11:34
Comentarii Adauga Comentariu

_ Modelarea și simularea răsucirilor intracelulare auto-organizate în ovocitul Drosophila

_ Modelarea și simularea de răsucitori intracelulari auto-organizați în ovocitul Drosophila

Scurgerea citoplasmatică este mișcarea pe scară largă a citoplasmei (adică, lichid gelatinos în interiorul celulelor) în interiorul unei celule vii. Acest flux, cunoscut pentru reglarea diferitelor procese intracelulare, poate varia foarte mult între diferitele tipuri de celule în diferite stadii de dezvoltare a unei celule. Examinarea și modelarea diferitelor tipuri de fluxuri citoplasmatice ne poate ajuta să înțelegem cum apar ele în anumite tipuri de celule.

Studiile anterioare au examinat în primul rând fluxurile citoplasmatice în flux în celule mari unde, se argumentează adesea, difuzia este prea lentă. pentru a permite procesele biologice pe care organismele trebuie să le efectueze (de exemplu, dezvoltarea unui ou sau a unui embrion sau în celule mari de plante).

Ca urmare a acestei difuzii lente, fluxul permite o distribuție mai rapidă a componente celulare. În ovocitele timpurii de muște (adică, celulele ouă în curs de dezvoltare), de exemplu, fluxul citoplasmatic apare aleatoriu, în timp ce în etapele ulterioare de dezvoltare, unde ovocitul este mai mare, ele pot apărea la scară mare și rotaționale.

Cercetătorii. de la Flatiron Institute, pe baza lucrărilor anterioare, a introdus recent o strategie de modelare versatilă care poate fi utilizată pentru a studia fluxul citoplasmatic auto-organizat în sisteme formate din fibre deformabile cuplate hidrodinamic.

Acest model, introdus în Nature Physics. și, în colaborare cu oamenii de știință de la universitățile Princeton și Northwestern, a fost combinat cu datele colectate în experimente pe ovocitul Drosophila (adică musca fructelor) pentru a aduna informații despre fluxul citoplasmatic auto-organizat.

„Am fost lucrând în domeniile generale ale materiei biologic active, mecanicii intracelulare și fluidelor complexe pentru o perioadă”, a declarat Michael J. Shelley, coautor al lucrării, pentru Phys.org. „Problema abordată în lucrarea noastră recentă combină toate aceste domenii, fiecare dintre ele îmi place foarte mult.

„Am aflat despre această problemă specială a fluxurilor în ovocite de la prietenul meu Ray Goldstein și mi-am dat seama că am lucrat anterior cu mine. Colegul de la Flatiron, David Stein, ar putea fi adaptat să înțeleagă ceva despre problema ovocitelor. A făcut-o, iar David și cu mine am lucrat împreună cu Ray și colegii săi de la Cambridge la un prim model 2D foarte redus.” Acea lucrare a fost publicată în Physical Review Letters în 2021.

Cercetătorii de la Institutul Flatiron au avut au dezvoltat anterior diverse instrumente pentru a studia hidrodinamica microtubulilor în mișcare, biopolimeri rigidi care sunt un element central al citoscheletului celulei.Shelley, Stein și colegii lor Reza Farhadifar, Sayantan Dutta și Stas Shvartsman au planificat să folosească aceste instrumente numerice pentru a studia debutul fluxuri citoplasmatice auto-organizate în celulele 3D.

„Obiectivul principal al studiului nostru recent a fost acela de a oferi un model minim, dar nu prea minimal, care să invoce doar microtubuli, motoare moleculare și citoplasmă care ar putea explica observațiile experimentale. și ajută la realizarea de predicții", a explicat Shelley.

Studiul recent realizat de Shelley și colegii săi combină fizica și teoriile matematice cu rezultate experimentale. Cercetătorii au început prin a crea un model pe care apoi l-ar putea folosi pentru a simula Flux citoplasmatic auto-organizat în ovocitul Drosophila.

„Am scris un model matematic pentru tensiunile pe care motoarele moleculare le creează deplasându-se pe un microtubul”, a spus Shelley. „Acest model ar trebui să permită microtubulului să se îndoaie sub sarcini și ca îndoirea lui să miște citoplasma, ceea ce afectează îndoirea altor microtubuli. Apoi, a folosit un software de înaltă calitate – aici numit SkellySim – care vă permite să simulați câteva mii de astfel de microtubuli interacționează prin împingerea colectivă a fluidului în timp ce se îndoaie în mod colectiv.”

După ce și-au dezvoltat modelul și au rulat simulări, Shelley și colegii săi au efectuat experimente pe ovocite de Drosophila. În primul rând, au folosit microscopia luminoasă pentru a examina mișcările citoplasmatice în celulele ouă în curs de dezvoltare și apoi au analizat datele pe care le-au colectat folosind velocimetria imagistică a particulelor pentru a reconstrui câmpurile de viteză citoplasmatică.

