Ученые объяснили способности морских огурцов менять жесткость — Naked Science
10.10.2016
Редакция

Ученые объяснили способности морских огурцов менять жесткость

Голотурии способны за несколько секунд сделаться твердыми или полужидкими. Британским биологам удалось понять, как это происходит на молекулярном уровне.

stichopuschloronotus1
©Wikipedia

Иглокожие голотурии, или просто морские огурцы, – древние и до сих пор широко распространенные жители морей. Одной из интересных особенностей этих животных является способность быстро становиться жесткими или размягчаться в полужидкое желе, в зависимости от обстоятельств. Это обеспечивается изменениями уникальной «изменчивой коллагеновой ткани» (Mutable Collagenous Tissue, MCT). В ее основе лежат тяжи того же прочного структурного белка, который имеется в соединительных тканях большинства других животных.

Коллаген – самый распространенный белок млекопитающих, составляющий более четверти массы белков нашего организма. Из него образованы волосы и шерсть, копыта и перья. Длинные нити коллагена скручиваются в фибриллы, скрепляясь ковалентными связями. Более крупные структурные единицы образуются с участием других белков и гликопротеинов. В зависимости от особенностей устройства ткань получается более эластичной, как в коже, или более твердой, как в суставах. Но только морские огурцы и их коллагеновая ткань может менять твердость «на лету».

Эти быстрые изменения запускаются по команде нервной системы животного, но их механизм оставался неизвестным. Лишь недавно в журнале PNAS была опубликована статья Химадри Гупты (Himadri Gupta) и его коллег из Лондонского университета королевы Марии, которые выяснили, как именно голотуриям удается регулировать свою жесткость, которая, по данным измерений, может меняться в 50 раз за несколько секунд.

С помощью рентгеноструктурного анализа ученые наблюдали молекулярную структуру ткани МСТ при переходе из одного состояния в другое. Это позволило показать, что структура самих коллагеновых фибрилл при этом остается постоянной. Все происходит за счет быстрого присоединения или, наоборот, отсоединения «сопутствующих» белков и гликопротеинов, которые связывают фибриллы в более крупные структуры.

©Jingyi Mo et al., 2016

Ученые надеются, что описанный ими механизм найдет применение в искусственных материалах новых поколений, композитах для медицинской техники и роботов, способных быстро менять форму, адаптируясь под текущую задачу.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: