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A linguagem codificada  escrita em microtúbulos, o esqueleto da célula, e como isso ressalta surpreendentemente a origem inteligente da vida

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A linguagem codificada  escrita em microtúbulos, o esqueleto da célula, e como isso ressalta surpreendentemente a origem inteligente da vida

http://reasonandscience.heavenforum.org/t2096-the-astonishing-language-written-on-microtubules-amazing-evidence-of-design

O criador da vida deixou uma riqueza de evidências de sua existência na criação. Vastas impressões que evidenciam o design inteligente em cada célula viva. É amplamente conhecido que o DNA é um dispositivo de armazenamento de informação complexa e specificada, que codifica a informação  para produzir proteínas e dirigindo muitos processos altamente complexos na célula. O que é menos conhecido, é que existem vários outros sistemas de códigos, bem como, nomeadamente, o código de ligação de histonas, código de ligação do fator de transcrição, o código de splicing,o código de estrutura secundária de RNA, e o código ultracomplexo e ainda não decifrado glycans. E há um outro sistema de código surpreendente, o chamado código Tubulin, que está sendo desvendado aos poucos em recentes pesquisas científicas. Sabe-se até agora que, entre outras coisas, ele dirige e dá sinais para proteínas motoras cinesina e miosina precisamente onde e quando para desengatar a partir de auto-estradas nanomolares aonde entregar sua carga.

http://reasonandscience.heavenforum.org/t1448-kinesin-motor-proteins-amazing-cargo-carriers-in-the-cell?highlight=kinesin

Pesquisas recentes estão descobrindo que este código de uma maneira mesmo incrível  até armazena nossas memórias no cérebro e as torna disponíveis a longo prazo.

http://reasonandscience.heavenforum.org/t2182-heres-an-incredible-idea-for-how-memory-works#4032

Para que as células funcionem adequadamente, elas devem organizar-se e interagir mecanicamente uns com as outras e com o seu ambiente. Elas têm que ser corretamentes em forma, fisicamente robustas, e devidamente estruturadas internamente. Muitas têm que mudar a sua forma e se deslocar de um lugar para outro. Todas as células têm que ser capaz de reorganizar seus componentes internos à medida que crescem, se dividem, e adaptar-se às novas circunstâncias. Estas funções espaciais e mecânicas dependem de um sistema de filamentos notável chamado o citoesqueleto. Variadas funções do citoesqueleto dependem do comportamento de três famílias de filamentos de actina-proteína filamentos, microtúbulos e filamentos intermédios. Os microtúbulos são muito importantes para um número de processos celulares. Eles estão envolvidos na manutenção da estrutura da célula e fornecer uma plataforma para montagens macromoleculares intracelular através de motores moleculars dineínas e cinesinas que marcham como gente. Eles também estão envolvidos na separação cromossoma (mitose e meiose), e são os principais constituintes de fusos mitóticos, os quais são utilizados para puxar para além cromossomas eucarióticos. A divisão celular mitótica é a tarefa mais fundamental de todas as células eucariótas vivas. As células têm máquinas intrincadas e bem regulamentadas para garantir que a mitose ocorre com uma frequência adequada e alta fidelidade. Se alguém quiser explicar a origem das células eucarióticas, o surgir da mitose e seu mecanismo e organelas celulares envolvidas e proteínas devem ser explicadas. O centrossoma desempenha um papel central: ele funciona como o principal centro-organização dos microtúbulos e desempenha um papel vital em guiar a segregação dos cromossomos durante a mitose. No centrossoma, dois centrioles residem em ângulos rectos entre si, ligadoss numa extremidade por fibras.

Estas estruturas são perfeitas arquiteturas essenciais em muitas células de animais e plantas (embora não em plantas com flores ou fungos, ou em procariotas). Elas ajudam a organizar os centrossomas, cujos eixos de microtúbulos durante a divisão celular chegam aos cromossomos alinhados e trazê-los para as células filhas.

http://reasonandscience.heavenforum.org/t2090-centriole-centrosome-the-centriole-spindle-the-most-complex-machine-known-in-nature?highlight=spindle

heterodímeros α- e β-tubulina são as subunidades estruturais da estrutura microtubules. A estrutura  é dividida no domínio do terminal amino contendo a região de ligação de nucleótidos, um domínio intermediário contendo o local de ligação do taxol, e o domínio carboxi-terminal, que provavelmente constitui a superfície de ligação para proteínas do motor. A menos que todos os 3 dominios funcionais estavam  totalmente funcionais e desenvolvidos desde o início, as tubulinas não teriam nenhuma função útil. Não haveria razão para o local de ligação Taxol estar sem  proteínas de motor existentes. Instabilidade dinâmica, a mudança estocástica entre crescimento e contração, é essencial para a função de microtúbulos.

