_ Cercetătorii propun o definiție matematică a morții celulare

Moartea celulară este un concept fundamental în științele biologice. Având în vedere semnificația sa, definiția sa depinde de contextul în care are loc și nu are o definiție matematică generală.

Cercetătorii de la Universitatea din Tokyo propun o nouă definiție matematică a morții bazată pe faptul dacă este o celulă potențial moartă. poate reveni la o „stare reprezentativă a vieții” predefinită, care sunt stările de a fi pe care le putem numi cu încredere „vii”. Munca cercetătorilor ar putea fi utilă pentru cercetătorii biologici și pentru cercetările medicale viitoare.

Lucrarea este publicată în Physical Review Research.

Deși nu este ceva la care ne place să ne gândim, moartea vine pentru noi toți în cele din urmă, indiferent dacă ești un animal, o plantă sau chiar o celulă. Și chiar dacă toți putem face diferența între ceea ce este viu și mort, ar putea fi surprinzător să știm că moartea la nivel celular nu are o definiție matematică recunoscută pe scară largă.

Având în vedere că moartea celulară joacă un rol atât de important în diverse procese biologice și pot avea implicații importante asupra sănătății, este de o importanță critică să înțelegem ce înțelegem cu adevărat prin moarte celulară, în special în cercetare.

„Obiectivul meu științific pe termen lung este de a înțelege diferența inerentă dintre viață și non-viață, din punct de vedere matematic, de ce trecerea de la non-viață la viață este atât de dificilă, în timp ce invers este atât de ușoară", a spus profesorul asistent Yusuke Himeoka de la Institutul de Biologie Universal.

" Scopul acestui proiect a fost de a dezvolta o definiție matematică și o metodă de calcul pentru a cuantifica granița dintre viață și moarte. Am putut face acest lucru prin exploatarea unei caracteristici importante a sistemelor de reacție biologică, în special enzimatică reacții în interiorul celulelor.”

Himeoka și echipa sa au propus o definiție matematică a morții celulare. Se bazează pe modul în care stările celulare, inclusiv metabolismul, pot fi controlate prin modularea activităților enzimelor. Ei definesc stările moarte ca fiind acele stări din care celulele nu se pot întoarce la o stare aparentă „vie”, indiferent de modularea oricăror procese biochimice.

Acest lucru i-a determinat să dezvolte o metodă de calcul pentru cuantificarea vieții-moarte. graniță, pe care o numesc „raze stoichiometrice”. Metoda a fost dezvoltată concentrându-se pe reacțiile enzimatice și pe cea de-a doua lege a termodinamicii, care afirmă că sistemele trec în mod natural de la stările ordonate la cele dezordonate.

Cercetătorii ar putea folosi aceste metode pentru a înțelege, controla și, eventual, chiar inversa mai bine. , moartea celulară în experimente de laborator controlate.

„Această metodă de calcul nu este aplicabilă sistemelor autonome, cu toate acestea, sistemele care fac mașinile de control, cum ar fi Proteinele. Autonomia este una dintre caracteristicile sistemelor vii. Aș dori să extind metoda noastră, astfel încât să poată fi aplicată și la acestea”, a spus Himeoka.

„Noi credem în mod naiv că moartea este ireversibilă. nu este atât de banal și nu trebuie să fie cazul, cred că dacă moartea va intra mai mult sub controlul nostru, ființele umane, înțelegerea vieții și societatea se vor schimba complet de știință și de asemenea în ceea ce privește implicațiile sociale.”

(Fluierul)