發(fā)布時(shí)間: 2017年02月14日
很少有動(dòng)物的恢復(fù)力能趕得上水螅。這種體型較小并長有觸角的淡水動(dòng)物能變成碎片后,再生成一個(gè)健康的動(dòng)物。近日刊登于《細(xì)胞—通訊》上的研究顯示,水螅碎片有結(jié)構(gòu)記憶,從而有助于它們根據(jù)“骨架”形成新身體。
之前科學(xué)家推測(cè),告知水螅頭部或足部應(yīng)長到哪里的只有化學(xué)信號(hào)。但新研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)水螅身體片斷再生時(shí),它們使用繩狀蛋白質(zhì)纖維——細(xì)胞骨架,重新排列細(xì)胞。但當(dāng)身體被切或者被撕裂時(shí),水螅的細(xì)胞骨架模型將能幸存下來,變成新身體的一部分。這一過程能產(chǎn)生較小但有力的機(jī)械力,顯示細(xì)胞如何排列。這種機(jī)械力可作為一種“記憶”形式,存儲(chǔ)關(guān)于水螅身體排列的記憶信息。
以色列理工學(xué)院生物物理學(xué)家Kinneret Keren與同事,觀測(cè)了水螅如何實(shí)現(xiàn)再生。他們將水螅切碎成小塊,發(fā)現(xiàn)水螅被切成長條或者正方形小塊后,會(huì)卷縮成一個(gè)小球,身體纖維會(huì)發(fā)生變化,伸展出更多的纖維。
但一些碎片仍保留其結(jié)構(gòu)類型,當(dāng)水螅碎片球伸展形成管狀結(jié)構(gòu),生長成嘴部形態(tài)時(shí),新的身體部分將基于原始水螅的細(xì)胞骨架實(shí)現(xiàn)身體再生。同時(shí),干擾細(xì)胞骨架能阻止水螅身體重生。
雖然水螅比自然界多數(shù)生物更加簡單,但是細(xì)胞骨架纖維排列的基本類型在許多器官中非常普遍,其中包括人類肌肉、腸道和心臟。該發(fā)現(xiàn)有助于更好地理解力學(xué)如何與生物化學(xué)結(jié)合形成其他物種的組織器官?!凹?dòng)球蛋白骨架在動(dòng)物王國是重要的發(fā)生器,對(duì)于動(dòng)物身體很重要,而且非常普遍?!盞eren說。