Logistyka to kluczowy aspekt życia- zwłaszcza w przypadku komórek. Składniki pokarmowe i informacje nieustannie są transportowane. Naukowcy z Instytutu Max'a Planck'a dokonali nowego odkrycia dotyczącego molekularnej siły napędowej uczestniczącej w transporcie substancji w komórkach. Okazuje się, że cały proces opiera się na konkurencji pomiędzy dwoma zespołami nośników, które spychają się w przeciwnych kierunkach, co można porównać z zawodami w przeciąganiu liny. „Zwycięska drużyna" określa kierunek transportu substancji. Naukowcy za pomocą symulacji komputerowych wykazali, że białkowe nośniki muszą walczyć z tłumem innych nośników, które chcą się poruszać w przeciwnym kierunku, stąd trafne jest porównanie z obrazem pieszych ludzi na zatłoczonych chodnikach. Kilka nośników zawsze jest zaangażowana w walkę o przenoszoną substancję, np. niektóre typy kinezyn i dynein. Nośniki kinezynowe poruszają się w kierunku końca mikrotubul określanych końcem dodatnim, podczas gdy dyneiny w kierunku ujemnego końca. Odkrycie naukowców wykazuje, że silniejszy zespół nośników określa kierunek transportu substancji. Poprzednio zakładano, że istnieje układ koordynujący, który naprzemiennie pozwala spełniać zadanie transportu zespołom nośników. Nośnik, który przegrał podlega dużej sile i jest szybko usuwany z mikrotubuli. Pozostałe transportery również muszą zmierzyć się ze „zwycięską drużyną" i w jeszcze szybszym tempie są usuwane. W efekcie domina, przegrane substancje przenośnikowe ustępują i są tak długo usuwane z mikrotubul, dopóki wszystkie nie zostaną usunięte. Nośniki, które pozostały, zdolne są do szybkiego transportu i jeżeli na drodze nie staną regulatorowe białka, dostarczą substancje do miejsca przeznaczenia bez żadnych przeszkód. Naukowcy przetestowali wyżej przedstawione założenia na podstawie transportu cząstek tłuszczu w zarodkach Drosophila. Substancje w mikrotubuli nie są bezpośrednio przenoszone z jednego końca na drugi, ale stale „przepychane" w przeciwnym kierunku. Przegrane nośniki mogą także od czasu do czasu usunąć zwycięzcę z mikrotubuli. Dlatego przenoszone substancje mogą być mimo wszystko przenoszone w dwóch kierunkach. Ten dwukierunkowy transport jest bardzo elastyczny. Może zmienić kierunek przenoszenia substancji, a także zmienić szybkość transportu. Przeniesione na koniec mikrotubuli nośniki są zdolne do przemieszczania się, zapobiegając tym samym akumulacji nośników jednego rodzaju w danym miejscu. Cząsteczki przenoszące mogą w różnych kombinacjach poruszać się w kierunkach dodatnim i ujemnym. Prawdopodobieństwo ruchu w określonym kierunku lub zatrzymania się i czas pomiędzy zmianami kierunku w głównej mierze zależy od właściwości i liczby zaangażowanych nośników. Komórki wykorzystują te, które bezpośrednio dostarczają ładunek. Jeśli zespół nośników jest mocniej lub szybciej przeciągany, to substancje prznoszone są na ujemny koniec zamiast na pozytywny, lub ich transport ulega zahamowaniu.


Melanie J.I. Müller, Stefan Klumpp, and Reinhard Lipowsky "Tug-of-war as a cooperative mechanism for bidirectional cargo transport by molecular motors"