Создать аккаунт
Главные новости » Наука и технологии » PRL: ученые открыли новый метод управления движением клеток у эмбрионов

PRL: ученые открыли новый метод управления движением клеток у эмбрионов

2



Фото из открытых источников
По мере того как эмбрионы растут от зачатия до рождения, клетки быстро размножаются и перемещаются высокоорганизованным образом, образуя скелет, органы и другие важные системы. Но как клетки узнают, что нужно двигаться в правильном направлении и в нужное время, чтобы создать полностью сформированный, сложный живой организм? Это очень сложный вопрос для ученых.
 
Чтобы помочь найти ответ, доцент кафедры физики Калифорнийского университета в Сан-Диего Маттиа Серра и его коллеги из Миланского политехнического университета (Италия) разработали новый метод, который позволяет манипулировать движением эмбриональных клеток с помощью кратковременных аттракторов — концепция, которую Серра ранее разработал и которая принята на вооружение для помощи поисково-спасательным операциям на море.
 
Их работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
 
Кратковременные аттракторы — это структуры, которые влияют на динамику и движение системы в течение ограниченного времени, но не определяют долгосрочное поведение. Модулируя пространственное распределение миозина — молекулярного мотора, который управляет движением клеток — исследователи смогли контролировать расположение этих аттракторов, направляя скопление клеток в целевые области эмбриона.
 
Хотя миозин управляет движением клеток внутри эмбриона, существуют также внешние силы или возмущения, которые также толкают и тянут эмбрион. Эти нарушения скорее навязываются эмбриону, чем контролируются им.
 
Это нежный танец. Эмбрион должен оптимально распределять миозин, чтобы клетки двигались к аттракторам, необходимым для развития, одновременно борясь с навязанными нарушениями.
 
Используя теорию и моделирование, исследователи смогли разработать оптимальную стратегию управления для создания и управления кратковременными аттракторами в потоках, аналогичных тем, которые наблюдаются при развитии эмбрионов.
 
Чтобы подтвердить свою теорию, сотрудники группы Вейера из Университета Данди (Шотландия) манипулировали распределением миозина в курином эмбрионе. В норме у эмбриона формируется кратковременный аттрактор в виде линии — именно здесь формируется основная ось тела. Предсказания Серры предполагали, что при определенном распределении миозина они смогут создать кратковременный аттрактор в форме кольца. Группе Вейера удалось реализовать предложенное распределение миозина в живом эмбрионе и разработать круговой аттрактор, а не линейный.
 
Этот новый метод управления клеточными потоками может быть использован при создании синтетических органов и органоидов, а также может помочь в регенеративной медицине.
 
«Многоклеточные потоки сложны, и их изучение может быть непосильным. Аттракторы и репеллеры сжимают эту сложность в ее основные единицы, которыми можно управлять и использовать для раскрытия основных принципов, управляющих многоклеточными потоками», — заявил Серра.


0 комментариев
Обсудим?
Смотрите также:
Продолжая просматривать сайт echonedeli.ru вы принимаете политику конфидициальности.
ОК