REVIEW+QUESTIONS+CYTOSKELETON

 1. List some of the major functions of the cytoskeleton. · Establishing cell shape · Providing mechanical strength · Locomotion · Chromosome separation in mitosis and meiosis · Intracellular transport of organelles  2. Describe the morphology and cellular location of each of the three major cytoskeletal proteins. · Actin filaments (microfilaments)- are two-stranded helical polymers of the protein actin. They appear as flexible structures, with a diameter of 5-9nm, and they are organized into a variety of linear bundles, two-dimensional networks, and three-dimensional gels. Although actin filaments are dispersed throughout the cell, they are most highly concentrated in the cortex, just beneath the plasma membrane. · Microtubules- long, hollow cylinders made of the protein tubulin. With an outer diameter of 25nm, they are much more rigid than actin filaments. Microtubules are long and straight and typically have one end attached to a single microtubule-organizing center (MTOC) called a centrosome. · Intermediate filaments- are ropelike fibers with a diameter of around 10nm; they are made of intermediate filament proteins, which constitute a large and heterogeneous family. One type of intermediate filament forms a meshwork called the nuclear lamina just beneath the inner nuclear membrane. Other types extend across the cytoplasm, giving cells mechanical strength. In an epithelial tissue, they span the cytoplasm from one cell-cell junction to another, thereby strengthening the entire epithelium. Cortical Actin || High mechanical strength. || Spanning cytoplasm and beneath nuclear membrane || 3. Describe the functions of microfilaments.
 * CYTOSKELETON **
 * Review questions for Microfilaments (previous lecture) **
 * Name || Diameter || Filament Characteristics || Location ||
 * Actin Filaments (microfilaments) || 5-9nm || Flexible || Beneath plasma membrane
 * Microtubules || 25nm || Rigid and Brittle || From single origin throughout the cell ||
 * Intermediate Filaments || 10nm || Flexible and strong.

              4. Describe the subunits that make up the actin microfilament. 5. Describe the kinetics and mechanisms of assembly for actin. El mecanismo es el siguente: · Se comienza con cierta concentracion de monomeros (g-actina*) · // ‘Lag Fase’ // (nucleacion): 3 monomeros de g-actina se ensamblan para formar un trimero que actua como sitio de nucleacion · Comienza la fase de crecimiento (elongacion) donde las moleculas de g-actina se asocian entre si en ambos lados rapidamente · Fase de equilibrio: los monómeros de g-actina se intercambian en los extremos del microfilamento sin que varíe la longitud total del polímero, o sea, los monomeros se unen al filamento a la misma veocidad con la que se disocian. Esto se debe a que inicialmente por ambos lados de la fibra los monómeros tienen igual capacidad de ATPasa, sin embargo llega un momento en que por un lado se comienza a hidrolizar ATP a mayor razón. La fibra se polariza. En el terminal negativo la presencia de ADP causa que este lado del filamento tienda a depolimerizarse más que el lado positivo, que continúa polimerizándose debido a su alta afinidad para G-actina-ATP. En esta última fase se define la «concentración crítica Cc» como la relación entre las constantes de ensamblaje y desensamblaje y representa la [|concentración] de actina G en la cual la dinámica de adición y eliminación de monómeros no produce una modificación en la longitud del microfilamento
 * Give shape to the cell.
 * <span style="color: #0000ff; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">Cell movement by pseudopodia, footlike structures that prolongue to where they are directed.
 * <span style="color: #0000ff; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">Formation of microvili, lamelopodia and its projection, known as filopodiae. Lamelopodia is composed of a cytoplasmic lamina and plasmatic membrane. Meanwhile, filopodia has directionality (they're like fingers).
 * Muscle contraction in multicellular organisms.
 * They're important components in cell division(contarctile ring in cytokinesis).
 * G-actin(globular actin), with bound ATP, can polymerize to form F-actin(filamentous)
 * F-actin may hydrolyze bound ATP-> ADP + Pi and release Pi. (ADP release from the filament does not ocur because the cleft opening is blocked.

