23:59
Comentarii Adauga Comentariu

INCREDIBIL: Creșterea ovocitelor se bazează pe fenomene fizice care determină celulele mai mici să-și arunce conținutul într-o celulă mai mare

Creșterea ovocitelor se bazează pe fenomene fizice care determină celulele mai mici să-și arunce conținutul într-o celulă mai mare

de Massachusetts Institute of Technology

Celulele ouă sunt de departe cele mai mari celule produse de majoritatea organismelor.

La om, acestea sunt de câteva ori mai mari decât o celulă tipică a corpului și de aproximativ 10.000 de ori mai mari decât celulele spermatozoide.

Există un motiv pentru care celulele ovulelor sau ovocitele sunt atât de mari: trebuie să acumuleze suficiente substanțe nutritive pentru a susține un embrion în creștere după fertilizare, plus mitocondriile pentru a alimenta toată această creștere.

Cu toate acestea, biologii nu înțeleg încă imaginea completă a modului în care celulele ouă devin atât de mari.

Un nou studiu asupra muștelor fructelor, realizat de o echipă de biologi și matematicieni MIT, relevă faptul că procesul prin care ovocitul crește semnificativ și rapid înainte de fertilizare se bazează pe fenomene fizice similare schimbului de gaze între baloane de diferite dimensiuni.

În mod specific, cercetătorii au arătat că „ celulele asistente ” care înconjoară ovocitul mult mai mare își aruncă conținutul în celula mai mare, la fel cum aerul curge dintr-un balon mai mic într-unul mai mare atunci când sunt conectate prin tuburi mici într-o configurație experimentală.

„Studiul arată cum fizica și biologia se unesc și cum natura poate folosi procesele fizice pentru a crea acest mecanism robust”, spune Jörn Dunkel, profesor asociat de matematică fizică aplicată.

„Dacă doriți să vă dezvoltați ca embrion, unul dintre obiective este de a face lucrurile foarte reproductibile, iar fizica oferă un mod foarte robust de realizare a anumitor procese de transport”.

Dunkel și Adam Martin, profesor asociat de biologie al MIT, sunt autorii principali ai lucrării, care apare săptămâna aceasta în Proceedings of the National Academy of Sciences .

Autorii principali ai studiului sunt Jasmin Imran Alsous postdoc și studentul absolvent Nicolas Romeo.

Jonathan Jackson, student absolvent al Universității Harvard, și Frank Mason, profesor asistent de cercetare la Școala de Medicină a Universității Vanderbilt, sunt, de asemenea, autori ai lucrării.

Un proces fizic

La muștele fructelor femele, ouăle se dezvoltă în grupuri de celule cunoscute sub numele de chisturi.

Un ovocit imatur suferă patru cicluri de diviziune celulară pentru a produce o celulă ovulă și 15 celule asistente.

Cu toate acestea, separarea celulei este incompletă și fiecare celulă rămâne conectată la celelalte prin canale înguste care acționează ca supape care permit materialului să treacă între celule.

Membrii laboratorului lui Martin au început să studieze acest proces datorită interesului lor îndelungat pentru miozină, o clasă de proteine ​​care pot acționa ca motoare și pot ajuta contractarea celulelor musculare.

Imran Alsous a realizat imagini de înaltă rezoluție, în timp real, ale formării ouălor la muștele fructelor și a constatat că mioza joacă într-adevăr un rol, dar numai în a doua fază a procesului de transport.

În prima fază, cercetătorii au fost nedumeriți când au văzut că celulele nu par să-și crească deloc contractilitatea, sugerând că un alt mecanism decât „stoarcerea” inițiază transportul.

„Cele două faze sunt izbitor de evidente”, spune Martin.

"După ce am văzut acest lucru, am fost uimiți, deoarece nu există într-adevăr o schimbare în miozină asociată cu debutul acestui proces, ceea ce ne așteptam să vedem".

Martin și laboratorul său și-au unit apoi forțele cu Dunkel, care studiază fizica suprafețelor moi și a materiei care curge.

