摩擦在海鞘蛋的發(fā)展中起著令人驚訝的作用

受精后卵細(xì)胞內(nèi)部的重排令人眼花繚亂，但直到現(xiàn)在我們還不知道如何。新的研究表明，摩擦有助于塑造細(xì)胞以創(chuàng)建一個(gè)集中的組織點(diǎn)，至少在無(wú)癥狀中是這樣......更廣為人知的動(dòng)物是海鞘。

就像陶藝家手工塑造旋轉(zhuǎn)的粘土一樣，細(xì)胞成分之間的輕輕摩擦足以引導(dǎo)和塑造其解剖結(jié)構(gòu)中重要部分的形成。

這個(gè)組織點(diǎn)被稱為收縮極，對(duì)于告訴海鞘卵細(xì)胞（卵母細(xì)胞）將其細(xì)胞核放在哪里、細(xì)胞分裂所需的機(jī)制以及其他細(xì)胞器至關(guān)重要。

所以奧地利科學(xué)技術(shù)學(xué)院（ISTA）生物物理學(xué)家西爾維婭·卡瓦列羅-曼斯博（Silvia Caballero-Mancebo）及其同事仔細(xì)研究了這一過(guò)程。他們突出顯示并成像了無(wú)卵卵母細(xì)胞的不同成分以公開(kāi)他們的角色。

“雖然無(wú)脊椎動(dòng)物表現(xiàn)出脊椎動(dòng)物的基本發(fā)育和形態(tài)特征，但它們也具有無(wú)脊椎動(dòng)物典型的細(xì)胞和基因組簡(jiǎn)單性，”解釋ISTA生物物理學(xué)家卡爾-菲利普·海森堡?！疤貏e是ascidian幼蟲(chóng)是了解早期脊椎動(dòng)物發(fā)育的理想模型。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在受精時(shí)，整個(gè)細(xì)胞會(huì)形成梯度，導(dǎo)致外層（或皮層）中的肌動(dòng)蛋白（在下面的視頻中染成綠色）流動(dòng)并摩擦其中更靜止的層或肌質(zhì)（染成藍(lán)色）。由此產(chǎn)生的摩擦將細(xì)胞擠壓成橢圓形，并導(dǎo)致皮層形成腫塊。

此時(shí)肌動(dòng)蛋白停止流動(dòng)，釋放摩擦的擁抱。

在擠壓過(guò)程中，肌質(zhì)的點(diǎn)也會(huì)彎曲。O當(dāng)張力被釋放時(shí)卵母細(xì)胞反彈成一個(gè)更圓潤(rùn)的斑點(diǎn)，薄弱點(diǎn)滑入皮層的凸起，形成一個(gè)更大的腫塊。

這個(gè)新形成的土丘在其他圓形卵母細(xì)胞中是所有重要的收縮極。正是在這個(gè)空間內(nèi)，細(xì)胞儲(chǔ)存了來(lái)自母親的mRNA等資源，這些資源將很快用于胚胎模式化。

“綜上所述，我們的數(shù)據(jù)表明，無(wú)糖卵母細(xì)胞中的卵質(zhì)重組和收縮極形成取決于肌動(dòng)球蛋白皮層和富含線粒體的肌質(zhì)的聯(lián)合活動(dòng)，通過(guò)在其界面上產(chǎn)生的摩擦力，”該團(tuán)隊(duì)總結(jié)在他們的論文中。

整個(gè)過(guò)程只需 14 分鐘。

雖然我們的理解還處于早期階段，但Caballero-Mancebo及其同事已經(jīng)證明了摩擦在幫助形成發(fā)育中的生命方面可以發(fā)揮的重要作用。

這項(xiàng)研究發(fā)表在自然物理學(xué).

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