Самый большой научпоп канал
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14 марта
Любовь Соковикова
487

Клетки «ускорили» поиск соседей при формировании тканей

4.5

На примере развития сердечной трубки плодовой мушки (дрозофилы) ученые разработали модель, объясняющую, как клетки при формировании органов или заживлении ран выстраиваются в строго упорядоченные цепочки.

Этапы формирования сердца эмбриона дрозофилы: голубым цветом отмечены два удаленных друг от друга участка (крайний слева). Их последующая миграция приводит к созданию трубки и образованию первой структуры сердца (крайняя справа). Точное расположение и сопряжение клеток имеют решающее значение для правильного развития органа / © Thamarailingam Athilingam and Kate McDole

Чтобы сформировать ткани или избавиться от повреждений, клетки должны контактировать только с «правильными» соседями. Например, на ранних этапах формирования зародыша дрозофилы в его сердце две параллельные линии клеток сходятся к средней, создавая идеальную «пару» и образовывая трубку для перекачивания жидкости. 

Но поскольку в этой живой системе всегда присутствуют вариации в размерах клеток и биологический «шум», их почти безукоризненная сборка поразительна: ошибки в столь сложном процессе могут привести к дефектам органов, а у более сложных организмов — к развитию заболеваний сердца. 

Чтобы понять, как именно клетки «узнают» друг друга и совмещаются без путаницы, международная исследовательская группа из Уорикского университета (Великобритания) и Национального университета Сингапура разработала новую модель, объясняющую точную клеточную стыковку без сложных миграций или перестроек на примере развития сердечной трубки у дрозофилы.  Результаты исследования опубликованы в журнале Biophysical Journal

Поясним: на ранних этапах развития в сердце дрозофилы каждый тип клеток имеет свою силу «прилипания» (адгезию). Объединив в одной схеме упругость (или жесткость) — параметр, который показывает, насколько сложно деформировать клетку относительно ее «предпочтительного» размера — и адгезию, ученые обнаружили, что различия в «прилипании» объясняют точную клеточную стыковку. 

Значит, если различия достаточно велики, клетки распределяются таким образом, чтобы образовать наиболее «выгодные» контакты. Беспорядочное выстраивание клеток при этом наблюдалось, когда все они были одного типа. Затем ученые сравнили разработанную модель с данными лабораторных экспериментов и подтвердили результаты.  

Таким образом, различия в прилипании клеток оказались способны «вытягивать» даже большие системы в правильное положение, а ключевым фактором успешного поиска подходящей клеточной пары стал оптимальный диапазон упругости клетки: чем выше жесткость, тем больше энергетических затрат требовалось, чтобы изменить ее форму. 

Авторы научной работы отметили, что их модель может пригодиться в объяснении других случаев точного «сопряжения» клеток. Поскольку сочетание упругости и адгезии универсально, то должно работать не только при развитии сердца, но и, к примеру, при заживлении ран или образовании нейронных связей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 10:20
Редакция Naked Science

Онлайн-шопинг, доставка еды, мобильный банкинг и стриминг кино — часть повседневности. Мы почти не задумываемся, что делает все это возможным. Ответ — облачные технологии. За каждой покупкой, переводом или просмотром фильма работает невидимая инфраструктура, без которой современные цифровые сервисы попросту остановились бы. Рассказываем, как облака изменили нашу цифровую жизнь и стали незаметным мотором современной экономики.

Вчера, 21:01
Юлия Трепалина

Анализ более двух миллионов карт пациентов британских ветеринарных клиник показал, какие псы имеют повышенный риск острых кишечных расстройств — одной из распространенных проблем со здоровьем у четвероногих друзей человека.

Позавчера, 10:19
Редакция Naked Science

Сегодня в облаке запускают продукты, тестируют гипотезы, обучают ИИ-модели, автоматизируют бухгалтерию и разворачивают сервисы и приложения на сотни тысяч пользователей. Когда мы говорим, что бизнес «уходит в облако», мы имеем в виду не красивую метафору, а вполне конкретную практику — аренду инфраструктуры, вычислительных мощностей и приложений у провайдера, который отвечает за их надежную работу.

9 июня
Александр Березин

2020-е годы показали, что любая система международной торговли может быть разрушена в кратчайшие сроки. Ученые решили выяснить, какие государства в таких условиях смогут прокормить свое население, а какие — не совсем. Лидером, что неожиданно, оказалось очень небольшое государство с населением менее миллиона человек.

9 июня
Адель Романенкова

Инженер Эррол Маск заявил, что одновременно с вопросом о межпланетном перелете автоматически возникает вопрос о возвращении астронавтов на Землю.

Позавчера, 10:20
Редакция Naked Science

Онлайн-шопинг, доставка еды, мобильный банкинг и стриминг кино — часть повседневности. Мы почти не задумываемся, что делает все это возможным. Ответ — облачные технологии. За каждой покупкой, переводом или просмотром фильма работает невидимая инфраструктура, без которой современные цифровые сервисы попросту остановились бы. Рассказываем, как облака изменили нашу цифровую жизнь и стали незаметным мотором современной экономики.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

22 мая
ПНИПУ

Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.

26 мая
Unitsky String Technologies Inc.

Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно