velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Ионы-дирижеры

Показано, что электронная активность, как будто дирижер, управляет формированием у эмбриона тканей и органов – подтверждение даже заснято на камеру. Поразительно, как под действием передвигающихся ионов проступают глаза, нос, рот остальные части грядущего головастика.







На примере обычного головастика южноамериканские исследователи во главе с Дэни Адамс (Dany Adams) смогли показать, что биоэлектрические сигналы, ионные токи стимулируют группы клеток создавать структуры, связанные разными трансмембранными электронными потенциалами и значениями рН. Особые красители позволили сделать этот процесс приятным, ярко высветив негативно заряженные участки и оставив другие темными.


«Когда эмбрион лягушки развивается, до того как у него возникает “лицо”, на поверхности зародыша можно рассмотреть схему этого лица, вроде бы “нарисованную” ионами, - комментирует доктор Адамс, - Как мы знаем, нам в первый раз удалось показать существование таких структур для большого участка зародыша, а не отдельного органа. Никогда не могла бы представить для себя ничего подобного».


Работа Дэни Адамс и ее коллег стала почти во всем плодом необычного варианта и исследовательской интуиции. Долгие и длительные годы группа занимается исследованием воздействия биоэлектрической активности на эмбриональное развитие, уделяя основное внимание моменту возникновения различий меж правой и левой сторонами грядущего организма. И чуть ли не самым обычным инвентарем работы для ученых стал обычный микроскоп с присоединенной к нему камерой, передающей изображение на компьютер.


Осенью 2009 г., когда велась запись ранешних стадий развития головастика, картина вышла умопомрачительно точной и ясной, что не так просто сделать при фиксировании настолько микроскопичных перевоплощений. Ученые решили продолжать запись далее, всю ночь, хотя за этот период времени головастик был должен развиться довольно, чтоб начать двигаться, и, в конце концов, изображение неизбежно бы расплылось.


Возвратившись в лабораторию на последующий денек, они вправду узрели, что картина стала мутной, но, просматривая изготовленные за ночь записи, нашлось огромное количество ранее неизученных «сцен», снятых в чудесном качестве. По словам Дэни Адамс, «это было непохоже на все, что мне доводилось созидать до этого… я сходу произнесла для себя что-то вроде “вот то, чем я буду заниматься последующие 20 лет”». И вправду, съемка ясно показала три шага разворачивающейся электронной активности и связанного с ней развития зародыша.


На первом шаге волна отрецательных ионов стремительно заполняет весь зародыш. Этот процесс сопровождается возникновением ресничек, позволяющих эмбриону двигаться. Потом появляются уже более-менее определенные паттерны электронной активности, следом за которыми разворачиваются резвые конфигурации активности соответственных генов и возникают формы грядущего «лица». На 3-ем шаге образуются верно обозначенные области отрицательного заряда, одни из их равномерно расширяются, другие сжимаются, при этом паттерны, проявившиеся на прошлом шаге, не затрагиваются. Сферический зародыш начинает растягиваться.


Очевидно, провели ученые и опыт по угнетению биоэлектрической активности, ингибировав деятельность белка дактина (ductin), составляющего часть сложной структуры, ответственной за перенос ионов водорода через мембрану. Эта попытка привела к развитию эмбрионов с суровыми нарушениями в формировании головы и ее органов. У одних возникало два мозга заместо 1-го; у других зрительные нервишки оказались очень утолщены, тогда как обонятельных не развилось совсем; у третьих мог отсутствовать нос либо челюстной аппарат. Показано также, что ингибирование дактина вправду приводит к нарушениям в норме умопомрачительно гармонического «оркестра» паттернов электронной активности – и, видимо, как следствие, к аномалиям развития.


Создатели пишут: «Мы проявили, что электронная активность клеток является фундаментально принципиальной для развития. Биоэлектрические сигналы регулируют целую последовательность событий, а не отдельные из них» И если принято считать, что определяющим в этом процессе является равновесная активность соответственных генов, то для обычной работы самих генов, видимо, и требуются электронные потенциалы, способные впору запустить в работу одни и приостановить другие.


Меж иным, белковые структуры-каналы, ответственные за перекачку ионов через мембрану клеточки, несут ответственность также и за… инфецирование клеточки вирусом гриппа. Они же могут стать и его издавна разыскиваемой «ахиллесовой пятой» – читайте: «Уязвимое место».


По пресс-релизу Tufts University





Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments