Частицы клеток движутся быстрее в толпе
Москва, 11:28, 02 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Компоненты клеток быстрее движутся в окружении большого количества неравномерно распределенных объектов. Исследователи из Университета штата Пенсильвания обнаружили, что скорость перемещения веществ увеличивается в переполненных клетках.
Определение скорости движения в разных средах позволит лучше понять клеточные процессы, требующие, чтобы несколько молекул нашли друг друга в толпе, сообщает eurekalert.org. Результаты исследования представлены в ACS Nano.
«Многолюдность – распространенное явление живых систем разных масштабов: от загруженных трасс до плотной цитоплазмы, — сказал профессор Эюсман Сен, один ил лидеров команды. – Эта часть клетки заполнена белками, макромолекулами и органеллами. Необходимые для реакций структуры должны пройти через эту загруженную, вязкую среду в поисках партнера. Если толпа однородная, движение замедляется. Но мы знаем, что в клетках другая среда. Наблюдаются различия плотности компонентов. Мы заинтересовались, как такие градиенты повлияют на транспортировку в наномасштабе».
Ученые сравнили движение различных «трассирующих» коллоидов – нерастворимых частиц, используя микрожидкостные системы. Их заполняли несколькими растворами, меняя плотность «толп». Коллоиды были флуоресцентно помечены для наблюдения в конфокальный микроскоп.
«Нас удивило, что вещества двигались через заполненные жидкости быстрее, чем через пустые, — сказал аспирант Фарзад Мохаджерани, один из первых авторов работы. – Вероятно, плотные толпы давят на коллоиды, заставляя перемещаться в более свободные регионы. Крупные молекулы двигались быстрее мелких, мягкие — твердых».
Авторы предположили, что скорость деформируемых частиц увеличивается за счет способности сжиматься в загруженных зонах.
«Наши опыты и модель не только показали, что молекулы движутся быстрее сквозь макромолекулярную толпу. Мы думаем, что скорость дополнительно увеличится в реальных живых клетках, где давление усиливают другие компоненты», — сказал Сен.
