Prokaryotic Cytoskeletons: Filamentous Protein Polymers Active in the Cytoplasm of Bacterial and Archaeal Cells

این کتاب ساختارها و عملکرد رشته‌های پروتئینی فعال را که در باکتری‌ها و باستان‌ها یافت می‌شود و اکنون به عنوان نقش مهمی در تقسیم سلولی و تحرک درون سلولی و همچنین برای کنترل شکل و شکل سلول ضروری است، توصیف می‌کند. رشد این نقش ها ممکن است زیرا رشته های اسکلت سلولی و cytomotive سفارشات دوربرد را از زیر واحدهای کوچک ارائه می دهند. بنابراین، مطالعات این رشته ها برای درک زیست شناسی سلولی پروکاریوتی از اهمیت اساسی برخوردار است. تنوع گسترده در ساختار زیرواحد و پلیمر و ارتباط آن با طیف وسیعی از عملکردها نیز بینش های مهمی را در مورد تکامل سلول، از جمله ظهور سلول های یوکاریوتی، ارائه می دهد.

فصل های جداگانه، نوشته شده توسط محققان برجسته، پیشرفت های بزرگ را مرور می کنند. ساخته شده در 20-25 سال گذشته، و هنوز هم ادامه دارد، برای کشف معماری، دینامیک و نقش رشته های موجود در موجودات مدل مربوطه. دیگران یکی از خانواده های رشته های پویا را که در بسیاری از گونه ها یافت می شود، توصیف می کنند. رایج ترین انواع رشته ها عمیقاً به پروتئین های اسکلت سلولی یوکاریوتی مربوط می شوند، به ویژه اکتین و توبولین که تحت کنترل هیدرولیز نوکلئوتیدی پلیمریزه و دپلیمریز می شوند. سیستم‌های مرتبط بسته به موجودات، نقش‌های مختلفی را انجام می‌دهند. با کمال تعجب، پروکاریوت ها همگی فاقد موتورهای مولکولی مرتبط با F-اکتین یوکاریوتی و میکروتوبول ها هستند. آرکئاها، اما نه باکتری ها، رشته های فعال مرتبط با سیستم ESCRT یوکاریوتی نیز دارند. الیاف غیر دینامیکی، از جمله ساختارهای رشته مانند میانی، در برخی از باکتری ها وجود دارند. فصل آخر به استفاده از برخی از این رشته های پویا در تحقیقات زیست شناسی سیستم ها می پردازد. سطح اطلاعات در تمام فصول هم برای محققین فعال و هم برای دانشجویان پیشرفته در دروس مربوط به فیزیولوژی باکتری یا باستان شناسی، میکروبیولوژی مولکولی، زیست شناسی سلولی ساختاری، تحرک مولکولی یا تکامل مناسب است.

فصل 3 این کتاب است. دسترسی آزاد تحت مجوز CC BY 4.0.

This book describes the structures and functions of active protein filaments, found in bacteria and archaea, and now known to perform crucial roles in cell division and intra-cellular motility, as well as being essential for controlling cell shape and growth. These roles are possible because the cytoskeletal and cytomotive filaments provide long range order from small subunits. Studies of these filaments are therefore of central importance to understanding prokaryotic cell biology. The wide variation in subunit and polymer structure and its relationship with the range of functions also provide important insights into cell evolution, including the emergence of eukaryotic cells.

Individual chapters, written by leading researchers, review the great advances made in the past 20-25 years, and still ongoing, to discover the architectures, dynamics and roles of filaments found in relevant model organisms. Others describe one of the families of dynamic filaments found in many species. The most common types of filament are deeply related to eukaryotic cytoskeletal proteins, notably actin and tubulin that polymerise and depolymerise under the control of nucleotide hydrolysis. Related systems are found to perform a variety of roles, depending on the organisms. Surprisingly, prokaryotes all lack the molecular motors associated with eukaryotic F-actin and microtubules. Archaea, but not bacteria, also have active filaments related to the eukaryotic ESCRT system. Non-dynamic fibres, including intermediate filament-like structures, are known to occur in some bacteria.. Details of known filament structures are discussed and related to what has been established about their molecular mechanisms, including current controversies. The final chapter covers the use of some of these dynamic filaments in Systems Biology research. The level of information in all chapters is suitable both for active researchers and for advanced students in courses involving bacterial or archaeal physiology, molecular microbiology, structural cell biology, molecular motility or evolution.

Chapter 3 of this book is open access under a CC BY 4.0 license.