Inaugural Dissertation - Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg

3. Biologische Grundlagen
Abbildung 3.2.1.: Komponenten des Cytoskeletts
am Beispiel eines Neurons (a). Im
Fluoreszenz-Mikrograph (b [RDB99]) sind die
Mikrotubuli in grün und das Netzwerk der
Aktin-Filamente in rot markiert (Skalierungsbalken:
20µm). (c) Im neuronalen Axon bilden
Neurofilamente eine strukturelle Matrix,
die Mikrotubuli enthält, welche Material vom
Zellkörper zum Ende des Axons transportieren.
(d) Der Konus enthält dentritische Netzwerke
aus Aktinfilamenten und parallele Aktinfilament
Filopodia. (e) Mikrotubuli bestehen aus
13 Protofilamenten aus Tubulin-Dimeren, welche
eine hohle Röhre formen. (f) Neurofilamente
besitzen flexible Polymerarme, welche
benachbarte Neurofilamente abstoßen und den
Radius des Axons bestimmen. (g) Die Netzwerke
der Aktinfilamente können eine unterschiedliche
Architektur aufweisen. Die Verzweigungen
werden von Arp2/3 Komplexen
(hier blau dargestellt) gebildet [FM10].
Abbildung 3.2.2.: Die variable Struktur des
Cytoskeletts passt sich an die vorherrschenden
inneren und äußeren Kräfte an (rote Pfeile:
Kompression; grüne Pfeile: Spannung).
(a) Verzweigte Netzwerke von Aktinfilamenten
drücken gegen die Plasmamembran und
externe Barrieren beim Erzeugen von Ausstülpungen
und arbeiten dabei einer nach innen
gerichteten Kompression entgegen. (b)
Zu Filopodia gebündelte Filamente generieren
ebenfalls Kräfte, die einer Kompression entgegenwirken.
(c) Cortical (nicht ausgerichtete)
Netzwerke unterhalb der Plasmamembran
widerstehen aus unterschiedlichen Richtungen
kommenden Spannungen. (d) Sogenannte
Stressfasern, die aus Bündeln von Aktin- und
Myosinfasern bestehen, erzeugen Spannungen
zwischen Haftungspunkten der extrazellulären
Matrix [FM10].
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