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:

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.

ZeRO-Infinity și DeepSpeed: Deblocarea unei scale de model fără precedent pentru instruirea în profunzime a Inteligenței Artificiale

Boeing amână al doilea zbor de testare Starliner până la sfârșitul verii

RUȘINE. După ce a dat pe nimic austriecilor tot petrolul țării și după ce a dat rușilor aproape toată metalurgia, Adrian Nastase vine și are tupeul să facă pe "patriotul". Adrian Năstase: 'PSD are nevoie de un mesaj mai puternic de natură naționalistă"

JAFUL CONTINUA ! Pretul gazului in UE a scazut cu aproape 50% fata de anul trecut. La noi se SCUMPESTE de la 1 mai

Atac mediatic violent împotriva Catedralei Mântuirii Neamului. Melodia trupei Taxi împotriva Catedralei Mântuirii Neamului este cântată de 38 de cozi de topor printre care Victor Rebengiuc şi Andreea Esca. "Dumnezeu preferă lemnul şi spaţiile mici" VIDEO

O carte pe zi: "Dușmani vechi, amenințări noi" de Gordon Thomas

China și Rusia își modernizează arsenalul nuclear mai repede decât SUA - oficial

CJ Cluj și CJ Bistrița-Năsăud se asociază pentru realizarea unui drum expres

HOROSCOP 21 aprilie. Ies la iveală lipsuri și probleme. Aceste zodii trebuie să ia măsuri imediat

Primăria Timișoara a găsit voluntari pentru consiliile de administrație din școli

Echipa de liga a patra GFA Rumilly-Vallières s-a calificat în semifinala Cupei Franței

Cotidianul - Adevărul despre schimbarea demografică dorită de progresiști. Dezvăluirile lui Tucker Carlson de la FoxNews

Cea mai bogată cântăreață, în topul Forbes, le-a întrecut pe Madona, Beyonce sau Jennifer Lopez

Țara care ar putea impune restricții persoanelor care nu sunt vaccinate împotriva COVID-19: "Ezitarea dvs este un obstacol în calea obiectivelor noastre"

VIDEO Maria, robotul creat de Mihai și Răzvan, va putea înlocui meserii

COMENTARIU Marius Oprea / Strîns uniți, în jurul Coaliției vorbelor goale

Coronavirus în România LIVE UPDATE 21 aprilie. Câte cazuri sunt la ATI. Bilanțul zilei

În 2021 se numără concedierile. Care sunt industriile care au pierdut cei mai mulți angajați

Primarul Craiovei: ne gândim să închidem un centru AstraZeneca, lumea nu mai vrea să se vaccineze

Bayern Munchen a învins pe Leverkusen și e la două puncte de câștigarea campionatului

Dinamo București învinsă la limită de UTA Arad. "Câini roșii " au ratat un penalty

Centrul de soluționare alternativă a litigiilor bancare: 650 de români au solicitat identificarea de soluții amiabile în relația cu băncile în trimestrul 1

Gabriela Firea, atac dur la adresa guvernanților: mint, se amenință între ei, falsifică documente publice

Ion Cristoiu: Actul adițional are valoarea unei bucăți de hârtie igienică parfumată cu care USR PLUS și-a șters sângele după bocancul dat în gură de PNL

"Legea legilor". UE va reduce emisiile de gaze cu efect de seră cu "cel puțin 55%" până în 2030

Joe Biden consideră corect verdictul dat de jurați în procesul polițistului Derek Chauvin. Președintele american numește decizia "un pas înainte pe calea restabilirii echității sociale"

Pandemia de COVID-19 a schimbat clasamentul celor mai mari economii din lume. Cum arată acum topul

USR PLUS anunță astăzi propunerea pentru funcția de ministru al Sănătății. Ioana Mihăilă, favorită să preia mandatul

Pandemia a dus online-ul la cota de 9% din vânzările de retail, în urcare de la 7% în 2019

Iată cum se vinde țara. Portul Constanța promis de Cioloș Olandezilor în schimbul aderării la Schengen. Deutsche Welle: "Premierul Cioloș propune Olandei o bună afacere în domeniul transporturilor"

VIDEO Un pasager fără bilet a făcut un lucru hilar după ce l-a văzut pe controlor urcând în tramvai

Netflix se confruntă cu o scădere a acțiunilor, după ce compania a raportat încetinirea creșterii numărului de abonați

Președintele Urainei îl invită pe Putin la negocieri de pace în regiunea Donbass

Super Liga Europeană își reconsideră acțiunile după ce echipele engleze au renunțat la proiect

Astăzi este ziua Reginei Elisabeta a II-a. Este prima aniversare fără prințul Philip

Elevii ar putea avea vacanțe decalate, în funcție de regiuni. Franța folosește aceeași metodă

Un sibian a condus ATV-ul cu o alcoolemie de 2,18 mg/l alcool pur în aerul expirat

Moment istoric pentru industria de IT din România. UiPath se listează la bursa din New York

Fenechiu: Actul adițional a trebuit semnat din cauza poziției extrem de radicale, talibane a USR PLUS

CĂTRE BĂNCILE STRĂINE DIN ROMÂNIA: PLECAȚI LA VOI ÎN ȚARĂ DACĂ NU VREȚI SĂ RESPECTAȚI LEGEA DIN ROMÂNIA. Raiffeisen Bank dă în judecată România la Tribunalul de Arbitraj Comercial de pe lângă Banca Mondială ICSID din cauza legii privind darea în plată

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

Polonia începe războiul cu supermarketurile care fac profituri uriase pe spinarea polonezilor. Polonia vrea o taxă pe supermarketuri fara ca acestea sa poata creste preturile. Banii vor fi folositi pentru a ajuta saracii.

COLONIE UE. Cum sunt jecmăniți românii de multinaționalele străine în propria lor țară. România, cea mai mică masă salarială din UE. Patronii şi Multinaționalele au plătit anul trecut salarii reprezentând doar 36.5% din PIB. În UE plătesc 47% din PIB.

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

A INCEPUT CEA MAI MARE CACEALMA DIN ISTORIA OMENIRII. SCOPUL? Inchiderea minelor si a termocentralelor pe carbune mult mai ieftine. COP21 Conferinta ONU pe "teme climatice" a inceput luni la Paris. Scumpirea Energiei prin falimentarea industriei carbunelui

COMENTARIU Sorin Avram: Florin (Cîțu), trimis după țigări și după socată

Derek Chauvin: Un singuratic și un eteran de poliție de 19 ani - care s-a comportat mai mult ca un șerif nemilos al Wild West decât că un om de drept modern, a fost condamnat pentru crimă cu premeditare și riscă până la 40 de ani de închisoare.

MIG-21 prăbușit lângă Dedrad, Mureș. Starea pilotului Andrei Criste, la o zi după catapultarea din aeronavă

Programele Rabla Clasic și Rabla Plus vor fi lansate peste cinci zile

Gazeta de Cluj face dezvăluiri incendiare despre ascensiunea lui Coldea și afacerile cu statul a rudelor sale. Gazeta de Cluj face afirmații bombă: "Vărul lui Coldea, implicat în ”The Group”, firma care a comis rebranduirea SRI"

DEMISIA. Iohannis: "Mi s-a propus să fiu membru" în organizația condusă de un Bilderberg și finanțată de Soros. "Sunt bucuros să spun că-mi doresc acest lucru"

ULTIMĂ ORĂ: România și-a aflat adversarii din grupa de la Jocurile Olimpice

Senatul acceptă cererea DNA pentru începerea urmăririi penale pe numele lui Florian Bodog

Coronavirus în România LIVE UPDATE 21 aprilie. Noul bilanț CORONAVIRUS. Cele mai noi cifre despre situația COVID-19.

Iohannis, despre incendiul de la Spitalul din Slatina: Semnalul de alarmă este clar, e nevoie de reformă

Hipergrija părinților, nocivă pentru copii. Hiperprotectivitatea crește riscul de a deveni victimele bullyingului

Iohannis, prima apariție publică, la o săptămână de la criza din coaliție: În această seară cred că vom avea ceremonia pentru un nou ministru al Sănătății

Cine este Ioana Mihăilă, propunerea USR-PLUS pentru funcția de ministru al Sănătății

NEWS ALERT Incendiu la Secția de Psihiatrie a Spitalului Județean de Urgență Slatina. A fost activat Planul Roșu de Intervenție


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9

Nr. de articole la aceasta sectiune: 533, afisate in 9 pagini.