Ученые объяснили способности морских огурцов менять жесткость — Naked ScienceNaked Science
10.10.2016, 04:37
4 минуты
Naked Science
8

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

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.

18 октября
3 минуты
Сергей Васильев

Под ярким синим излучением светодиодов повреждения нейронов развивались у дрозофил независимо от наличия глаз.

Вчера, 15:16
4 минуты
Илья Ведмеденко

Перспективную ракету-носитель от компании Firefly Aerospace могут снабдить новым двигателем, разработанным Aerojet Rocketdyne. Однако окончательный выбор еще не сделан.

17 октября
5 минут
Илья Ведмеденко

Американские военные намерены получить прототип инновационного орудия в 2023 году.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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