6. Describe the various types of actin-binding proteins and their function. 7. Describe the molecular structure of a sarcomere of a skeletal muscle myofibril and the changes that occur during contraction.<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 12pt;"> El sarcomero es la unidad funcional del musculo Esta compuesto por filamentos delgados (actina) y filamentos gruesos (miosina). Durante la contracción el sarcomero se acorta, incluyendo la banda I, y la zona H, mientras que la banda A es constante, o sea, no cambia. La contracción muscular está regulada por variaciones en los niveles citosólicos de Ca2+, los que afectan las interacciones entre las cabezas de miosina y los filamentos de actina a través de las 2 proteínas accesorias asociadas a actina: tropomiosina y troponina. En el músculo en reposo la miosina no puede asociarse a la actina debido a que los sitios de unión para las cabezas de miosina en las G-actina, están bloqueados por la tropomiosina. Al aumentar las concentraciones citosólicas de Ca2+, la subunidad TnC de la troponina une Ca2+, produciéndose un cambio conformacional de la molécula de troponina desplazandola y permitiendo la interaccion de la miosina con actina. Esta interaccion causa un deslizamiento unidireccional. Luego se libera ADP de la cabeza de la miosina y se liga ATP, que separa lo filamento de actina y miosina. Se hidroliza ATP y la miosina regresa a su conformación original (“recock”)
 * Monomer nucleating- promueven la nucleación inicial un ejemplo ARP 2/3 y Formina
 * Monomer Sequestering- secuestra monomeros activos y los mantiene en una localización específica un ejemplo lo son la timosina
 * End-Blocking- son proteinas que se ligan al terminal positivo y negativo ejemplos son para el terminal positivo Cap Z y para el terminal negativo Tropomodulina
 * Monomer polymerizing- favorece la polimeración cambio de actina ADP a actina ATP llevando a que cresca el filamento de actina un ejemplo es Profilina
 * Depolymerizing- son para la depolimerización instantanea al unirse al terminal positivo un ejemplo Cofilina
 * Bunding and Cross-linking- hacen formación de redes o aces de los polimeros ejemplo es Filamina, Vilina,alpha actinin y Fimbrina
 * Filament Severing- son proteinas que degradan hasta llevar a apoptosis Ej, Gelsolina y Cofilina

8. Describe the steps that occur between the time that a nerve impulse is transmitted across a neuromuscular junction to the time that the muscle fiber actually begins to shorten. What is the role of calcium in this process? El impulso nervioso o potencial de acción se transmite través del axón de la motoneurona, cuando llega al final del mismo provoca que se vierta al espacio sináptico la acetilcolina que contienen las vesículas sinápticas. La acetilcolina se difunde y llega hasta el sarcolema de la fibra, donde existen una serie de receptores que al unirse con la acetilcolina provocan la despolarización de la membrana que se transmite hasta el sarcoplasma a través del retículo sarcoplasmático. Cuando el músculo está relajado la Troponina se mantiene unida a la Tropomiosina ( por la zona T) y a la Actina ( por la zona I ) de tal forma que tapa los sitios de unión de actina y miosina. Cuando llega hasta la fibra muscular el estímulo a través de la motoneurona se produce la despolarización del sarcolema que se transmite hasta las miofibrillas a través del sistema de túbulos ( sistema T ) del retículo sarcoplásmico. Cuando el retículo sarcoplásmico se despolariza el Ca 2+ que contiene en sus cisternas terminales se vierte en el citoplasma donde se unirá con la Troponina, esta unión hace que se debilite el enlace entre troponina y actina y permite que la tropomiosina se desplace lateralmente y deje al descubierto el sitio activo donde la actina se une con la miosina. Es ahora cuando las cabezas de moléculas de miosina se unen a los sitios de enlace de actina y una vez unidos las cabezas de la miosina actúan como bisagras desplazándose y arrastrando a la cadena de actina (golpe activo, con gasto de ATP ) para después romper espontáneamente este enlace y saltar hasta el sitio de unión siguiente. De esta forma se produce el desplazamiento de los filamentos de actina sobre los de miosina.

