211service.com
Kā molekulārie motori veicina šūnu kustību
Viens no mikroskopiskās pasaules brīnumiem ir šūnu spēja mainīt formu, dalīties un pat pārvietoties zem sava tvaika. Šo procesu mehāniku virza šūnas citoskelets, šķiedru aktīna pavedienu tīkls, kas nodrošina sava veida iekšējās sastatnes.
Šīs sastatnes ir papildinātas ar molekulārajiem motoriem, ko sauc par miozīnu, kas satver aktīna pavedienus un sāk vilkt, piemēram, kroga komanda virves vilkšanā. Šī vilkšana liek šūnai mainīt formu, dalīties un pārvietoties.
Un tomēr, kā tieši motoru kolekcija, kas velk šos iekšējos pavedienus, var vadīt šo procesu, nav pilnīgi skaidrs, jo īpaši, ja motori un šķiedras ir orientētas vairāk vai mazāk nejauši. Jo īpaši viens no jautājumiem ir tas, kā šī vilkšana var mainīt šūnas lielākās īpašības, piemēram, tās stingrību, par daudzām kārtām.
Šodien mēs gūstam nelielu ieskatu šajā problēmā, pateicoties Čeisa Broderša un Freda Makintoša darbam Vrije Universitātē Amsterdamā. Šie puiši ir izveidojuši šūnu sastatņu 2D modeli, kas izgatavots no stīviem pavedieniem un izkaisītiem molekulāriem motoriem tās struktūrā. Tas, ko viņi novēro, ir interesants ieskats par to, kā motoru lineārā uzvedība izraisa nelineāras sastatņu stinguma izmaiņas.
Galvenais ir tas, ka spriegumi sastatnēs nav vienmērīgi sadalīti, lai sāktu ar to: ir daudz atslābumu. Tam ir liela ietekme uz šūnas lielāko daļu, būtībā padarot to disketi.
Ieslēdziet motorus, un tas ātri mainās, saka Broedersz un MacKintosh. Motori ātri atspīd, un sastatnes kļūst stingras. Dzinēju radītie iekšējie spriegumi sistēmā izvelk disketes lieces režīmus, atstājot stingros stiepšanās režīmus, viņi saka.
Savā ziņā motori tā vietā, lai mainītu sastatņu īpašības, vienkārši atklāj citu tās aspektu, kas citādi ir slēpts. Tādā veidā motori rada nelineāras stinguma izmaiņas, lai gan to uzvedība ir lineāra.
No turienes nav grūti iedomāties, kā šūnu sastatņu selektīva stingrība un mīkstināšana dažādās šūnas daļās var izraisīt formas izmaiņas, šūnu dalīšanos un pat kustību.
Tā ir ideja, kurai varētu būt interesantas sekas un ne tikai mūsu izpratnei par šūnu mehāniku. Šie principi var iedvesmot jaunu aktīvu biomētisko materiālu ar regulējamām elastīgām īpašībām dizainu, saka Broedersz un MacKintosh.
Jaunas paaudzes saturs, kas iedvesmots no mobilajām ierīcēm. Forši!
Atsauce: arxiv.org/abs/1009.3848 : molekulārie motori stingrāk neafīnu daļēji elastīgu polimēru tīklus