Dunkel și Romeo s-au întrebat dacă celulele s-ar putea comporta la fel cum se comportă baloanele de dimensiuni diferite atunci când sunt conectate.

Deși s-ar putea aștepta ca balonul mai mare să scurgă aerul către cel mai mic până când vor avea aceeași dimensiune, ceea ce se întâmplă de fapt este că aerul curge de la cel mai mic la cel mai mare.

Acest lucru se întâmplă deoarece balonul mai mic, care are o curbură mai mare, are o tensiune superficială mai mare și, prin urmare, o presiune mai mare, decât balonul mai mare.

Prin urmare, aerul este forțat să iasă din balonul mai mic și în cel mai mare.

„Este contraintuitiv, dar este un proces foarte robust”, spune Dunkel.

Adaptând ecuații matematice care fuseseră deja derivate pentru a explica acest „efect cu două baloane”, cercetătorii au venit cu un model care descrie modul în care conținutul celular este transferat de la cele 15 celule infirmiere mici la ovocitul mare, în funcție de dimensiunile și conexiunile lor.

unul altuia.

Celulele asistente din stratul cel mai apropiat de ovocit își transferă mai întâi conținutul, urmate de celulele din straturi mai îndepărtate.

"După ce am petrecut ceva timp construind un model mai complicat pentru a explica problema cu 16 celule, ne-am dat seama că simularea sistemului mai simplu cu 16 baloane seamănă foarte mult cu rețeaua cu 16 celule.

Este surprinzător să vedem că un astfel de contraintuitiv dar ideile matematic simple descriu procesul atât de bine ", spune Romeo.

Prima fază a descărcării celulelor asistente pare să coincidă cu momentul în care canalele care leagă celulele devin suficient de mari pentru ca citoplasma să se miște prin ele.

Odată ce celulele asistente se micșorează la aproximativ 25% din mărimea lor originală, lăsându-le doar puțin mai mari decât nucleele lor, se declanșează a doua fază a procesului și contracțiile miozinei forțează conținutul rămas al celulelor asistente în celula ouă.

"În prima parte a procesului, se întâmplă foarte puțin stoarcere, iar celulele se micșorează uniform.

Apoi, acest al doilea proces începe spre sfârșit, unde începeți să obțineți stoarcere mai activă sau deformări ale celulei asemănătoare peristaltismului, care finalizează procesul de dumping ", spune Martin.

Cooperarea celulară

Descoperirile demonstrează modul în care celulele își pot coordona comportamentul, utilizând atât mecanisme biologice, cât și mecanisme fizice, pentru a produce un comportament la nivel tisular, spune Imran Alsous.

„Aici, aveți mai multe celule asistente, a căror sarcină este de a alăpta viitoarea celulă ovulă și, pentru a face acest lucru, aceste celule par să-și transporte conținutul într-o manieră coordonată și direcțională către ovocit”, spune ea.

Dezvoltarea embrionară timpurie a ovocitelor și a muștelor fructelor și a altor nevertebrate prezintă unele asemănări cu cele ale mamiferelor, dar nu se știe dacă același mecanism de creștere a celulelor ouă ar putea fi văzut la oameni sau la alte mamifere, spun cercetătorii.

"Există dovezi la șoareci că ovocitul se dezvoltă ca un chist cu alte celule interconectate și că există un anumit transport între ele, dar nu știm dacă mecanismele pe care le vedem aici funcționează la mamifere", spune Martin.

Cercetătorii studiază acum ceea ce declanșează a doua fază alimentată cu miozină a procesului de descărcare.

Ei investighează, de asemenea, modul în care modificările dimensiunilor originale ale celulelor asistentei ar putea afecta formarea ouălor.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Cea mai importantă poză pentru România de pe Wall Street valorează 37,7 miliarde de dolari: acoperiţi de celebrele măşti ale pandemiei, cei 5 fondatori români ai UiPath apar pentru prima dată împreună într-o imagine publică, 2 fete şi 3 băieţi

Peste 61.000 de români CER "Opriți Jaful. Vreau să las moștenire copiilor mei această țară!". NATIONALIZAREA RESURSELOR, OPRIREA CONCESIONĂRILOR PE NIMIC ȘI INTERZICEREA VÂNZĂRII TERENURILOR LA STRĂINI - e cea mai semnată Petiție de pe PetițieOnline.net.