Los microtúbulos dinámicos son los que se pueden polimerizar y depolimerizar en la célula mas rápido componen el 70 porciento de la misma. En cambio los estables son los que se encuentran en los cilios, flagelos y cuerpo basales en la célula en donde están enlazados y en el citoplasma componen el 30 porciento.
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 12pt;">Review questions for Microtubules & Intermediate Filaments 09-10 part 1 video lecture **
 * 1) What is meant by stable or dynamic microtubules?

2 . Describe the main functions of microtubules. <span style="color: #000080; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: small;">Función estructural en el esqueleto interno de los axones como en la composición de la pared celular de las células que son vegetales. Polarización de la célula para la organización de los organelos, la regulación de la actividad de actina dentro del citoesqueleto de la célula especialmente al ocurrir la division celular y el movimiento de la misma, tienen función en dirigir el movimiento de las vesículas Función de segregación de los cromosomas en mitosis y meiosis Función de Movimiento en los cilios y flagelos <span style="color: #000000; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: small;">

3. <span style="color: #000000; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 13px;">Describe the structure of microtubules. What is the structural unit? What are their main features and how they interact to form microtubules? <span style="color: #800080; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 13px;"> Microtubules are composed of tubulin heterodimers which contain one alpha subunit and one beta subunit.The difference between this 2 is in its GTP bound state, the alpha subunit has GTP always bound because it is inserted inside the protein itself and does not interact with the outside environment, on the other hand the beta subunit has GDP bound and can be exchanged for GTP when in high concentrations in the cell. This exchange results in a change in conformation of the molecule making it easier to interact with other heterodimers to form oligomers and in time strands of protofilaments. This protofilaments then arrange in sheets and when this sheets have 11-15 protofilaments attached then the sheet rolls up to form a microtubule. The microtubule itself is a rigid hollow structure that can break easily compared to microfilaments.

4 <span style="color: #000000; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 13px;">Compare and contrast the subunits that make up the actin and tubulin.

5. What is the role of GTP in assembly of microtubules? What is meant by dynamic instability? What role does it play in cellular activity? <span style="color: #800080; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 13px;">Binding of GTP to the beta subunit of the tubulin heterodimers are responsible for the catalysis and change in conformation needed for tubulin heterodimers to assemble in protofilaments and make up a straight liine of microtubule subunits. Therefore GTP has to be bound to each subunit of the heterodimer before MT can be assembled. If GDP is bound to beta subunit when protofilaments are formed its conformation causes this line of subunits to rearrange in a bent state. The model of dynamic instability proposes that there are 2 different behaviors of MTs. Some can have bound GTP to their (+) end and therefore has a rapid growth process but when this GTP cap is lost then catastrophe begins, resulting in a rapid shrinkage and loss of heterodimer subunits of the microtubules. On the other hand when there is a regain of this GTP bound cap to the (+) end of the MT, then a rescue process begins where a rapid association of heterodimers begins resulting in growth of the MT itself. <span style="color: #000000; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 13px;"> 6. Compare and contrast the characteristics of microtubule assembly versus actin filament assembly.

Microtubules are composed of the protein tubulin. Tubulin heterodimers join end-to-end to form protofilaments with alternating a & b subunits. These associate laterally to form sheets, and eventually microtubules. As with actin filame nts, microtubules can undergo treadmilling, with addition of tubulin heterodimers at the plus end and dissociation of tubulin heterodimers at the minus end. GTP must be bound to both a and b subunits for a tubulin heterodimer to associate with other heterodimers to form a protofilament or microtubule. Subunit addition brings b -tubulin that was exposed at the plus end into contact with a -tubulin. This promotes hydrolysis of GTP bound to the now interior b -tubulin. Pi dissociates, but b -tubulin within a microtubule cannot exchange its bound GDP for GTP. The GTP on a -tubulin does not hydrolyze. In the centrosome, g -Tubulin, which is homologous to a and b tubulins, nucleates microtubule assembly. Several copies of g -tubulin associate in a complex with other proteins called "grips" (gamma ring proteins). Microtubules nucleated by the g -tubulin ring complex appear capped at one end, assumed from other data to be the minus end. Polymerization at the minus end of these microtubules is inhibited. Grip proteins of the cap may be involved in mediating binding to the centrosome.

