Биология

В клетках обнаружена сеть нанотрубок, которая передает сигналы

Лайнуть/Поделиться

На обложке статьи – первое в истории изображение клеточной сети, которое было получено учеными из Эдинбургского университета, благодаря вычислительным методам, аналогичным тем, которые использовались для получения первого изображения черной дыры.

Чтобы выполнять свои биологические функции, клетки должны управлять многими сложными путями и, как полагают, они делают это с сигналами, которые проходят через цитоплазму. Новое исследование показывает, что клетки содержат нанотрубную сеть и что сигналы перемещаются на короткие расстояния вдоль паутины крошечных “проводов”, чтобы проинструктировать поведение клетки. Это открытие, о котором написали в прошлом году в Nature Communications, может изменить взгляд ученых на передачу сигналов клетками. Это может также дать новое понимание сложных заболеваний.

Исследователи предположили, что эта сеть похожа на компьютерный процессор, в котором молекулы передаются на небольшие расстояния для передачи информации. Эти локальные сигналы помогают выполнять клеточные задачи, которые могут быть основными функциями или более специализированными, в зависимости от типа клеток, такими как расслабление или сокращение мышечных клеток. Когда сигналы попадают в ядро, где содержится генетический материал клетки, они могут стимулировать изменения структуры генома, что влияет на экспрессию генов. 

Если экспрессия гена изменяется, он может иметь множество последующих эффектов на другие пути и поведение в клетке. Фаза роста клетки может быть изменена, например, что вызывает полную реконфигурацию сотовой сети. Сеть может быть быстро изменена в соответствии с потребностями клетки, например, для подготовки ее к разделению.

Эта работа находится на арене квантовой биологии и была сделана с использованием мощных микроскопов, а также компьютерных инструментов, которые похожи на те, которые недавно принесли нам первое изображение черной дыры. Исследователи объединили теоретическую химию и квантовую механику, чтобы прийти к своим выводам. В этом исследовании они исследовали, как ионы кальция, которые являются критическими сигнальными молекулами, движутся внутри клеток.

Первые в истории изображения клеточной сети. Клетки в теле подключены как компьютерные чипы для прямых сигналов, которые инструктируют, как они функционируют. Однако, в отличие от платы с фиксированной платой, клетки могут быстро перемонтировать свои сети связи, чтобы изменить свое поведение. Университет Эдинбурга

«Мы обнаружили, что функция клеток координируется сетью нанотрубок, подобной углеродным нанотрубкам, которые вы найдете в компьютерном микропроцессоре», – сказал автор исследования, профессор Марк Эванс из Центра исследований мозга Университета Эдинбурга. 

DOI: 10.1038/s41467-019-10055-w


Вас также может заинтересовать:

Редакция

Метки: клетки

Недавние публикации

Пчелы с высокой точностью обнаруживают биомаркеры рака легких

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biosensors and Bioelectronics, говорит о том, что пчелы могут стать важным инструментом для раннего… Читать далее

06/07/2024

Прием препаратов для снижения веса(Ozempic), возможно, повышает риск развития слепоты

Исследование, проведенное в клинике Mass Eye and Ear, выявило связь между широко назначаемыми препаратами для… Читать далее

05/07/2024

Запрет на аборты коррелирует с увеличением смертности новорожденных и младенцев

Закон штата Техас, запрещающий аборты на ранних сроках беременности, ассоциируется с резким увеличением числа смертей… Читать далее

01/07/2024

От размытого изображения к 3D-модели толстого кишечника

Капсульные камеры позволяют почти незаметно и без боли исследовать все уголки кишечника, пока пациент занимается… Читать далее

27/06/2024

Выявлены области мозга, которые искажают реакцию мозга на удовольствие при биполярном расстройстве

Недавнее исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона (UCL), проливает свет на то, как мозг… Читать далее

22/06/2024

Смотреть на экран или в камеру? Что лучше для онлайн-собеседования? Исследование

Исследование японских ученых, опубликованное в журнале Scientific Reports 31 мая, свидетельствует о том, что взгляд… Читать далее

18/06/2024