Суббота 27 февраля 09:07   Ясно + 3°

Благодаря кальмарам учёные нашли способ делать клетки прозрачными

03.06.2020 17:04

Благодаря кальмарам учёные нашли способ делать клетки прозрачными

Активный камуфляж — это одна из суперспособностей некоторых представителей животного мира, например, кальмаров, осьминогов и каракатиц. Клетки данных животных могут контролировать то, как свет от них отражается, позволяя им менять цвет или становиться прозрачными. На основе этого можно было бы создать какой-нибудь материал, но учёные из Калифорнийского университета (University of California) в Ирвине решили провести эксперимент с человеческими клетками. Они научили клетки почки производить белок кальмара, что дало им возможность из бесцветных становиться непрозрачными под действием внешних раздражителей.
Стоит отметить, что хоть тело человека и непрозрачное, большинство человеческих клеток на самом деле не имеют окраса. Это мешает работе учёных, которые исследуют клеточные культуры или органоиды (микроскопические аналоги органов). Чтобы различать типы клеток, их приходится обрабатывать красителями, которые разрушают клетки или нарушают их работу. Таким образом, учёные теряют возможность наблюдать, как клетки распределены по живой и работающей культуре или органоиду.
Учёные из Калифорнийского университета решили обратиться за помощью к животному миру. Несмотря на то, что механизм окрашивания самки кальмара Doryteuthis opalescens до сих пор до конца не изучен, известно, что за способности к рассеиванию света отвечает прозрачная подкожная прослойка, которая в случае опасности приобретает белый окрас. Прослойка эта состоит из клеток, называемых лейкофорами, которые заполнены органеллами-лейкосомами, а те в свою очередь состоят из белков рефлектинов. Именно эта сложная структура позволяет кальмарам рассеивать свет, создавая радужный камуфляж.
Благодаря кальмарам учёные нашли способ делать клетки прозрачными Принцип устройства прозрачной полоски у кальмаров (a) и работы рефлектинов в клетках человека (b)
Учёные вырастили человеческие эмбриональные клетки почек и генетически изменили их таким образом, чтобы они могли вырабатывать рефлектин. Алон Городецкий (Alon Gorodetsky), один из авторов исследования, был очень удивлён, когда команда обнаружила, что задумка сработала.

«Благодаря фазово-контрастной микроскопии мы смогли определить, что белковые структуры имели разные оптические характеристики по сравнению с цитоплазмой внутри клеток. Другими словами, генно-модифицированные клетки оптически вели себя почти так же, как и в родных лейкофорах головоногих, то есть имели возможность менять свои способности к рассеиванию света», — рассказал Городецкий.

Это означает, что клетки человека можно модифицировать таким образом, чтобы они меняли цвет или становились прозрачными. А этому можно найти применение в различных областях. Например, управляя изменением цвета клеток, учёные смогут следить за расположением конкретных клеточных типов в органоидах. С помощью рефлектинов, мигрирующих по клетке, часто собираясь около мембраны, можно окрашивать внеклеточные структуры, которые сложно наблюдать существующими методами. Либо сделать реальностью ещё один плод воображения фантастов — создать человека-невидимку.

Источник

2021 © "СЕЛЕНИУМ". Все права защищены. Карта сайта |