http://reasonandscience.heavenforum.org/t2096-the-cytoskeleton-microtubules-and-post-translational-modification#4033

A dinâmica dos microtúbulos no interior das células é regulada por uma variedade de proteínas que  ligam dímeros de tubulina ou os microtúbulos. Proteínas que se ligam aos microtúbulos são chamados coletivamente de proteínas associadas a microtúbulos, ou a família maps.The MAP inclui grandes proteínas como a MAP-1A, MAP-1B, 1C-MAP, MAP-2 e MAP-4 e componentes menores, como tau e MAP 2C.

Isto é altamente relevante. Os microtúbulos dependem de proteínas associadas a microtúbulos para a função apropriada. Interdependência é uma característica da concepção inteligente, e uma forte evidência de que ambos, microtúbulos, e proteinas MAP's tiveram que emergir juntos, ao mesmo tempo, uma vez que um depende do outro para a função apropriada. Mas mais do que isso. Os microtúbulos são essenciais para formar o citoesqueleto, o qual é essencial para a forma e estrutura da célula. Em poucas palavras, Sem proteínas MAP's, não haveria nenhuma função adequada dos microtúbulos. Sem microtúbulos, nenhuma função adequada do citoesqueleto poderia existir. Sem citoesqueleto, nenhuma célula com funcionamento adequado existiria. A evidência é muito forte, que todos esses elementos tiveram que surgir juntos, de uma vez. Kinesin e Dynein pertencem a familia de proteínas MAP's.   Proteínas cinesina contribuem para a atividade de despolimerização de microtúbulos ao centrómero centrossoma e durante a mitose. Estas atividades têm sido mostradas como sendo essencial para a morfogénese do fuso e a segregação de cromossomas. A emergência evolutiva gradual de células eucarióticas não é factível para mais uma razão, descrita aqui.

Quando incorporados em microtúbulos, tubulina acumula um número de modificações pós-traducionais, muitos dos quais são únicos para estas proteínas. Estas modificações incluem detyrosination, acetilação, polyglutamylation, polyglycylation, fosforilação, ubiquitinação, sumoilação, e palmitoilação. O heterodímero α- e β-tubulina sofre múltiplas modificações pós-traducionais (PTMs). As subunidades de tubulina são modificadas de maneira não uniforme distribuídas ao longo de microtúbulos. Análogo ao modelo do "código de histonas" na cromatina, são propostas diversas PTMs para formar um bioquímico "código tubulin" que pode ser "lido" por fatores que interagem com microtúbulos.

Este é um fato relevante e incrível, e levanta a questão de como o "código tubulin" ao lado de vários outros códigos na celula emergiu. A meu ver, mais uma vez, isso mostra que a inteligência foi necessária para criar essas estruturas biomoleculares surpreendentes; formação de informação codificada sempre demonstrou ser capaz apenas de ser produzida por mentes inteligentes. Além disso: Que utilidade tería o código tubulin , se nenhum objetivo específico foi concebido antecipadamente, ou seja, ele agir como emissor, e se não houver nenhum destino das informações, não há razão do código  existir em primeiro lugar. Assim, ambos, o emissor e o receptor, devem existir primeiro como hardware, que é o de microtúbulos com as  unidades de tubulina modificados pós-transcricionalmente em uma conformação codificada especificada e o receptor, que pode ser Cinesina ou proteínas do motor de miosina, que são direcionados para o destino correto para exercer trabalhos específicos, ou outras proteínas dirigidas para tarefas específicas.

Tomados em conjunto, múltiplas e complexas PMTs ( post-modificação transcricional) de tubulinas fornecem uma miríade de possibilidades combinatórias para especificamente 'etiquetar' subpopulações de microtúbulos em células, destinando-os para funções precisas. Como esta tubulina ou código de microtúbulos permite que as células se dividem, migram, comunicam e diferenciam-se de uma maneira ordenada é uma pergunta interessante que se tenta responder em um futuro próximo. Percepções iniciais já revelaram os potenciais papéis de PMTs tubulina em uma série de patologias humanas, como o câncer, neurodegeneração e ciliopatias.

