikat aktin yang terkait dengan depolimerisasi mikrofilamen aktin yang cepat. Treadmilling mikrotubulus terjadi ketika salah satu ujung berpolimerisasi sementara yang lain dibongkar.
Apa Persamaan Antara Ketidakstabilan Dinamis dan Treadmill?
- Ketidakstabilan dinamis dan treadmill adalah perilaku dalam polimer sitoskeletal.
- Mereka terjadi di mikrotubulus.
- Selain itu, keduanya terkait dengan hidrolisis nukleosida trifosfat.
- Mereka terlibat dalam pertumbuhan dan penyusutan filamen.
- Keduanya adalah proses aktif.
- Selain itu, mereka membutuhkan energi.
Apa Perbedaan Antara Ketidakstabilan Dinamis dan Treadmill?
Ketidakstabilan dinamis terjadi di mikrotubulus dan mereka merakit dan membongkar di salah satu ujungnya. Sementara itu, treadmill terjadi pada filamen aktin dan mikrotubulus. Jadi, inilah perbedaan utama antara ketidakstabilan dinamis dan treadmill. Selain itu, protein utama yang terlibat dalam ketidakstabilan dinamis adalah tubulin sementara di treadmill, itu adalah aktin. Juga, nukleotida yang terikat GTP terutama menyediakan energi untuk proses ketidakstabilan dinamis. Sedangkan ATP menyediakan energi untuk treadmill.
Infografik di bawah ini menyajikan perbedaan antara ketidakstabilan dinamis dan treadmill dalam bentuk tabel untuk perbandingan berdampingan.
Ringkasan – Ketidakstabilan Dinamis vs Treadmilling
Ketidakstabilan dinamis terjadi di mikrotubulus dan mereka berkumpul dan terpisah di salah satu ujungnya. Treadmilling terjadi pada filamen aktin dan mikrotubulus. Ketidakstabilan dinamis memungkinkan sel untuk mengatur ulang sitoskeleton dengan cepat bila diperlukan. Treadmilling terjadi di banyak filamen sitoskeleton seluler. Sebuah subset mikrotubulus tumbuh dengan cepat sementara yang lain menyusut; oleh karena itu, keadaan transisi yang cepat ada selama ketidakstabilan dinamis. Selama treadmill, panjang satu filamen memanjang sementara ujung lainnya menyusut. Jadi, ini merangkum perbedaan antara ketidakstabilan dinamis dan treadmill.