<span style="font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt; line-height: 115%;">Actin polymerization is activated by a high concentration of Ca2+. The concentration activates G-actin ATP and nucleation occurs promoted by Arp2/3(provides the site for actin monomer addition) and formin. Timosins bind the the g-actinATP and stabilize the pool. Capping proteins maintain the filament. After nucleation the filament grows and elongation occurs on both ends and it goes through tread milling. G-actinATP switches to G-actinADP and depolymerization occurs( it reaches equilibrium). The depolymerization/polymerization occurs simultaneous; polymerization faster than depolymerization.

7. How the dynamic behavior of microtubules is regulated in the cell? <span style="color: #800080; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 13px;">This dynamic property is regulated by MAPs which are microtubule-associated proteins, they stabilize MTs against disassembly. These are divided in non-motor MAPs and motor MAPs. The more studied MAPs are in neurons were stabilized microtubule bundles form the core of the axons and dendrites. MAPs in neurons can be used to identify different parts of itself; Tau is found specific to the axon and MAP2 is mainly in cell body and dendrites.

Sthamin acts by binding to free tubulin oligomers and therefore // indirectly // producing catastrophe because subunit addition to microtubules stops.
 * Non -motor control microtubule association and stabilization
 * Motor- control dynamism in stable MTs
 * Kinesin move towards the (+) side of the MT carrying protein cargo
 * Catastrophins are directly responsible for the ocurrence of catastrophe in the MT because they seem to pry protofilaments apart and are members of the kinesin-13 family.
 * Dynein moves towrard (-) of MT carrying cargo
 * some can be axonemal that dont move cargo but are in charge of sliding in flagella and cillia microtubules

8. Compare and contrast the mechanism of assembly of tubulin and actin and the basis for their polarity. Los microtúbulos estan formados por subunidades de proteínas tubulina, que es un heteroisómero formado por dos proteínas globulares α –tubulin y ß-tubulin, que están enlazados por enlaces no covalentes. Cada monómero alfa o beta esta enlazado a una molécula de GTP. El GTP enlazado a tubulina alfa nunca que se hidroliza o cambia, por tanto se le considera parte integral de la estructura del heterodímero de tubulina. Beta tubulin es intercambiable puede formar parte de GTP o GDP. Un microtúbulo es un hoyo cilindrico compuesto por 13 protofilamentos, que son subunidades moléculas de tubulina alfa y beta alternadas. Se produce interaciones de monomeros del mismo tipo alfa-alfa, beta-beta, parecidas a la que se producen en los protofilamentos alfa-beta,y la energía de enlace es fuerte. La subunidad en cada proteofilamento en un microtúbulo apuntan a una misma direccióny los protofilamentos están alineados paralelamente. Por lo tanto los microtúbulos tienen distintas polaridades estucturales. Mientras que actina es una cadena de polipeptido globular que es un monómero más que un dímero. Al igual que tubulina, actina está enlazada a un nucleótido, pero a diferencia de tubulina, actina está enlazada a ATP(ADP) no a GTP.También como en tubulina, el ensamblaje de actina genera estrucura de diferentes polaridades. 9. Compare and contrast the basis and utility of treadmilling and dynamic instability. Si la concentaración de subunidades libres en solución es baja dentro de un rango intermedio, alta en en la concetración crítica positiva y baja en la concentración negativa , los filamentos agregan subunidad positivas al terminal positivo y simultáneamente perdiendo subunidad del terminar negativo, conduce a una de filamento treadmiling. La hidrólisis de ATP o GTP que resulta de las diferencias energía de las reacciones de asociación/disociación de los terminales positivos y negativos de los filamentos de actina o los microtúbulos, haciendo treadmilling posible. En la concentración particular de filamentos intermedios, el filamento crece en el terminar positivo y balancea la contracción en el terminar negativofilamentos. Los filamentos permenecen sin cambiar mientras ocurre el ciclo de subunidades de filamentos libres y de estado, steady-state treadmilling. Este requiere una constante consumpción de energía para la formación de hidrólisis de nucleótido de trifosfato. La diferencia en energía cinética entre el terminar positivo y negativo, nombrados en el libro como T Y D, tiene importantes consecuencia en el compotamiento de los filamentos, que no se relaciona con el crecimiento T y contracción de D. La interconversión rápida de estado crecimiento y contracción, a una concentración uniforme de las subunidades libres se conoce como dinamic instability. El cambio de crecimiento a la contracción rápida se le conoce como catastrofe, mientras que el crecimiento se conoce como rescate, es decir, que los heterroisameros enlazados a GTP continúan creciendo se le conoce como catástrofe y a los enlazados a GDP que para de crecer se le conocen como rescatado.

