Modelling of self-organizaton of microtubules in plant cells

Microtubules are ubiquitous elements of any eucaryotic cell, serving many functions at different stages of its life. In plant cells they form so-called plant cell cortex, where they are organized into parallel arrays. These arrays serve as a matrix of synthesis of a plant cell wall, defining the dir...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Muratov, Alexander
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2014
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/145384
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/145384
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:molecular simulations
computational biophysics
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microtubules
cytoskeleton
plant cells
577
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spelling Modelling of self-organizaton of microtubules in plant cellsMuratov, Alexandermolecular simulationscomputational biophysicscell cortexmicrotubulescytoskeletonplant cells577Microtubules are ubiquitous elements of any eucaryotic cell, serving many functions at different stages of its life. In plant cells they form so-called plant cell cortex, where they are organized into parallel arrays. These arrays serve as a matrix of synthesis of a plant cell wall, defining the direction of growth. Microtubule arrays are sensible to tropic stimuli. However, the nature of such sensibility is still not well established. We provide a computational analysis of this phenomenon. Using both kinetic Monte-Carlo simulations and theoretical investigation, we show that compression due to mechanical stress may cause orientation of microtubules along major stress lines. We also show that anisotropic distribution of chemical agents interacting with microtubule-associated proteins may also cause orientation of microtubules. Such mechanisms are primarily connected with gravitropism but similar reorientations of microtubules in response to light may suggest that these mechanisms can also be relevant for other tropisms.Los microtúbulos son elementos ubicuos de cualquier célula eucariota, que poseen distintas funciones en diferentes etapas de su vida. En células de plantas ellos forman la estructura llamada corteza célula vegetal, donde se organizan en conjuntos paralelos. Estos conjuntos sirven como una matriz de síntesis de una pared celular vegetal, definiendo la dirección del crecimiento de la célula. Los conjuntos de microtúbulos son sensibles a estímulos trópicos. Sin embargo, la naturaleza de dicha sensibilidad todavía no está bien establecida. Les ofrecemos un análisis computacional de este fenómeno. Usando simulaciones cinéticas Monte-Carlo y la investigación teórica, nos mostramos que la compresión debida al estrés mecánico puede causar la orientación de los microtúbulos a lo largo de las principales líneas de tensión. También se muestra que la distribución anisotrópica de agentes químicos que interactúan con las proteínas asociadas a los microtúbulos también puede provocar orientación de los microtúbulos. Estos mecanismos están conectados principalmente con gravitropismo pero reorientaciones similares de microtúbulos en respuesta a la luz puede sugerir que estos mecanismos también pueden ser relevantes para otros tropismos.Universitat Rovira i VirgiliBaulin, Vladimir,Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Enginyeria Química201420142014info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion112 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/145384TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/1453842026-06-14T12:46:07Z
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