Définition du microfilament

Les microfilaments, également appelés filaments d’actine, sont des polymères de la protéine actine qui font partie du cytosquelette d’une cellule. Le cytosquelette est le réseau de filaments protéiques qui s’étend dans toute la cellule, donnant la structure cellulaire et maintenant les organites en place. Les microfilaments sont les plus petits filaments du cytosquelette. Ils ont des rôles dans le mouvement cellulaire, la contraction musculaire et la division cellulaire.

Structure des microfilaments

Les microfilaments sont composés de deux brins de sous-unités de la protéine actine (d’où le nom de filaments d’actine) en spirale. Plus précisément, les sous-unités d’actine qui se réunissent pour former un microfilament sont appelées actine globulaire (G-actine), et une fois qu’elles sont jointes, elles sont appelées actine filamenteuse (F-actine). Comme les microtubules, les microfilaments sont polaires. Leur extrémité positive, ou plus, est barbelée et leur extrémité négative chargée négativement est pointue. La polarisation se produit en raison du motif de liaison moléculaire des molécules qui composent le microfilament. Tout comme les microtubules, l’extrémité positive croît plus vite que l’extrémité négative.

Les microfilaments sont les filaments les plus fins du cytosquelette, avec un diamètre de environ 6 à 7 nanomètres. Un microfilament commence à se former lorsque trois protéines G-actine se réunissent d’elles-mêmes pour former un trimère. Ensuite, plus d’actine se lie à l’extrémité barbelée. Le processus d’auto-assemblage est facilité par les protéines d’autoclampine, qui agissent comme des moteurs pour aider à assembler les longs brins qui composent les microfilaments. Deux longs brins d’actine sont disposés en spirale pour former un microfilament.

Il s’agit d’une micrographie de microfilaments dans un embryon de souris.

Fonctions des microfilaments

Contraction musculaire

L’un des rôles les plus importants des microfilaments est de contracter les muscles. Il existe une forte concentration de microfilaments dans les cellules musculaires, où ils forment des myofibrilles, l’unité de base de la cellule musculaire. L’actine est une protéine indispensable pour le mouvement musculaire, et les microfilaments sont souvent appelés filaments d’actine parce que l’actine est si importante dans le système musculaire du corps. Dans les cellules musculaires, l’actine travaille avec la protéine myosine pour permettre aux muscles de se contracter et de se détendre. Ici, ni l’actine ni la myosine ne peuvent fonctionner correctement sans l’autre, et elles forment un complexe appelé actomyosine. Des groupes d’actomyosine se trouvent dans les sarcomères, l’unité de base du tissu musculaire.

Mouvement cellulaire

Les microfilaments jouent un rôle dans le déplacement des cellules. Cela se produit dans tout le corps et est également très important pour les organismes dont le corps entier se compose d’une cellule, comme les amibes; sans microfilaments, ils ne seraient pas mobiles. L’actomyosine joue ici un rôle tout comme elle le fait dans les cellules musculaires. Pour que les cellules se déplacent, une extrémité d’un microfilament doit s’allonger tandis que l’autre extrémité doit se raccourcir, et la myosine agit comme un moteur pour y parvenir.

Les microfilaments ont également un rôle dans le streaming cytoplasmique. Le flux cytoplasmique est le flux de cytoplasme (le contenu de la cellule, y compris la partie fluide appelée cytosol et les organites cellulaires) à travers la cellule. Il permet aux nutriments, aux déchets et aux organites cellulaires de voyager d’une partie de la cellule à une autre. Les microfilaments peuvent se fixer à un organite cellulaire puis se contracter, tirant l’organite vers une autre zone de la cellule.

Division cellulaire

Une autre fonction importante des microfilaments est d’aider à diviser la cellule pendant mitose (division cellulaire). Les microfilaments facilitent le processus de cytokinèse, c’est-à-dire lorsque la cellule «se pince» et se sépare physiquement en deux cellules filles. Pendant la cytokinèse, un anneau d’actine se forme autour de la cellule qui se sépare, puis les protéines de myosine tirent sur l’actine et la provoquent L’anneau se rétrécit de plus en plus autour de la cellule, entraînant la membrane cellulaire avec elle, jusqu’à ce qu’elle se divise en deux cellules. Ensuite, les microfilaments se dépolymérisent ou se décomposent en molécules d’actine, ce qui fait que l’anneau se dissipe lorsqu’il n’est pas

Autres composants du cytosquelette

Les deux autres types de filaments qui composent le cytosquelette sont les filaments intermédiaires et les microtubules. Les filaments intermédiaires sont plus gros que les microfilaments, avec un diamètre d’environ 10 nm, et les microtubules sont plus gros que les filaments intermédiaires à 23 nm. Les filaments intermédiaires supportent la tension dans la cellule, donnent la structure cellulaire, organisent les organites cellulaires et les fixent en place. Les microtubules ont un rôle s dans le transport des organites dans la cellule, la formation du fuseau mitotique pendant la division cellulaire et la formation de structures comme les cils et les flagelles qui aident certaines cellules à se déplacer. Les microfilaments, les filaments intermédiaires et les microtubules travaillent tous ensemble dans le cadre du cytosquelette pour organiser la cellule et l’aider à remplir ses fonctions.

• Actine – La protéine qui se rassemble spontanément pour former des microfilaments.
• Cytosquelette – Un réseau de filaments protéiques qui s’étend à travers le cytoplasme de la cellule.
• Actomyosine – Un complexe des protéines actine et myosine qui est responsable du mouvement musculaire.
• Flux cytoplasmique – Le flux du cytoplasme dans la cellule; il transporte des molécules et des organites dans la cellule d’un endroit à un autre.

Quiz

1. Les microfilaments jouent un rôle dans _____.
A. Diffusion cytoplasmique
B. Contraction musculaire
C. Mouvement cellulaire
D. Tout ce qui précède

2. Les microfilaments sont-ils plus larges, plus minces ou de la même taille que les microtubules?
A. Plus large
B. Diluant
C. La même taille

3. Quelle protéine forme un complexe avec l’actine dans les cellules musculaires?
A. Lamin
B. Autoclampine
C. Myosine et D. Actomyosine