„Harrea noastră oferă un exemplu clar despre cum, cu un foarte puține ingrediente, despre modul în care un sistem de transport pe scară largă (adică fluxul de flux) ar putea apărea în celulă din interacțiunile doar a câtorva componente (adică, microtubuli, motoare și citoplasmă)", a spus Shelley. "Frumusețea constă în robustețea sa, deoarece în mari părți ale spațiului parametrilor care controlează modelul, sistemul vrea doar să formeze un twister. Acesta este un exemplu grozav, cred, de auto-organizare biologică pentru a îndeplini o sarcină."

În mod deosebit, folosind modelul lor, cercetătorii au putut, de asemenea, să prezică efectul formei celulei asupra orientării răsucitorilor. Predicțiile lor sugerează că, în timp ce dinamica fluxului citoplasmatic în ovocitele de Drosophila ar putea fi incredibil de complexă, acestea au ca rezultat o stare finală simplă (adică, o sucitură).

Descoperirile adunate de Shelley și colaboratorii săi ar putea deschid în curând calea pentru explorări ulterioare ale fluxului citoplasmatic, concentrându-se în mod special pe această stare simplă de răsucire. Acest lucru ar putea duce la noi descoperiri interesante despre fizica care stau la baza proceselor vitale din celulele biologice.

„Această lucrare a demonstrat puterea pe care calcularea de înaltă performanță și algoritmii moderni o pot aduce pentru înțelegerea fenomenelor biofizice”, a adăugat Shelley. „În următoarele studii, intenționăm să explorăm modul în care aceste fluxuri răsucitoare amestecă componentele în celulă sau permit livrarea lor dintr-un punct în altul.

„Există și alte sisteme de transport în interiorul ovocitelor, cum ar fi prin canalele inelare, care sunt foarte interesante. În general, sunt interesat de multiplele moduri în care citoscheletul celular se organizează pentru a realiza lucrurile celulare.”

© 2024 Science X Network


(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:

_ Acestea sunt cele mai rele state pentru a fi proprietar de arme în 2024

_ Regatul Unit virează spre economia de război

_ CCR analizează sesizarea preşedintelui Iohannis în cazul Legii privind executorii judecătoreşti

_ Europa pregătește o acțiune legislativă pentru a interzice importurile de gaz natural lichefiat din Rusia

_ Statul pune biciul pe comercianți: Amendă record de 400.000 lei

_ Spectatorii șocați de la MasterChef rămân stânjeniți în timp ce bucătarul este rănit îngrozitor cu un cuțit: „Trebuiau să ne arate vârful degetului tăiat!?”

_ „Lasă-mă să merg acasă, bine?”: A fost anulată procesul pentru fermierul din Arizona, acuzat de uciderea imigrantului ilegal pe proprietatea sa

_ Telespectatorii documentarului Gary Glitter de la ITV spun că a fost „greu de urmărit”, deoarece crimele pedofililor prezentate în emisiune îi făceau să se simtă „rați fizic” și să depășească alte animale din showbiz.

_ Mexic „campion” al producției de droguri sintetice, spune oficialul

_ Mulțimi mari mărșăluiesc împotriva reducerilor din universitățile publice din Argentina

_ Șofer beat, în vârstă de 66 de ani, apare în instanță cu ghips după ce s-a izbit de un club de navigație și a ucis doi copii care sărbătoreau la o petrecere de naștere în Michigan

_ „Meritul” revine: mai multe universități reintroduc cerințele de testare pentru admitere

_ Senatorii republicani trimit un avertisment colegiilor � �nchideți evreii care urăsc mafioții din campus sau pierdeți finanțarea federală

_ RUPTĂ: Senatul acordă ajutor de 95,3 miliarde de dolari Ucrainei, Israelului și Taiwanului

_ Amash luptă împotriva lui Deep-State Doozie, susținut de Trump, pentru nominalizarea la Senatul Michigan

_ O multitudine anti-israeliană se adună �n afara casei lui Chuck Schumer, arestările �ncep aproape imediat (VIDEO)

_ Departamentul de Justiție al SUA va plăti 139 de milioane de dolari victimelor abuzului sexual de la gimnastică din SUA

_ Departamentul de Justiție al SUA va plăti 139 de milioane de dolari victimelor abuzului sexual de la gimnastică din SUA

_ LIVE TEXT - Război în Ucraina: Şoigu anunţă racheta Prometeu. Sunt menite să înlocuiască sistemele S-400

_ Elon Musk promite Tesla ieftină de 25.000 USD într-un AN - creșterea prețului acțiunilor cu 11% chiar și după cele mai slabe câștiguri ale producătorului de vehicule electrice din 2012

_ Sesizarea USR şi Forţa Dreptei pe legea de modificare a OG privind transporturile rutiere, pe masa CCR

_ Ce l-ar întreba Florin Piersic pe Dumnezeu, dacă ar fi între patru ochi: Marele actor a făcut dezvăluiri emoționante

_ Consumul de canabis este cel mai mare dintre cei cu venituri mai mici și cei mai puțin educați

_ CHIPU ÎN: Guvernatorul fără drept al Arizona, Katie Hobbs, respinge proiectul de lege bipartizan pentru combaterea ghemuitului în Arizona – Hobbs a doborât recordul de vetouri într-un singur mandat în doar 15 luni

_ TikTok a furnizat Comisiei Europene un raport detaliat despre riscurile asociate unei noi aplicații

_ Anunțul șefului celei mai mari organizații pentru căutarea vieții extraterestre : 'Ideea că Pământul este singurul loc cu viață este nerealistă'

_ Așa se face politica! UDMR susține PSD la șefia CJ Timiș, deși e aliat cu USR, PMP și Forța Dreptei!

