Книги сайта: «Мировоззрение», «Познай себя», «Основы адаптологии»,
«Вне привычного», Лекторий МВАП и «Что такое Я».
 
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2667
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://compulenta.computerra.ru/chelovek/biologiya/10009737/.

Гравитация заставила некоторые клетки снабдить свои ядра белковой сетью

Автор:

Сила гравитации действует не только на людей, самолёты и космические корабли, но и на мельчайшие структуры вроде живых клеток. Более того, как полагают исследователи из Принстонского университета (США), именно сила гравитации заставила большинство клеток остаться такими маленькими, какими мы их знаем.

Эксперименты Марины Ферик (Marina Feric) и Клиффорда Брангуина (Clifford Brangwynne) начались с наблюдений за яйцеклетками гладкой шпорцевой лягушки. Яйцеклетки этой амфибии достигают 1 мм в диаметре, тогда как обычный размер для живых клеток — около 10 мкм. Учёные заметили, что некоторые крупные частицы, плавающие в яйцеклетках лягушки, вели себя подобно водяным каплям, сливаясь друг с другом при контакте. Однако в ядрах таких клеток ничего похожего не наблюдалось, и складывалось впечатление, что внутри ядра есть какая-то сетка, сквозь которую могут проходить совсем уж маленькие частицы, но которая удерживает от путешествий частицы более-менее крупные.

Африканская шпорцевая лягушка... (Фото Pete Oxford.)

Исследователи проверили, так ли это, с помощью искусственных частиц разного размера, введённых в ядра лягушек. Частицы подтвердили верность первоначальных наблюдений: те, что поменьше, свободно плавали по ядру, те, что покрупнее, оставались примерно на одном и том же месте.

Дальнейшие эксперименты показали, что в ядрах яйцеклеток шпорцевых лягушек и впрямь есть сетка, сложенная из нитей белка актина, известного компонента цитоскелета. Когда актин из ядра удаляли, крупные внутриядерные частицы (в журнале Nature Cell Biology авторы говорят о рибонуклеопротеинах, то есть о комплексах РНК и белков) падали вниз, как камни, брошенные в пруд. С помощью флуоресцентных меток удалось показать, что размер ячеек в актиновой сетке соответствует тому, что раньше наблюдалось с разноразмерными частицами.

...И её оплодотворённая яйцеклетка, уже поделившаяся на две части. (Фото Carolina Biological.)

Как уже сказано, клетки не дорастают до размеров, свойственных яйцеклеткам шпорцевых лягушек, и актина в их ядрах обычных меньше, и такой сетки он в них не формирует. В результате исследователи высказали предположение, что именно гравитация заставила яйцеклетки этих амфибий снабдить свои ядра развитой белковой сетью.

Размер внутриклеточных частиц (белковых, нуклеиновых, белково-нуклеиновых и т. д.) зависит от габаритов самой клетки. В обычных клетках мелкие частицы легко противостоят силе тяготения: под действием сил диффузии и внутриклеточных потоков они легко перемещаются с места на место. Но в крупных и частицы укрупняются, и теперь им нужна некая поддержка, чтобы остаться на плаву и не скапливаться на одной стороне ядра.

Считается, что живые клетки такие маленькие, потому что, будь они крупнее, это затруднило бы циркуляцию веществ внутри них; метаболизм и прочие процессы потеряли бы эффективность, и питательные вещества трудно было бы распределить по всему объёму, по всем местам, где они нужны. Однако, полагают учёные, скорее всего, свою руку тут приложила и гравитация: если бы клетки продолжали увеличиваться, им пришлось бы изобретать изощрённые цитоскелетные установки, которые не позволяли бы содержимому в беспорядке спускаться на дно. Заметим, впрочем, что в цитоплазме цитоскелет вполне развит — и у больших клеток, и у маленьких. Так что, возможно, эта дилемма — увеличиваться в размерах или остаться маленькими и обойтись без специальных скелетных приспособлений — имела значение только для клеточных ядер.

Подготовлено по материалам Принстонского университета. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.


Обсуждение Еще не было обсуждений.




Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Обобщение материалов исследований сетчатки глаза
Сетчатка: Обобщение материалов исследований сетчатки глаза.
07-11-2020г.

Проблемы академической науки
Безынициативность в отсутствие личного интереса, план по валу статей, все большая коммерческая составляющая и многое другое: Проблемы академической науки.
11-10-2020г.

Ориентировочный рефлекс
Обобщение фактических данных исследований по функции и механизмам ориентировочного рефлекса – границы между рефлексами и сознанием: Ориентировочный рефлекс.
20-09-2020г.

Колонки новой коры
Обобщение фактических данных исследований по кортикальным колонкам новой коры: Колонки новой коры.
29-08-2020г.

Ячеистая структура нейросети
Обобщения серии экспериментов с разными типами схем соединений элементов нейросимулятора в виде ячеистых структур: Ячеистая структура нейросети.
02-08-2020г.

Анонс предметной области: «Схемотехника адаптивных нейросетей»
Эта программная статья анонсирует формирование среды коллективного исследования на сайте Форнит : Анонс предметной области: «Схемотехника адаптивных нейросетей».
19-07-2020г.

Конструктор нейросхем
Для тех, кто желает развить навыки схемотехнического мышления в игровом режиме и лучше понять работу природных нейросетей: Конструктор нейросхем.
04-07-2020г.

Деменция
Деменция как норма индивидуальной адаптивности: Деменция.
19-06-2020г.

Книга «Что такое Я - схемотехнический подход»
Содержание книги основывается на постулате, что природная нейросеть мозга является схемотехнической структурой - в точности, как это можно сказать про схемотехнику электронного прибора - при всей огромной разнице в способах реализации. Книга «Что такое Я - схемотехнический подход».
11-06-2020г.

Редактор Карты Знаний
Авторы создают Карты Знаний, а пользователи их проходят, постепенно вникая в то, что является хорошо понятым автором.: Редактор Карты Знаний.
14-02-2020г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:34
Всего:635793