India Covid-19. Peste 2.000 de morți și peste 300.000 de infectări într-o singură zi. Spitalele încetează să mai primească pacienți și 13 bolnavi de Covid sunt uciși într-un incendiu în centrul medical, record de infecții și decese

Recolonizarea Europei după ultima eră glaciară a început mai devreme decât se credea anterior. Procesul a ]nceput cu cel puțin 17.000 cu ani în urmă

Primul model atomic al telomerazei umane construit prin criomicroscopie electronică

VACCINUL JOHSON & JOHNSON, UCIDE ȘI EL. O femeie din Oregon, în vârstă de 50 de ani, a murit după ce a dezvoltat un cheag de sânge în decurs de două săptămâni de la administrarea vaccinului J&J, fiind a 10-a persoană care a avut reacția "rară"

„Viitorii astronauți: vor respira mai ușor”: roverul Perseverență al NASA face pentru prima dată OXIGEN pe Marte - o componentă critică pentru susținerea vieții pe Planeta Roșie

ISTORIA FĂRĂ PERDEA Marius Oprea | Ioan Talpeș ne-a "integrat" în NATO și UE printr-o cîrtiță a rușilor în CIA și un oficial NATO traficant de droguri

VIDEO. LANSARE REUȘITĂ. Echipajul US Dragon a fost lansat spre stația spațială. Lansarea SpaceX a Echipajului 2 cu 4 astronauți la bord, cu refolosirea Primei Trepte a rachetei Falcon 9 și a capsulei spațiale Dragon Spacecraft

Dinastia Basarabilor - a întemeiat şi a condus Țara Românească timp de peste 350 de ani - Basarab I - Domn al Țării Românești 1310 (?) - 1352

Încă un oraș al României deschide un centru de vaccinare drive-through

Adio vacanță de Paște în Grecia. A fost actualizată lista galbenă

NASA împărtășește fotografii uimitoare ale stației sale spațiale Lunar Gateway, care va fi lansată în 2024 și va oferi astronauților o „casă departe de casă” în timpul misiunilor pe Lună

Ion Cristoiu: O lovitură de presă dată secretomaniei tipice regimului Iohannis

India, cel mai mare număr de cazuri de coronavirus din lume pentru a doua zi consecutiv. / 12 persoane au murit în incediu într-un spital Covid-19

Cîțu: Dacă avem oameni cu probleme, să desființăm postul

Iohannis, cu bicicleta la Cotroceni: "Recomand bicicleta, mersul pe jos sau transportul public. Un pic de ploaie nu dăunează nimănui"

Tipuri de parfumuri - alege ce ți se potrivește

Turcii vor să afle unde au dispărut rezerve valutare de zeci de miliarde de dolari. Ce a făcut poliția

Manuscrisele de la Marea Moartă, descifrate cu ajutorul inteligenței artificiale. Ce s-a descoperit

Cristian Săpunaru anunță că nu mai este dorit la Kayserispor

Nicușor Dan a oprit avizele de toaletare pentru câteva sute de arbori

CE: Cașcavalul de Săveni, produs cu indicație geografică protejată în UE

Mare sărbătoare creștină. Cele mai frumoase mesaje cu urări de Sfântul Gheorghe. Ce nume sărbătoresc ziua onomastică, pe 23 aprilie

Studiu. Șapte din zece investitori au un apetit în creștere pentru proiecte verzi

OMV Petrom va deveni operator, în cazul în care Romgaz intră în proiectul Neptun Deep

Apetitul chinezilor și vremea proastă riscă să accelereze inflația alimentară globală

Adrian Wiener: Biserica ar trebui să fie mai activă în campania de vaccinare

Afacere dintr-o bacterie. Mihai și Florin produc la Cluj o băutură artizanală cu ajutorul ciupercii kombucha