_ Kim Jong Un supraveghează exercițiul „contraatac nuclear”.

_ Protestele în masă pro-Palestine din campusurile universitare sunt doar un mare semnal de virtute?

_ Elon Musk accuses Australia of censorship

_ Justiția americană a decis! Ce sumă vor primi gimnastele care au fost victime ale medicului Larry Nasser

_ Haos izbucnește după ce Casa din Tennessee a adoptat un proiect de lege care le va permite profesorilor să poarte arme �n sălile de clasă, protestatarii scandează �S�ngele pe m�inile tale�

_ Cântăreaţa de rap Megan Thee Stallion, acuzată de hărţuire de fostul ei cameraman

_ Europa prezice o scădere a prețurilor globale la gaze naturale

_ Sgt. al vorbitorului Mike Johnson. of Arms �l amenință pe reprezentantul Massie să-și retragă videoclipul cu democrații flutur�nd steaguri ucrainene pe podeaua Camerei sau riscă o amendă de 500 de dolari

_ Avionul Douglas DC-4 cu doi pasageri se prăbușește în râul Alaska

_ Ce semnalează prețul aurului în creștere (alertă spoiler: nimic bun)

_ Următorul pachet pentru Ucraina „mai mare decât în ​​mod normal”, după cum Biden îi spune că ajutorul lui Zelensky va veni „rapid”

_ Greșeală fatală: O turistă a murit în timp ce încerca să-și facă un selfie alături de soțul ei

_ V�NĂTOARE PENTRU DODGERS: Consulatele Ucrainei �n străinătate opresc serviciile pentru bărbații �n v�rstă militară

_ Autoritățile din Florida se ceartă cu aligatorul la baza forțelor aeriene MacDill (VIDEO)

_ Joe Biden �n Tampa: �Obișnuiam să conduc un vehicul cu 18 roți� � Biden nu a condus niciodată un vehicul cu 18 roți (VIDEO)

_ REBECCA ENGLISH: Portretul prințului iubitor de greieri (cu un dinte de dulce) care aproape că nu s-a întâmplat

_ Eficienţa Energetică în viaţa oamenilor din perspectiva anilor 2050

_ Alertă în Țara Moților - Drum național surpat din cauza ploilor din ultimele ore

_ Ieșirile de schimb valutar din China cresc, generând următoarea creștere a Bitcoin

_ CCR decide asupra sesizării preşedintelui Iohannis în legătură cu modificările aduse legii Consiliului Legislativ

_ Horoscop financiar pentru luna mai 2024: Zodiile favorizate pentru câștiguri uriașe

_ China iese cu o declarație războinică împotriva SUA: 'Abordarea lor e extrem de ipocrită şi total iresponsabilă'

_ Permis de conducere la 17 ani, dar cu însoţitor

_ Coreea de Nord spune că rachetele lansează un �semnal de avertizare� nuclear către SUA

_ QUENTIN LETTS: Parlamentarii îl privesc de sus la Lee Anderson mai degrabă în același mod în care Lady Grantham își privește servitoarea

_ Scientific American susține că este „dezinformare” că există doar două sexe

_ Un avion de mărfuri s-a prăbuşit în Alaska: se pare că persoanele aflate la bord au murit

_ Tatăl unei fetițe de patru ani, care a fost unul dintre cei cinci migranți care au murit în tragedia cu barca din Canalul Canalului, este arestat sub suspiciunea de trafic de persoane împreună cu restul celor 47 de supraviețuitori salvați.

_ Iubita lui Declan Rice, Lauren Fryer, șterge toate pozele ei după o agresiune crudă din cauza aspectului ei - deoarece este susținută de starul Love Island

_ Bioluminiscența a evoluat pentru prima dată la animale în urmă cu cel puțin 540 de milioane de ani, împingând în urmă cel mai vechi exemplu datat

_ Germania arestează un consilier al Parlamentului UE pentru acuzații de spionaj în China

_ Explozie de imagini bizare cu Iisus Hristos create de AI: De ce e periculos să scrii 'Amin' la postările de pe Facebook

_ Vânzările de bere Heineken vorbesc, dar urmează zile încețoșate


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

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1090, afisate in 19 pagini.



ieri 05:36 _ Lupul evreu