1. Polymérisation et dépolymérisation de l'actine :
- Les filaments d'actine présentent un comportement dynamique par polymérisation et dépolymérisation. L'ajout de monomères de G-actine à l'extrémité en croissance (extrémité plus) d'un filament conduit à la polymérisation, tandis que la perte de monomères à l'extrémité opposée (extrémité moins) entraîne une dépolymérisation.
2. Tapis roulant :
- Le tapis roulant est un état d'équilibre dans lequel la polymérisation de l'actine à l'extrémité positive est équilibrée par la dépolymérisation à l'extrémité négative. Cet équilibre dynamique génère un mouvement continu des sous-unités d'actine à travers le filament sans croissance ni retrait net. Le tapis roulant contribue aux processus cellulaires tels que l’exploration cellulaire et la cytokinèse.
3. Moteurs myosine :
- Les moteurs de myosine sont des protéines motrices qui interagissent avec les filaments d'actine et convertissent l'énergie chimique issue de l'hydrolyse de l'ATP en force mécanique. Les molécules de myosine se lient à l'actine, se déplacent le long du filament d'une manière manuelle et génèrent la force nécessaire aux mouvements cellulaires.
4. Exploration cellulaire et adhésion :
- L'exploration cellulaire, un mode fondamental de locomotion cellulaire, est pilotée par la polymérisation des filaments d'actine au bord d'attaque de la cellule. Les moteurs de myosine tirent sur ces filaments, ce qui fait avancer le corps cellulaire et adhère au substrat.
5. Cytocinèse :
- Lors de la division cellulaire (cytokinèse), les filaments d'actine forment un anneau contractile à l'équateur de la cellule en division. Les moteurs de myosine associés à cet anneau contractent les filaments d'actine, pinçant la cellule en deux cellules filles.
6. Modifications de la forme des cellules :
- Les filaments d'actine sont responsables du maintien de la forme cellulaire et de l'intégrité structurelle. Ils peuvent former diverses structures, notamment des fibres de stress, un réseau d'actine cortical et des filopodes, qui contribuent aux changements de forme cellulaire et à la stabilité mécanique.
7. Phagocytose et endocytose :
- Les filaments d'actine participent à la phagocytose et à l'endocytose, processus par lesquels les cellules engloutissent des particules ou des matériaux issus de l'environnement extracellulaire. Les filaments d'actine polymérisés forment une coupe phagocytaire ou invaginent la membrane cellulaire, conduisant à l'internalisation des particules cibles.
8. Transport intracellulaire :
- Les filaments d'actine servent de pistes pour le transport intracellulaire des organites, des vésicules et des complexes protéiques. Les protéines motrices se lient aux filaments d'actine et se déplacent le long de ceux-ci, transportant leurs cargaisons vers des destinations spécifiques au sein de la cellule.
9. Fonctions neuronales :
- Les filaments d'actine jouent un rôle crucial dans le développement neuronal, la formation des synapses et la plasticité synaptique, qui sont essentiels à l'apprentissage, à la mémoire et aux fonctions cognitives du cerveau.
En résumé, les filaments d'actine, pilotés par la dynamique de polymérisation-dépolymérisation et l'action génératrice de force des moteurs de la myosine, sont essentiels à un large éventail de processus cellulaires, notamment la locomotion cellulaire, la cytokinèse, les changements de forme, la phagocytose et le transport intracellulaire. Comprendre les mécanismes par lesquels fonctionnent les filaments d'actine donne un aperçu du comportement dynamique et des processus physiologiques des cellules.
