显微镜图发现细胞可利用手指结构感知环境

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     《凤凰科技报》北京时间12月27日报道，据《科学日报》报道，细胞具有手指状突起以感受周围环境。它们可以检测化学环境，使用超灵敏传感器感知周围的物理环境。一项新的研究丹麦哥本哈根大学的尼尔斯·波尔研究所展示了这些被称为丝状假足的手指状结构如何在动态运动中自我伸展、收缩和弯曲。研究结果发表在《美国科学院学报》上。
    
     在许多生物学过程中，细胞与环境的交互和通信对于其功能的正常运作是必不可少的。为了感知环境，细胞使用指状结构，指状结构实际上是细胞膜中的管状突起。这些管被称为丝状结构。脚，可以把化学环境和物理环境的信息传递给细胞。例如，这些细胞利用丝状假足进行胚胎发育，以发育神经细胞，并在细胞（如巨噬细胞）需要向病原体移动时移除它们。
    
     丝足的结构非常动态，可以向任何方向收缩、伸展和弯曲。但是，是什么使它们运动，它们如何控制它们的运动，以及它们使用的力是什么尼尔斯·玻尔研究所生物复杂性研究组的助理教授保罗·马丁·本迪克斯说，这就是我们想要发现的。
    
     研究人员Natascha Leijnse、Lene Oddershede和Bendix利用光学TRAP研究了丝状假足的物理性质。激光捕获是一种显微镜，它利用高度集中的激光影响单个活细胞进行观察和测量。测量并跟踪这些细胞的运动。
    
     为了更好地跟踪这些运动，研究人员将一个小塑料球放置在丝状假脚结构的顶部，该结构通过高度灵敏的力测量来测量单个丝状假脚的动态。丝状假足的基本肌肉使丝状假足运动的主要结构用荧光标记物标记，荧光标记物可用于在显微镜下检测它们的运动。
    
     在实验中，我们抓取了丝状伪足天线末端的球，并用超敏力显微镜将其拖曳了20分钟。我们可以测量细胞以1-100π牛顿的力拖曳小球，这相当于一个红色的引力。此外，还发现了一种新的丝状足运动机制。我们观察到丝状伪足内的肌动蛋白表现出明显的扭转运动，当它被拉回时，它形成了螺旋状的褶皱，比如当你扭动橡皮筋时，紧紧地握住一端并拉动。另一个，Ben Dix解释道。
    
     研究人员在测量细胞收缩时用荧光显微镜记录这些螺旋褶皱。肌动蛋白结构中的螺旋旋转机制对于丝状假足通过旋转来探索其周围环境至关重要。Ben Dix说，HICH转化为一种机械性质，允许细胞与附近细胞相互作用。
    
     他解释说，在自然界中可以找到螺旋形结构，如螺旋形DNA链，以及毛发状鞭毛和纤毛，它们是旋转的双螺旋，允许细菌和精子细胞游泳。
    
     以前曾预测存在螺旋形丝状假足，但是这些预测是基于完全不同的螺旋形成机制。膜管。我们的结果表明实验和理论计算可以完美地结合在生物机制研究中。本·迪克斯是这么说的。
    
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