Можем ли да програмираме живота? Пренаписване на правилата за това как клетките се самоорганизират

Ваня Милева Последна промяна на 30 април 2025 в 00:00 5519 0

прости, регулируеми взаимодействия между клетъчните компоненти могат да доведат до сложни структури и функции, без да са необходими мембрани.

Кредит ICGEB
Изследователи от MPI-DS разкриха как прости, регулируеми взаимодействия между клетъчните компоненти могат да доведат до сложни структури и функции, без да са необходими мембрани.

Нереципрочните взаимодействия между частиците позволяват регулирането на динамични състояния.

Повечето системи, независимо дали става дума за компании, общества или цели държави, функционират най-ефективно, когато всеки член изпълнява определената му роля. Тази ефективност често се поддържа от пространствена организация, която може да възникне или чрез установени правила, или чрез естествени процеси като учене и самоорганизация.

По подобен начин на микроскопично ниво функционират клетките със специализирани компоненти, изпълняващи различни функции. Изследователи от Института за динамика и самоорганизация "Макс Планк" (MPI-DS) проучват как се формират такива сложни биологични структури. Техните модели изследват основните компоненти, необходими за създаването на организирани структури, като се фокусират върху това как простите взаимодействия между различни елементи могат да доведат до сложна организация.

Нереципрочните мрежи от взаимодействия могат да предизвикат стабилност в биологичната система и да ѝ позволят да приема различни състояния на активност.Нереципрочните мрежи от взаимодействия могат да предизвикат стабилност в биологичната система и да ѝ позволят да приема различни състояния на активност. Кредит: MPI-DS

Настройване на поведението на частиците

"В една пасивна система случайните взаимодействия между частиците са балансирани и водят до формирането на стабилни модели", обяснява Лая Паркавуси (Laya Parkavousi), първи автор на изследването. "Ако обаче добавим невзаимни взаимодействия в системата, което означава, че една частица се привлича от друга, която на свой ред се отблъсква, наблюдаваме активност, която може да хомогенизира сместа", продължава изследователката.

С други думи, нереципрочните взаимодействия, които също са били изследвани в предишни проучвания, позволяват да се контролира състоянието на организацията на частиците.

"Чрез настройване на нереципрочността даваме възможност на системата да се адаптира към различни състояния", посочва Навдип Рана (Navdeep Rana), споделен първи автор на изследването. "Тези състояния могат да бъдат т.нар. молекулярни кондензати в клетката, които не са разделени от мембрана, или също така вълни от пътуваща информация, която се използва в клетъчните сигнални пътища", обяснява изследователят.

По този начин изследването предлага нов път към разбирането на това как се появяват сложни модели и структури и как могат да се поддържат клетъчните функции.

Справка:: “Enhanced Stability and Chaotic Condensates in Multispecies Nonreciprocal Mixtures” ; Laya Parkavousi, Navdeep Rana, Ramin Golestanian and Suropriya Saha, 7 April 2025, Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.148301

Източник: Can We Program Life? Rewriting the Rulebook on How Cells Self-Organize,Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Животът

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !