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Apéndice C: Modelo teórico del mecanismo de "treadmilling"
La orientación regular y paralela de las subunidades de los filamentos de
actina y de los microtúbulos les confiere polaridad estructural, es decir, los dos
extremos del polímero son diferentes. Esto produce un gran efecto en la
direccionalidad de las velocidades de crecimiento del polímero. Wegner
demostró teóricamente, a partir del estudio del intercambio de subunidades
radioactivas con los filamentos de actina , que cuando la formación de un
polímero lineal y polar se acopla a una reacción exergónica irreversible (en
este caso la hidrólisis de ATP), el estado estacionario que resulta puede ser
caracterizado por el flujo constante de subunidades desde un extremo del
polímero al otro extremo, y en el cual la polimerización neta en un extremo
iguala a la despolimerización neta en el otro y la longitud promedio del polímero
permanece constante ("Head to tail Polymerization" (Wegner, 1976)). Este
mecanismo es comúnmente llamado "treadmilling".
La concentración crítica para la polimerización bidireccional y
unidireccional
Para entender cómo funciona el "treadmilling" consideremos el caso más
simple de crecimiento bidireccional de un polímero polar en el cual no hay
hidrólisis del nucleótido de trifosfato (NTP ; ATP para la actina, GTP para la
tubulina) (Figura 26A). En un polímero lineal y polar, ambos extremos pueden
servir como centros de elongación. La adición de una subunidad a cualquier
extremo de un polímero de n subunidades produce un polímero de n + 1
subunidades. En ausencia de la hidrólisis del NTP no existe una diferencia
energética entre las dos vías diferentes que forman el polímero de n + 1
subunidades, ya que ambas forman el mismo producto a partir de los mismos
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