Gąszcz splątania białek • Galina Klink • Obraz naukowy dnia na temat "żywiołów" • Zoologia, inżynieria materiałowa

Mieszanka białkowa

To zdjęcie wykonane za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego rejestruje splątanie, w które zwinięta jest nitka białkowa o średnicy 10 nm i długości do 15 cm. bez szczęki Mucyny to białka z zawieszonymi na nich polisacharydami, które są głównym składnikiem wydzielania gruczołów śluzowych zwierząt. Słowo "mucyny" pochodzi od łacińskiego "śluzu", co oznacza "śluz" – dają sekretne właściwości żelu, to znaczy zamieniają go w śluz.

Ale flegma myksynowa to specjalna historia. Wcześniej napisaliśmy, że jeśli szczypiesz mixin z ogonem, natychmiast uwolni całą chmurę śluzu (patrz Mixin, przywiązany do węzła) o objętości prawie litra, która jest około pięć razy większa niż samo zwierzę. Uważa się, że myksyna stosuje śluz głównie w celu ochrony przed drapieżnikami: substancja utworzona niemal natychmiast dostaje się do skrzela napastnika, co jest nie tylko nieprzyjemne dla tego drugiego, ale także niebezpieczne. Ponadto, mixin używa śluzu podczas polowania (w celu uszczelnienia skrzeli drapieżnej) i po zwinięciu w węzeł, dla lepszego poślizgu.Ale w jaki sposób mixinee potrafią w tak krótkim czasie wyizolować tak dużą ilość śluzu?

Mixina wywołuje śluz, próbując uciec od irytujących uczniów. Zdjęcie z chapman.edu

Chodzi tylko o te "kulki" białkowe, które nie występują w śluzie większości innych zwierząt (a są tylko mucyny). Śluzowe gruczoły moksyny mają specjalną strukturę: w każdym z nich znajdują się dwa typy komórek – niektóre wytwarzają granulki mucyny (bąbelki o średnicy 5 μm), pozostałe – kule nici proteinowych podobnych w składzie do keratyny włosów.

Dwa produkty śluzowatych gruczołów: granulki mucyny (małe pęcherzyki) i plątanina nici białkowych (w środku). Długość paska skali – 50 mikronów. Zdjęcie z artykułu D. S. Fudge i wsp., 2005. Skład, morfologia i mechanika śluzu śluz

Kiedy mięśnie wokół gruczołu kurczą się, zawartość "dojrzałych" komórek jest wciskana do wody przez wąskie pory gruczołu, gdzie granulki mucyny przylegają do rozwijających się włókien. Włókna związane z mucynami tworzą luźną sieć zdolną do zatrzymywania dużej objętości wody. Woda jest głównym składnikiem śluzu moksyny – stanowi 99,9% objętości końcowego produktu! Według obliczeń badaczy, jedna przeciętna 60-gramowa myksyna ma zapas cewek i mucyn, wystarczającą do utworzenia 24 litrów śluzu!

Kulki nici białkowych moksyny odwijają się w wodzie morskiej

Oddzielne pytanie: w jaki sposób mixin składa tak gęste zwoje białka? Najpierw w komórce powstają włókna o długości 12 nm, z których następnie przędza się nitka. Szczegóły tego procesu nie zostały jeszcze zbadane, ale wykazano, że cewka dla tych nici jest jądrem komórkowym. W procesie zwijania kulki rdzeń zmienia kształt, stopniowo wypychając nowe cewki, w wyniku czego staje się prawie płaski. Okazuje się, że nowe motki nie są nawijane na poprzednie, ale przeciwnie, są w nie inwestowane. Naukowcy sugerują, że mechanizm powstawania piłki obejmuje rotację jądra komórkowego.

Model powstawania splotów w komórkach śluzowych gruczołów myksynowych. Po lewej pokazuje, jak rdzeń zmienia kształt, po prawej – w tym samym czasie powstają pętle proteinowe. Rysunek z artykułu T. Winegarda i in., 2014. Komórki wątku z cewkami i śluzem

Dzięki białkowym niciom struktura śluzu moksyny jest tak wyjątkowa, że ​​naukowcy twierdzą, że można z niego wyprodukować nowy biodegradowalny materiał polimerowy. Faktem jest, że włókna tego śluzu łączą lekkość, subtelność i siłę, jak sieć. Okazało się jednak, że tworzenie białek sieciowych bez udziału pająków było bardzo trudne, a białka śluzu z moksy były już syntetyzowane za pomocą systemów bakteryjnych.Jednak sztuczne włókna wytwarzane przez naukowców mają znacznie gorszą wytrzymałość na włókna dojrzewające w gruczołach moksyny. Zastanów się również nad możliwością użycia włókien z śluzu śluzowego w przemyśle spożywczym, aby poprawić konsystencję niektórych produktów.

I wciąż szlam myksyn pozwala nam być ponownie przekonanym: to, co wydaje się na pierwszy rzut oka brzydkie i nudne, może wyglądać pięknie i interesująco, jeśli spojrzymy głębiej.

Zdjęcie © M. Bernards z artykułu K. Knight, 2014. Adhesive ogranicza motony nici w stylu Hagfish.

Galina Klink


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: