Biologia-celula-288

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basales de los cilios (iguales a los centríolos), los cine-
tócoros de cromosomas, y los poros de la envoltura nu-
clear o de las laminillas anilladas. En los MTOC hay tu-
bulina γ, que forma un complejo en anillo desde donde
se nuclean los microtúbulos. En cierto sentido, los pro-
pios fragmentos de microtúbulos podrían considerarse
centros organizadores. 
La elongación del microtúbulo es más rápida que la
nucleación, y tiene lugar mediante la incorporación de
dímeros a los extremos de los microtúbulos (véase 
Fig. 6.28.A). Para poder incorporarse a los microtúbu-
los, los dos monómeros de los dímeros de tubulinas li-
bres deben unirse a GTP. Al incorporarse, el GTP de la
tubulina β se hidroliza a GDP. El GTP de la tubulina α
queda atrapado entre los dímeros y no se hidroliza ni
intercambia nunca.
Los microtúbulos crecen principalmente por uno de
sus extremos, denominado extremo (+), por el que se ale-
jan del centro organizador. También se produce algún
crecimiento (tres veces más lento) en el extremo (–),
que queda en contacto con el centro organizador. Esto
implica que, durante la elongación de los microtúbulos,
en el extremo (+) hay siempre muchas tubulinas β uni-
das a GTP, pues las moléculas no tienen tiempo de hi-
drolizarse antes de que se incorpore la siguiente. En el
extremo (–) las tubulinas β tienen tiempo de hidrolizar-
se, por lo que casi todas ellas están unidas a GDP. 
Tras la formación del microtúbulo tienen lugar dos
cambios en las tubulinas: acetilación de algunas lisinas
y desprendimiento de tirosinas en el extremo carboxilo.
Estos cambios (maduración del microtúbulo) son lentos
y permiten calcular cuánto tiempo ha transcurrido des-
de que se formó un microtúbulo.
La despolimerización del microtúbulo no requiere
gasto de energía. Las tubulinas desprendidas quedan
como estaban en el microtúbulo (tubulina α-GTP y tu-
bulina β-GDP) pero, antes de incorporarse de nuevo a
un microtúbulo, debe producirse la fosforilación de la
tubulina β. 
En las células diferenciadas, los microtúbulos pue-
den estar estabilizados, como ocurre con el axón, los
centríolos y los cilios. En las células en reorganización
morfológica, los microtúbulos están ensamblándose y
desensamblándose continuamente; es el caso del huso
mitótico. La concentración de tubulina con la cual se
equilibran la polimerización y despolimerización se lla-
ma concentración crítica. 
La vida media de la tubulina es de unas 20 horas. En
el citoplasma existe un almacén de tubulinas, que pro-
vienen tanto de nueva síntesis como de la despolimeriza-
ción de microtúbulos. El siguiente experimento muestra
la disponibilidad de los dímeros. El alga Chlamydomo-
nas posee dos flagelos; si se corta uno de ellos, éste se
regenera. Inicialmente la regeneración se hace a costa
del otro flagelo, que va disminuyendo de longitud, aña-
diendo tubulinas al hialoplasma, desde donde se incor-
poran al flagelo en regeneración. No obstante, no todo
se consigue a partir del flagelo no seccionado. Si se inhi-
be la síntesis de tubulinas con cicloheximida, la regene-
ración sólo alcanza la mitad del flagelo. Esto indica que,
mientras se está regenerando el flagelo seccionado, está
teniendo lugar una síntesis de tubulinas que empiezan a
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estar disponibles cuando el flagelo no seccionado deja
de suministrar tubulinas y se puede completar la regene-
ración. Sin embargo, este modelo de regeneración no es
constante en todos los casos. Así, en Tetrahymena, aun-
que se inhiba la síntesis de tubulinas con cicloheximida,
si se corta un flagelo, éste se regenera a partir de las tu-
bulinas preexistentes en el citoplasma.
AGENTES QUE REGULAN LA FORMACIÓN 
DE MICROTÚBULOS
Agentes que favorecen la formación 
de microtúbulos
El agua pesada y el taxol (sustancia extraída de la corte-
za del tejo) incrementan el número y la estabilidad de
los microtúbulos (como los del huso mitótico), e incluso
la producción de centríolos.
Los policationes, la RNAasa, la insulina y el factor de
crecimiento nervioso (NGF) también favorecen la for-
mación de microtúbulos. Sin embargo, algunos de es-
tos factores dan lugar a la formación de microtúbulos
anormales. Así, el policatión DEAE (dietil-amino-etil-
dextrano) y el glicerol favorecen la formación de lámi-
nas de protofilamentos, pero dan lugar a microtúbulos
de doble pared (como los anillos dobles pero en micro-
túbulos enteros). El exceso de Ca2+ origina la formación
de microtúbulos abiertos en forma de C. Con una con-
centración 1 mM de Cl2Ca se forman supermicrotúbulos
(de 31-52 nm de diámetro), que pueden ser completos o
de pared incompleta, en la que los protofilamentos se
disponen en hélice.
Agentes que impiden la polimerización 
de microtúbulos
La colchicina es un derivado del tropoleno. Se extrae
del cólquico (Colchicum autumnale) y puede también
sintetizarse. Esta sustancia se usaba ya en el siglo XVIII
para curar la gota. En el siglo XX se observó que altera-
ba la mitosis de células animales y vegetales. Además,
se comprobó que causaba alteraciones en el sistema
nervioso y variaciones hormonales no explicadas. La
colchicina influye también en la pérdida de la forma y
motilidad celular, fenómenos todos ellos en los que hoy
se sabe que intervienen los microtúbulos.
La colchicina actúa fijándose a cada dímero de tubu-
linas. Esta fijación impide que los dímeros se ensam-
blen. Al evitar la polimerización de tubulinas, la colchi-
cina disocia aquellos microtúbulos que están en un
continuo proceso de organización y desorganización,
como los del huso mitótico, pero no los que forman es-
tructuras estables (cilios y flagelos). Los microtúbulos
de los axones son más resistentes a la colchicina que
los de otras células, ya que forman estructuras más es-
tables. 
Existe una amplia variedad de sustancias antagonis-
tas de la colchicina que disminuyen sus efectos o hacen
que las células se recuperen de dichos efectos: el ATP, la
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