10. What is an MTOC? Describe its components and function MTOC ( microtubule-organizing center) Es una region intracelular, como centrosomas o cuerpos basales, donde crecen los microtúbulos. Su funcion es servir como centro de nucleación y centro de anclaje para el extremo negativo. Todos los MTOC’s contienen g tubulina que es utilizado para nuclear los microtúbulos. El MTOC en celulas animales (centrosoma) consiste en un par de centriolos que actuan como andamio para concentrar el material pericentriolar, que contiene proteínas distintas entre la cuales se encuentra la g-tubulina, que en conjunto con otras proteinas forman el complejo de anillo de g-tubulina que como habia dicho antes su funcion es nuclear los microtúbulos.

11. Contrast the roles of kinesin and dynein in intracellular transport<span style="color: #800080; font-family: arial,helvetica,sans-serif; font-size: 13px;">. <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 12pt;"> Los microtubulos pueden servir como carriles para el movimiento de materiales dentro de la celula.Para que esto pueda ocurrir se utilizan proteinas motoras, erntre esas proteinas motoras se encuentra kinesin y dyenin. Estas proteinas requieran ATP para energizar su movimiento y cuando se ligan a ATP y lo hidrolizan ocurre un cambio de conformacion que les permite algunas veces asociarse fuertemente a los microtubulos. Las kinesinas y las dyeninas tiene especificidad en cuanto al lugar a donde se mueven. La kinesinas mueven cargos hacia en terminal positivo de los microtubulos, mientras que las dyneins mueven cargos hacai el terminal negativo de los microtubulos.Muchas de las kynesinas tienen roles especificos en la formacion del huso mitotico y meiotico y en la separacion cromosomal durante la division celular.La familia de las dyenin tienen dos grandes ramas, la cuales son las 'cytoplasmatic dyenins' y las 'axonemal dyenins'. Las 'cytoplasmatic dyenins' se encuentran probablemente en todas las celulas ecuariotas y son importantes en el tansporte vesicular y en la localizacion del aparato del Golgi cerca del centro de la celula. Las 'axonemal dyenins' no estan involucrada con el movimiento dentro de la celula pro si estan involucradas en el movimiento de los cilios y de los flagelos. 1. <span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size-adjust: none; font-size: 7pt; font-stretch: normal; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; line-height: normal;"> D escribe the structure of cilia and flagella and in general terms the mechanism by which they are able to undergo bending movements.
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 12pt;">Review questions for Microtubules & Intermediate Filaments 09-10 part 2 video lecture **

