Клітини людини з силою; невидимість; кальмар - ГуруМедитація
Службове повідомлення: На даний момент гуру потрібен вам для останнього заклику до пожертви, це таким чином.
З усіх наддержав тваринного світу здатність кальмарів стати невидимими є однією з найбільш вражаючих. І зараз вчені з Каліфорнійського університету в Ірваїні (США) вперше успішно відтворили це в клітинах людини, надавши їм регульовану прозорість.
Активний камуфляж - це стратегія виживання, яку використовують багато головоногих молюсків, зокрема восьминіг, кальмар та каракатиця. Тварини здійснюють цей подвиг за допомогою клітин, які змінюють спосіб розсіювання світла на них, дозволяючи їм змінити колір або стати прозорими. Ми розуміємо, що це може бути дуже корисно для нових камуфляжних матеріалів.
Але чи можна цю здатність перенести у наші власні клітини? Це те, що нове дослідження покликане дослідити.
Дослідники зосередились на певному виді кальмарів, який називається Doryteuthis opalescens (зображення заголовка), який може змінювати смугу вздовж свого тіла від білої до прозорої. Ця смуга складається з відбивних клітин, званих лейкофорами, які самі містять частинки, звані лейкосомами, які складаються з білків, що називаються рефлектинами. Вся ця структура дозволяє кальмарам розсіювати світло, виробляючи райдужний камуфляж.
Для цього нового дослідження команда з Каліфорнійського університету в Ірваїні намагалася впровадити цю здатність у клітини людини. Для цього вони генетично сконструювали ембріональні клітини нирок людини для експресії рефлектину, і це добре працювало. При детальному розгляді дослідники виявили, що білки збираються в частинки всередині клітин, змінюючи спосіб розсіювання світла.
Стрілки в лівій рамці позначають відбиваючі наночастинки всередині клітин людини. Правий кадр показує, як ці частинки розсіюють світло, червоним кольором позначено довжину хвилі, а синім позначено короткі довжини хвиль (Atouli Chatterjee/UCI)
За словами Алона Городецького, співавтора дослідження:
Ми з подивом виявили, що клітини не тільки експресують рефлектин, але й упаковують білок у сфероїдні наноструктури і розподіляють їх по тілу клітини. За допомогою кількісної фазової мікроскопії ми змогли визначити, що білкові структури мали різні оптичні характеристики порівняно з цитоплазмою всередині клітин; іншими словами, вони поводились оптично майже як у своїх рідних головоногих лейкофорах.
В іншому тесті команда дослідила, як цю здатність можна контролювати. Клітини розміщували між двома покритими скляними пластинами і піддавали впливу різної кількості хлориду натрію. Вони виявили, що за вищих рівнів натрію клітини, здається, розсіюють більше світла і краще виділяються в оточенні, ніж ті, що зазнають нижчого рівня натрію.
Не дивно, що клітини, позбавлені частинок рефлектину, не змогли регулювати спосіб розсіювання світла. Це здається очевидним, але науковий метод вимагає перевірити ці речі, щоб бути впевненими.
Ще за словами Городецького:
Цей проект показав, що можна розвивати людські клітини, що реагують на подразники оптичними властивостями, натхненними лейкофорами головоногих молюсків, і показує, що ці дивовижні білки рефлектину можуть зберігати свої властивості в чужорідних клітинних середовищах.
Дослідження, опубліковане в Nature Communications: Оптична інженерія клітин людини на основі головоногих і представлене на веб-сайті Каліфорнійського університету в Ірваїні: Вчені UCI розробляють людські клітини з кальмароподібною прозорістю.