Új geometria alakzatot fedeztek fel a hámsejtek vizsgálata közben

Az embrió fejlődése során a szövetek összetett három dimenziós alakzatokba rendeződnek, melyekből idővel szervek lesznek. Ezeknek a folyamatoknak az alapvető építőelemei a hámsejtek, amelyek például a bőr külső rétegét, a véredények és a szervek borítását alkotják.

A sejtek szorosan helyezkednek el és,hogy alkalmazkodjanak a fejlődés alatti görbült elrendezéshez, az eddigi elképzelések szerint egy oszlop- vagy palack szerű formát kell felvenniük.

Azonban a kutatók most mélyebben vizsgálták ezt a jelenséget és felfedezték, hogy egy új geometriai alakzatot vesznek fel a sejtek.

A kutatók felfedezték, hogy a szövetek meghajlása során a hámszövetek egy korábban nem jellemzett formát vesznek fel, ami lehetővé teszi, hogy a sejtek a lehető legkevesebb energiabevitel mellet a legnagyobb stabilitást érjék el.

A kutatás egy amerikai-európai közreműködés keretében született meg, amiben többek között a Seville és a Lehigh Egyetemek és az Andalúz Fejlődésbiológiai Központ és a Severo Ochoa Molekuláris Biológia Központ vett részt.

A felfedezést először számítástechnikai modellek segítségével találták meg, ami során olyan módszereket alkalmaztak, amivel a különböző geometriai rendszerek rendeződését lehet vizsgálni.

“A modellezés folyamata során, az általunk látott eredmények nagyon furcsák voltak,” mondta Javier Buceta, a kutatás egyik vezetője. “A modellünk előrejelzése szerint, ahogy a szövetek görbülete nőtt, úgy a sejtek nem csak oszlop- és palackalakot alakítottak ki. Meglepetésünkre az újabb alakzatnak nem is volt matematikai neve! Ezért ritka alkalmunk nyílt egy új alakzat elnevezésére.”

A csapat az új alaknak a “scutoid” nevet adta, mivel az hasonlít a rovarok potrohának utóhát (scutellum) részére.

Hogy igazolják a modellek által előrejelzett alakot, különböző állatok szöveteinek a felépítését is megvizsgálták. A kísérleti adatok igazolták, hogy a hámsejtek hasonló alakzatokat vesznek fel, mint amire a modellből is következtetni lehetett.

A kutatók biofizikai megközelítése szerint a sejtek azért veszik fel ezt az alakzatot mert az energetikai szempontból hatékonyabb. A kutatócsapat szerint a felfedezésnek a mesterséges szövetek készítésében is hatalmas jelentősége lehet, amiben rendkívül fontos tudni, hogy a sejteknek milyen alakot kell felvenniük egy adott szövet vagy szerv létrehozásához.

“Például egy mesterséges szerv növesztésénél ez a felfedezés segíthet bennünket abban, hogy egy olyan szerkezetet hozzunk létre, ami elősegíti, hogy a sejtek ilyen módon rendeződjenek, utánozva a szövetek fejlődésének természetes módját,” mondta Buceta.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.