Los cilios y flagelos comparten una estructura general pero tienen muchas diferencias dependiendo de su localización y función. Los cilios son cortos (10-15µm), y generan fuerza en su base que les permite moverse en forma de látigo. Los flagelos son mas largos(10-200µm) y la fuerza que generan para moverse se propaga através del flagelo apareciendo una onda en forma de S. Tanto cilios como flagelos están rodeados por una extensión de la membrana plasmática y están anclados a esta en su base por un cuerpo basal. La medula de cilios y flagelos esta compuesta por una estructura bien organizada llamada axonema. El axonema es en forma circular y compuesto por mas de 250 proteínas. Esta compuesto por 9 dobletes de dos microtúbulos cada uno (uno completo-13protofilamentos A y uno incompleto 10-11protofilamentos B) y cada doblete esta enlazado al otro por proteínas conocidas como Nexinas. En el centro del axonema hay dos microtúbulos completos (13protofilamentos) convencionales que se enlazan a los dobletes a su alrededor por proteínas radiales. Todos los microtúbulos están orientados con la misma polaridad; el terminal positivo esta hacia la punta del flagelo o cilio, y el terminal negativo hacia la base de estos. Los microtúbulos completos de cada doblete enlazan proteínas llamadas dineinas y se conectan con el microtúbulo incompleto del doblete vecino. En ausencia de nexina, si dineina se activa provocaría un deslizamiento de un doblete sobre otro de forma lineal en dirección desde el terminal positivo hacia el negativo. Cuando nexina esta presente, interactúa con dineina de manera que se dobla el flagelo por la producción de una fuerza que se propaga secuencialmente desde la base hasta la punta del flagelo.

2. Describe the effects of treating cells with the following drugs: colchicine, taxol, vinblastine, and nocodazole.<span style="font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif;"> COLCHICINE: binds tubulin and blocks polymerization. It is used as a type of cancer treatment because it inhibits mitosis and cancer cells proliferate due to high mitosis rates. TAXOL: stabilizes microtubules. It is currently being investigated whether it can be used as an anti-cancer- drug. By stabilizing microtubules it arrests mitosis just as colchicine. The cell would not continue its normal cell cycle once being treated with taxol. VINBLASTINE: causes depolymerization and formation of vinblastine-tubuline paracrystals. It was found to decrease the number of white blood cells in patients who where exposed to the drug, thus it is used in the treatment of cancers related to white blood cells. NOCODAZOLE: causes depolymerization of microtubules. Will also inhibit the cell from continuing its normal cell cycle. <span style="font-family: Verdana,Geneva,sans-serif;">​

3.<span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size-adjust: none; font-size: 7pt; font-stretch: normal; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; line-height: normal;"> Give some examples that reinforced the suggestion that intermediate filaments are important primarily in tissue specific functions rather than basic activities common to all cells.

a) __Integration of cytoplasmic space__- Neurofilaments is perhaps the most popular example of this function. The long sidearms of NF-M and NF-H maintan the regular side to side facing of neurofilaments in and aaxon. Contributing to its structure and regulation.

b) __Mechanical stability__- Keratin filaments are associated with desmosomes and hemidesmosomes. They are flexible and resilient intracellular framework that provides support to the epithelium

c) Dynamic function of nuclear lamins- in the interphase nucleus, lamins impart integrity to the nuclear envelope, providing structure and stability. During mitosis, the nuclear lamins play a role in the cyclic disassembly and reassembly of the nuclear envelope.

4. <span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size-adjust: none; font-size: 7pt; font-stretch: normal; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; line-height: normal;"> How are intermediate filaments polymerized? Compare and contrast intermediate filament polymerization with that of microfilaments and microtubules. A monomer consisting of an alpha helical rod domain that connect to the amino and carboxyl terminal of others line up and coil up to form a dimer. This unit, dimer, have lined up terminals. Which means the amino terminals and carboxyl terminals are at same sides. These dimers lineup head to tail and coil to form a tetramer. This tetramer is the basic subunit for the intermediate filaments. This polymerization requires no energy and these tetramers show no polarity within themselves.