Cătălin Drulă: A fost desemnat un câștigător pentru execuția unui lot din autostrada de centură a Capitalei

FCSB revine pe primul loc în Liga 1

Modificări de trafic în stațiunea Mamaia, odată cu deschiderea sezonului estival

Manifest pentru normalitate și frumos. Nicu Bocancea celebrează Sărbătoarea Floriilor prin construcții florale urbane

Corina Crețu: Solicităm dezbaterea în regim de urgență a PNRR în Parlamentul României

Gimnasta Larisa Iordache a fost retrasă din proba de individual compus de la CE de gimnastică de la Basel

Victor Negrescu: "PNRR-ul prezentat de Guvernul actual este o fițuică fără fundament"

Au trebuit să moară bebeluși ca să vedem nesimțirea lui Iohannis. Deşi de 14 zile avem zeci de bebeluși grav bolnavi dintre care trei au murit, Iohannis nu a binevoit nici măcar 5 minute să treacă să-i vadă. În schimb s-a întâlnit cu ONG-iştii lui Soros

Cele mai frumoase mesaje cu urări de Sfântul Gheorghe. Ce nume sărbătoresc ziua onomastică, pe 23 aprilie

Vești noi de pe planeta roșie. Ingenuity s-a ridicat mai sus la al doilea zbor

Metroul ar putea fi blocat oricând, din cauza posibilelor restructurări

Salonul Auto de la Tokyo a fost anulat pentru prima dată în 67 de ani

Coronavirus în România LIVE UPDATE 23 aprilie. 2.989 de cazuri noi COVID-19 și 150 de decese în ultimele 24 de ore

Accident rutier în Movilița, județul Ialomița. Una dintre victime a fost preluată de SMURD

Rusia a ridicat de la sol un avionul de luptă pentru a escorta un avionul american de recunoștere

Liviu Dragnea primește vești bune. Fostul șef PSD a âștigat procesul în care a cerut recunoașterea dreptului la muncă

Tudose, ironie la adresa ministrului USR al Investițiilor și proiectelor europene: Ghinea, berbecul sacrificat de Paște. Degeaba

Sorin Cîmpeanu: Elevii din clasele terminale să meargă la școală în efectiv complet și în scenariul roșu

VIDEO Smiley a zburat prin parbrizul bolidului său după o ciocnire cu mașina Poliției. Imaginile sunt surprinse în noul videoclip al artistului

Se prelungesc restricțiile în Capitală. Anunțul Comitetului Municipiului București pentru Situații de Urgență

Șeful DRDP Craiova, cercetat pentru că și-ar fi depus documente false la dosarul de angajare

IEȘI PE PLUS. Banii: când și cât să economisim? Cum alegem investițiile smart? Marius Ghenea, antreprenor și investitor, vine cu răspunsuri

Healthcare Trends: Care sunt bolile de sân ce pot apărea după implanturile mamare? Care este cea mai riscantă operație de chirurgie plastică? Medicul specialist în Chirurgie Plastică, Gabriel Mazilu, îți răspunde

COMENTARIU Valeriu ȘUHAN: Între Cer și Pământ...

Noul gazon pentru Euro 2020 a fost montat pe Arena Națională. Cât au costat lucrările de amenajare, finanțate din bugetul Primăriei Capitalei

MOSTENIREA nestiuta a lui Ceausescu! America e SOCATA de ce a descoperit in Romania
ULTIMA ORA: Dusmanii tarii vor sa ascunda adevarul

(P) Firmă producătoare de aparate de ozon: Ne așteptăm la o creștere a pieței

Avionul Egyptair prăbuşit: Analiza uneia din cutiile negre arată că s-a pronunţat cuvântul "foc"

Ștefănescu, mesaj pentru Dragnea: "Te așteptăm acasă, camarade"

Filarmonica din Sibiu, prima filarmonică din țară care are echipă de ciclism

METEO. Prognoza ANM. Cum va fi vremea în următoarele 4 săptămâni


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1851, afisate in 31 pagini.