211service.com
Kaip molekuliniai varikliai skatina ląstelių judėjimą
Vienas iš mikroskopinio pasaulio stebuklų yra ląstelių gebėjimas keisti formą, dalytis ir net judėti veikiant savo pačių garams. Šių procesų mechanizmą lemia ląstelės citoskeletas, pluoštinis aktino gijų tinklas, kuris suteikia tam tikrą vidinį pastolį.
Šie pastoliai yra apibarstyti molekuliniais varikliais, vadinamais miozinu, kurie sugriebia aktino gijas ir pradeda traukti, kaip barų komanda virvės traukimo metu. Dėl šio tempimo ląstelė keičia formą, dalijasi ir juda.
Tačiau nėra visiškai aišku, kaip variklių, traukiančių šiuos vidinius siūlus, rinkinys gali paskatinti šį procesą, ypač kai varikliai ir pluoštai yra orientuoti daugiau ar mažiau atsitiktinai. Visų pirma vienas galvosūkis yra tai, kaip šis tempimas gali daugeliu dydžių pakeisti didžiąsias ląstelės savybes, tokias kaip jos standumas.
Šiandien mes gauname šiek tiek įžvalgos apie šią problemą dėl Chase'o Broederszo ir Fredo MacKintosh darbo Vrije universitete Amsterdame. Šie vaikinai sukūrė 2D korinio karkaso modelį, pagamintą iš standžių gijų ir jo struktūroje apibarstytus molekulinius variklius. Tai, ką jie pastebi, yra įdomi įžvalga apie tai, kaip linijinis variklių elgesys lemia netiesinius pastolių standumo pokyčius.
Svarbiausia yra tai, kad įtempiai pastoliuose nepasiskirsto tolygiai, nuo ko pradėti: yra daug laisvumo. Tai turi didelį poveikį masinei ląstelės savybei, iš esmės paverčiant ją diskeliu.
Įjunkite variklius ir tai greitai pasikeis, sako Broedersz ir MacKintosh. Varikliai greitai atsipalaiduoja, o pastoliai sustingsta. Variklių sukuriami vidiniai įtempiai sistemoje ištraukia lanksčiojo lenkimo režimus, paliekant standaus tempimo režimus, teigia jie.
Tam tikra prasme, užuot pakeitę pastolių savybes, varikliai tiesiog atskleidžia kitą jo aspektą, kuris šiaip yra paslėptas. Taip varikliai sukuria netiesinį standumo pokytį, net jei jų elgesys yra tiesinis.
Iš ten nesunku įsivaizduoti, kaip selektyvus ląstelinio karkaso standėjimas ir minkštėjimas įvairiose ląstelės dalyse gali lemti formos pokyčius, ląstelių dalijimąsi ir net judėjimą.
Tai idėja, kuri gali turėti įdomių pasekmių ir ne tik mūsų supratimui apie ląstelių mechaniką. Šie principai gali įkvėpti kurti naujas aktyvias biomemetines medžiagas, turinčias derinamas elastines savybes, sako Broedersz ir MacKintosh.
Naujos kartos korinio ryšio įkvėpti dalykai. Saunus!
Nuoroda: arxiv.org/abs/1009.3848 : Molekuliniai varikliai standina neafininius pusiau lanksčius polimerų tinklus