5. <span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size-adjust: none; font-size: 7pt; font-stretch: normal; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; line-height: normal;"> Describe for the following intermediate filaments, were they are expressed and their function. a.Keratin =>there are two types:I acidic and II neutral/basic =>are produced by epithellial cells (skin, bladder, etc.) =>form heterodimers =>Provide mechanical strength b.Desmin =>maintain cell shape and support contractile machinery =>found in all muscle cells =>play a role in supporting the structure of sarcomeres and also anchor the sarcoplasmic cytiskeleton to the sarcolemmal cytoskeleton. c.Neurofilaments =>maintain axonal organization =>function through phosphorylation and glycosylation =>fibrous protein =>found just below the cytoplasmic membrane

6. <span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size-adjust: none; font-size: 7pt; font-stretch: normal; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; line-height: normal;"> Describe the components and functions of desmosomes, hemidesmosomes and focal contacts. -DESMOSOMES are important for cell-cell contact. They are cellular structures that help the cell make contact with another cell. This contact/union/adhesion is mediated by cadherins (whom are calcium dependent). Cadherins connect two dense plaques on adjacent cells. Keratin then loops into the plaques spreading out into the cytoplasm. Cadherins are transmembrane proteins that bridge the space between adjacent epithelial cells by way of homophillic binding of their extracellular domains to other desmosomal cadherins on the adjacent cell. -HEMIDESMOSOMES are important for cell-extracellular matrix contact. Similar in structure to desmosomes. These are mediated by interactions between intermediate filaments, plectin and by integrins, whom connect this plaque to the extracellular matrix. Integrins are receptors for extracellular matrix proteins such as: fibronectin, laminin and collagen and mediate communication between extracellular matrix and cytoskeleton. -FOCAL CONTACT (FOCAL ADHESION) another mechanism for cell-extracellular matrix contact. Actinmicrofilaments work in the same way keratin intermediate filaments work in an hemidesmosome, anchoring to the extracellular matrix by an integrin. They are specific types of large macromolecular assemblies through which both mechanical force and regulatory signals are transmitted.

Review questions for Cell Migration ** 1. <span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size-adjust: none; font-size: 7pt; font-stretch: normal; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; line-height: normal;"> Describe the different assemblies of actin filaments involved in locomotion.
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 12pt;">

<span style="color: #008000; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 14px;">2.Describe the steps required for cell migration <span style="color: black; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt;">Migración celular es sumamente importante durante el desarrollo. El proceso de migración se resume a continuación. Lo primero que ocurre es la polarización. Aquí la célula que va a migrar, migra en dirección específica y para esto tiene que generar regiones diferentes. Está la región líder que es la que genera el movimiento y la región posterior de la célula. Luego que la célula esta polarizada y se debe quedar polarizada, debe extender una protrusión citoplasmática llamada lamelopodio, este se produce en dirección del movimiento. El lamelopodio se ancla al sustrato, este anclaje es temporero, y mediado a través de contactos focales. Los filamentos de actina que forman la corteza están en tensión debido a una interacción de actina y miosina. Después la contracción mediada por micro filamentos de actina y miosina, que están ocurriendo en la parte posterior de la célula, mueve el citoplasma hacia al frente y esto produce movimiento. La parte posterior se separa de las abducciones a la matriz extracelular y finalmente se internalizan por endocitosis la membrana en la parte posterior y las proteínas integrinas (proteínas transmembranales que conectan la celula con la matriz extracelular). Estas se mueven a la parte anterior y luego son exocitadas por vesículas.

<span style="color: #008000; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; font-size: 14px;">3.<span style="font-family: 'Times New Roman'; font-size-adjust: none; font-size: 7pt; font-stretch: normal; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; line-height: normal;"> Describe how G-proteins appear to be involved in the signaling pathways that regulate migration. <span style="color: black; font-family: 'Times New Roman','serif'; font-size: 12pt;">Las proteínas-G están envueltas ya que la proteína que regula la migración es la GTPasa rho. Hay otras proteínas como rac y CDC 42 que también están involucradas. Estas actúan como un switch molecular. El proceso comienza con rho inactiva en el citoplasma cuando está unida a GDP y a proteínas reguladoras inhibidoras. La activación a través de señal incluye que se remueva el inhibidor y que se desenmascare una porción que hace que rho se trasloque a la membrana. Hay un GEF presente que cambia de GDP a GTP y ahora hay un rho activado con GTP. La inactivación depende de GAP para la defosforilacion donde GTP cambia a GDP. <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 12pt;">