Não só tem que ser elucidado como a tubulina ou código de microtúbulos permite que as células façam todos esses trabalhos, mas também o que explica melhor o seu surgimento e codificação. A maioria destas enzimas são específicas para tubulina e modificações pós translacionais de microtúbulos. Estas enzymas são só usadas  se existirem microtúbulos. Os microtúbulos, contudo, exigem  estas enzimas para modificar suas estruturas. Portanto, pode-se concluir que eles são interdependentes e não poderiam surgir de forma independente por mecanismos evolutivos naturais.

Uma hipótese que emerge é que modificações de tubulina especificam um código que determina resultados biológicos através de alterações na estrutura de ordem superior de microtúbulos e / ou por recrutamento e interagindo com proteínas efetoras. Esta hipótese é análoga à hipótese do código de histonas - que modificações em histonas nucleares, agindo de forma combinatória ou sequencial, especificam múltiplas funções da cromatina tais como mudanças na estrutura da cromatina de ordem superior ou ativação seletiva de transcrição. Os paralelos aparentes entre estes dois tipos de quadros estruturais, a cromatina no núcleo e microtúbulos no citoplasma, são intrigantes

Não é  evidência impressionante de um designer comum que  inventou ambos os códigos?

http://reasonandscience.heavenforum.org/t2096-the-cytoskeleton-microtubules-and-post-translational-modification#4035

Os microtúbulos são tipicamente nucleados ( montados peça a peça mediante os " blocos de construção " de microtúbulos chamados tubulins )  e organizados pela organela dedicada chamada centro de organização de microtúbulos (MTOCs). Contido dentro da MTOC, há um outro tipo de tubulina, chamada γ-tubulina,  que é distinta das  subunidades α- e β dos próprios microtúbulos. A γ-tubulina combina com várias outras proteínas associadas para formar uma estrutura semelhante a uma anilha de bloqueio do tipo conhecido como o complexo γ-tubulina anel "(γ-UTRA) Este complexo atua como um modelo para colocação e montagem de α/β dímeros de p-tubulina para começar a polimerização.; atua como um tampão de o (-) final, enquanto o crescimento dos microtúbulos continua se distanciando da MTOC na direcção (+) . O núcleo essencial chamado  complexo pequeno (γTuSC) γ-tubulina é a parte central conservada da máquina de nucleação de microtúbulos, e é encontrado em quase todos os eucariotas.

Este complexo anel γ-tubulina é um exemplo notável de design intencional que é necessário para nuclear  os microtúbulos na forma certa. Não haveria nenhuma função para o complexo anel γ-tubulina de surgir sem microtúbulos, uma vez que não teria nenhuma função por conta própria. Além disso, ele é feito de várias subunidades, que são indispensáveis ​​para a utilização, que é, por exemplo, os fatores de ligação, proteínas acessórias, e y-tubulinas, que constituem um complexo anel y-tubulinas irredutível , feito de várias partes interligadas,  que não poderia emergir pela seleção natural. O complexo tem apenas função proposital quando microtúbulos têm de ser montados. Assim, o complexo anel y-tubulinas  e microtúbulos são interdependentes.

http://reasonandscience.heavenforum.org/t2096-the-cytoskeleton-microtubules-and-post-translational-modification#4035

Veja a sua estrutura impressionante aqui:

http://reasonandscience.heavenforum.org/t2096-the-cytoskeleton-microtubules-and-post-translational-modification#4040

E esta é provavelmente a parte mais impressionante:

A memória é atribuída a conexões sinápticas reforçadas entre particulares neurônios do cérebro, porém componentes da membrana sináptica são transitórios, enquanto que as memórias podem permanecer por muito tempo. Isto sugere informações sinápticas são codificadas  e ' armazenadas "em outros lugares, por exemplo, em níveis moleculares dentro do neurônio pós-sináptico. Em potenciação a longo prazo (LTP), um modelo celular e molecular para a memória, ião pós-sináptica de cálcio (Ca2 +) fluxo ativa o hexagonal Ca2 + -calmodulina dependente quinase II (CaMKII), uma holoenzima dodacamerica contendo 2 conjuntos hexagonais de 6 domínios de cinase .

http://reasonandscience.heavenforum.org/t2181-cell-communication-and-signalling-evidence-of-design#4019

Aqui está uma idéia incrível para o funcionamento da memória

Citoesqueleto de sinalização:  a memória é codificada em microtúbulos Grades por CaMKII fosforilação?

Cada domínio quinase pode fosforilar proteínas de substrato, ou não (ou seja, codificação de um bit). Assim, cada conjunto de quinases CaMKII estendidos pode potencialmente codificar Ca2 + sináptica informações via fosforilação como matrizes ordenadas de 'bits' binários. Os sítios candidatos à CaMKII memória molecular codificado-fosforilação incluem microtúbulos (MTS), organelas cilíndricas cujas superfícies representam uma rede regular com um padrão de polímeros hexagonais da tubulina de proteínas. Usando modelagem de mecânica molecular e profiling eletrostática, descobrimos que as dimensões espaciais e da geometria dos domínios quinase CaMKII estendidas precisamente coincidem com os de MT ( microtúbulos ) treliças hexagonais. Isto sugere conjuntos de seis domínios de cinase CaMKII fosforilar hexagonais bairros MT retículo em bloco, por exemplo, transmitir informações sináptica como matrizes ordenadas de seis "bits", e, assim, "bytes", com 64 a 5.281 estados possíveis de bits por byte CaMKII-MT. Sinalização e codificação em MTs e outras estruturas do citoesqueleto oferecer rápido, robusto processamento  informação de estado-sólido que pode refletir um código geral de memória e processamento de informação baseada em MT dentro dos neurônios e outras células eucarióticas.

Tamanho e geometria da holoenzima CaMKII hexagonal ativada e os dois tipos de reticulados hexagonais (A e B) nos microtúbulos são idênticos. 6 quinases estendidos podem interagir coletivamente com 6 tubulinas

É a interface precisa correspondentes coincidência impressionante, ou design intencional? Ou, um criador inteligente com objetivos em mente fez o tamanho correto, onde caberia a holoenzyma CaMKII e combinaria as treliças hexagonais com os tubulins dos microtúbulos, ou é o resultado de processos aleatórios, não guiados, evolutivos. Que explicação faz mais sentido?

O padrão electrostático formado pelo encostamente e junção de " blocos de construção "  de tubulinas  na superfície de microtúbulos mostra regiões eletrostáticamente carregadas altamente negativas rodeado por um fundo positivo menos pronunciado, dependendo do tipo da estrutura dos microtúbulos. Estas impressões digitais electrostáticas são complementares para os formados pelos 6 domínios de cinase CaMKII holoenzima fazendo os dois substratos naturais para a interacção. O alinhamento da holoenzyma CaMKII com dímeros de tubulina convergem com as linhas de campo elétrico indica uma interação mutuamente atraente.

Assim, adicionalmente à interface precisa,  correspondentes  significativa da holoenzyma CaMKII com os microtúbulos através de forças eletrostáticas indica evidência cumulativa de design.

Existem 26 possíveis estados de codificação para uma interacção CaMKII-MT única resultante na memória de 64 bits de informação. Neste caso, no entanto, representa apenas um ou outro ou fosforilação α- β-tubulina, mas não ambos. No segundo cenário, cada um dímero tubulina é considerado ter três estados possíveis - nenhuma fosforilação (0), β-tubulina fosforilação (1), ou fosforilação tubulina-α (2). Estes são estados ternários, ou 'Trits' (em vez de bits). Seis possíveis locais sobre o rendimento A-grade 36 = 729 estados possíveis. O terceiro cenário considera os estados ternários. Como nos cenários anteriores o dímero central não é considerado disponível para a fosforilação. Neste caso, 6 dímeros de tubulina de 8 podem ser fosforilados em três formas possíveis. O número total de estados possíveis para o bairro B estrutura é, assim, 36-28-8 (27) = 5281 estados originais.

Assim, em terceiro lugar, temos aqui um mecanismo de codificação avançada de informações, o que acrescenta a interface precisa e interações de força eletrostática, o que adiciona mais uma evidência cumulativa de design.

Proteínas motoras dynein e movimento kinesin (em direções opostas) ao longo de microtúbulos (usando ATP como combustível) transportam  e entregam componentes e precursores para locais sinápticos específicos. Enquanto em relação a microtúbulos é assumido que funcionam como guias passivas, como trilhos de trem para proteínas de motor, o mecanismo de orientação parece ser através de enzimas CaMKII quinase que "escrevem" nos microtúbulos através de fosforilação e codificam a forma de regular o transporte de proteínas do motor ao longo de microtúbulos diretamente, e  sinalizam para proteínas do motor precisamente onde e quando  desengatar e entregar sua carga. Que constitui a meu ver outro argumento surpreendente para o design inteligente.

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