摩擦在海鞘蛋的发展中起着令人惊讶的作用

受精后卵细胞内部的重排令人眼花缭乱,但直到现在我们还不知道如何。新的研究表明,摩擦有助于塑造细胞以创建一个集中的组织点,至少在无症状中是这样......更广为人知的动物是海鞘。

就像陶艺家手工塑造旋转的粘土一样,细胞成分之间的轻轻摩擦足以引导和塑造其解剖结构中重要部分的形成。

这个组织点被称为收缩极,对于告诉海鞘卵细胞(卵母细胞)将其细胞核放在哪里、细胞分裂所需的机制以及其他细胞器至关重要。

所以奥地利科学技术学院(ISTA)生物物理学家西尔维娅·卡瓦列罗-曼斯博(Silvia Caballero-Mancebo)及其同事仔细研究了这一过程。他们突出显示并成像了无卵卵母细胞的不同成分以公开他们的角色。

“虽然无脊椎动物表现出脊椎动物的基本发育和形态特征,但它们也具有无脊椎动物典型的细胞和基因组简单性,”解释ISTA生物物理学家卡尔-菲利普·海森堡。“特别是ascidian幼虫是了解早期脊椎动物发育的理想模型。

研究人员发现,在受精时,整个细胞会形成梯度,导致外层(或皮层)中的肌动蛋白(在下面的视频中染成绿色)流动并摩擦其中更静止的层或肌质(染成蓝色)。由此产生的摩擦将细胞挤压成椭圆形,并导致皮层形成肿块。

此时肌动蛋白停止流动,释放摩擦的拥抱。

在挤压过程中,肌质的点也会弯曲。O当张力被释放时卵母细胞反弹成一个更圆润的斑点,薄弱点滑入皮层的凸起,形成一个更大的肿块。

这个新形成的土丘在其他圆形卵母细胞中是所有重要的收缩极。正是在这个空间内,细胞储存了来自母亲的mRNA等资源,这些资源将很快用于胚胎模式化。

“综上所述,我们的数据表明,无糖卵母细胞中的卵质重组和收缩极形成取决于肌动球蛋白皮层和富含线粒体的肌质的联合活动,通过在其界面上产生的摩擦力,”该团队总结在他们的论文中。

整个过程只需 14 分钟。

虽然我们的理解还处于早期阶段,但Caballero-Mancebo及其同事已经证明了摩擦在帮助形成发育中的生命方面可以发挥的重要作用。

这项研究发表在自然物理学.

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