התאים הראשונים עשויים להשתמש בטמפרטורה כדי להתחלק

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


מנגנון פשוט יכול לעמוד בבסיס הצמיחה וההעתקה העצמית של פרוטוקולים-אבות קדומים של תאים חיים מודרניים-מציע מחקר שפרסם את 3 בספטמבר ב כתב העת הביופיזי. פרוטוקולים הם שלפוחיות המוגבלות ברובד דו קרום ודומות פוטנציאליות לאב הקדמון החד -תאי הראשון (FUCA). על בסיס עקרונות מתמטיים פשוטים יחסית, המודל המוצע מציע שהכוח העיקרי המניע את צמיחתו והתרבותו של פרוטוקול הוא הפרש הטמפרטורה המתרחש בין החלק הפנימי והחיצוני של הפרוטוקול הגלילי כתוצאה מפעילות כימית פנימית.

"המוטיבציה הראשונית של המחקר שלנו הייתה לזהות את הכוחות העיקריים המניעים את חלוקת התאים", אומר מחבר המחקר רומיין אטאל מהעולם. "זה חשוב מכיוון שהסרטן מתאפיין בחלוקת תאים בלתי מבוקרת. זה חשוב גם כדי להבין את מקור החיים".

פיצול התא ליצירת שני תאי בת דורש סנכרון של תהליכים ביוכימיים ומכניים רבים הכוללים מבנים ציטוסלטליים בתוך התא. אבל בהיסטוריה של החיים, מבנים מורכבים כאלה הם מותרות הייטק ודאי הופיעו הרבה יותר מאוחר מהיכולת להתפצל. פרוטוקולים בטח השתמשו במנגנון פיצול פשוט כדי להבטיח את רבייתם, לפני הופעתם של גנים, RNA, אנזימים וכל האברונים המורכבים הקיימים כיום, אפילו בצורות החיים האוטונומיות הבסיסיות ביותר.

במחקר החדש הציע אטאל מודל המבוסס על הרעיון כי צורות החיים המוקדמות הן שלפוחיות פשוטות המכילות רשת מסוימת של תגובות כימיות – מבשר של חילוף חומרים סלולרי מודרני. ההשערה העיקרית היא שמולקולות המרכיבות את דו שכבת הממברנה מסונתזות בתוך הפרוטוקול באמצעות תגובות כימיות אקסותרמיות או משחררות אנרגיה.

העלייה האיטית של הטמפרטורה הפנימית מאלצת את המולקולות החמות ביותר לעבור מהעלון הפנימי לעלון החיצוני של הדו -שכבה. תנועה א -סימטרית זו גורמת לעלון החיצוני לגדול מהר יותר מהעלון הפנימי. גידול דיפרנציאלי זה מגביר את העקמומיות הממוצעת ומגביר כל הצטמקות מקומית של הפרוטוקול עד שהוא מתחלק לשניים. החיתוך מתרחש ליד האזור החם ביותר, סביב האמצע.

"ניתן לראות את התרחיש המתואר כאב קדמון המיטוזה", אומר אטאל. "ללא ארכיון ביולוגי בן 4 מיליארד שנים, איננו יודעים בדיוק מה מכיל ה- FUCA, אך ככל הנראה היה זה שלפוחית ​​המוגבלת בשכבה דו -שכבתית המכילה כמה תגובות כימיות אקסותרמיות".

למרות שהוא תיאורטי בלבד, ניתן היה לבדוק את המודל בניסוי. לדוגמה, ניתן להשתמש במולקולות ניאון למדידת שינויי טמפרטורה בתוך תאים אוקריוטים, בהם המיטוכונדריה הן מקור החום העיקרי. תנודות אלה יכולות להיות מתואמות עם תחילת המיטוזה ועם צורת הרשת המיטוכונדרית.

אם יתבסס על חקירות עתידיות, למודל יהיו מספר השלכות חשובות, אומר אטאל. "מסר חשוב הוא שהכוחות המניעים את התפתחות החיים הם פשוטים מיסודם", הוא מסביר. "שיעור שני הוא שמדרגות הטמפרטורה חשובות בתהליכים ביוכימיים והתאים יכולים לתפקד כמו מכונות תרמיות."

מקור הסיפור:

חומרים המסופקים על ידי לחיצה על תא. הערה: ניתן לערוך תוכן לפי סגנון ואורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-09-03 20:25:57

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר