Mokslininkai: sprendimą dėl ląstelių mirties lemia mechaninis ženklas

Ankstesniais tyrimais mokslininkai nustatė, kad susidaro daugiau lytinių ląstelių, nei reikia, ir pusė iš jų susitraukia ir žūsta dėl fiziologinės apoptozės – daugialąsčiuose organizmuose vykstančios užprogramuotos ląstelių mirties.

Dabar mokslininkai iš Drezdeno universiteto Biotechnologijų centro (BIOTEC) rado įrodymų, leidžiančių atsakyti į klausimą, kas lemia šį ląstelių likimą tarp gyvybės ir mirties lytinėje linijoje.

Ankstesni tyrimai atskleidė genetinį pagrindą ir biocheminius signalus, skatinančius fiziologinę ląstelių mirtį, tačiau mechanizmai, atrenkantys ir inicijuojantys apoptozę atskirose lytinėse ląstelėse, liko neaiškūs.

Esmė – tūryje

Kai lytinės ląstelės bręsta, jos iš pradžių kolektyviai vienodai didėja ir didėja jų tūris. Žurnale „Nature Physics“ paskelbtame tyrime mokslininkai parodė, kad šis homogeniškas augimas staiga pereina į heterogenišką augimą. Kai kurios ląstelės tampa didesnės, o kai kurios – mažesnės.

Stephano Grillo grupės mokslininkas Nicolas Chartier, vienas pirmųjų tyrimo autorių, aiškina: „Preciziškai analizuodami lytinių ląstelių tūrius ir citoplazmos medžiagų srautus gyvose kirmėlėse bei plėtodami teorinį modeliavimą, nustatėme hidraulinį nestabilumą, kuris sustiprina mažus pradinius atsitiktinius tūrio skirtumus, dėl kurių vienų lytinių ląstelių tūris padidėja kitų, kurios sumažėja, sąskaita.“

Būtent tai veikia lytinių ląstelių atranką: slėgio skirtumai linkę destabilizuoti simetrinę konfigūraciją su vienodais lytinių ląstelių tūriais, vadinamąjį hidraulinį nestabilumą, todėl didesnė lytinė ląstelė auga mažesnės sąskaita.

Naudodami konfokalinį vaizdavimą, tyrėjai galėjo atvaizduoti visą gyvo kirmino organizmą, kad gautų bendrą ir tikslų visų ląstelių tūrių vaizdą, taip pat skysčių mainus tarp ląstelių.