Скутоид: Как ученые обнаружили новую геометрическую форму

178
178 points

Команда исследователей, изучающая клетки, которые дают начало возникновению эмбрионов и могут быть найдены на поверхности наших органов и кровеносных сосудов, выявила трехмерную форму, возникающую, когда они изгибаются и упаковываются вместе.

Новая форма, названная «скутоид», позволяет этим эпителиальным клеткам организовываться с максимальной эффективностью, в отличие от столбчатой или бутылкообразной, ранее приписываемых этому процессу.

Изображение: University of Seville

Эпителиальные клетки являются строительными блоками эмбрионального развития и должны выдерживать скручивание и упаковку, происходящие при формировании органов.

Во время нового исследования учёные обнаружили, что процесс опирается на ранее неописанную форму, позволяющую клеткам поддерживать максимальную стабильность при минимальных затратах энергии, пишет Daily Mail.

Чтобы разобраться в происходящем, исследователи сначала создали математическую модель, основанную на диаграмме Вороного.

Изображение: University of Seville

«Результаты, увиденные в процессе моделирования, были весьма причудливыми, — сказал Хавьер Бучета из Лихайского университета, США. — Наша модель предсказала, что по мере роста кривизны ткани столбчатые и бутылкообразные формы не являются единственными для развития клеток. К нашему удивлению, новая форма даже не имела математического названия».

После этого комана учёных проанализировала трехмерную упаковку тканей разных животных и обнаружила формы, предсказанные математической моделью.

Изображение: Luis M. Escudero (Seville University, Spain), Javier Buceta (Lehigh University, USA), Pedro Gomez-Galvez, Pablo Vicente-Munuera and scientists from Andalucian Center of Developmental Biology, and the Severo Ocha Center of Molecular Biology, among others

Исследователи присвоили открытой фигуре название «скутоид» — по названию щитка (скутеллума) жуков. При этом, по их мнению, такая форма обеспечивает наиболее энергоэффективный метод организации клеток.

Добавим, что открытие может оказаться полезным в тканевой инженерии.

«Например, — говорит Бучета, — если вы хотите выращивать искусственные органы, это открытие может помочь вам создать подложку для стимуляции подобной ​​упаковки клеток, точно имитируя природный способ эффективного развития тканей».


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

178
178 points