Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Зоологии>>Кости животных растут подобно растениям

Воскресенье, 17 Март 2013 19:41

Кости животных растут подобно растениям

Автор 

Разные виды зверей сильно различаются пропорциями тела: достаточно взглянуть на кошку, летучую мышь и тушканчика. Очевидно, внешний облик животных не в последнюю очередь зависит от того, как формируются кости и как этот процесс регулируется. Однако, как ни удивительно, это довольно долго оставалось загадкой для исследователей, и работа учёных из Гарвардской медицинской школы (США) — едва ли не первая, где сделана попытка детально, на клеточном уровне описать процесс увеличения костей.

Хондроциты в толще хряща (фото Dr. John D. Cunningham).Хондроциты в толще хряща (фото Dr. John D. Cunningham).Клетки, удлиняющие нам кости, называются хондроцитами. В действительности они являются клетками хряща, составляя как бы форму и фундамент, на который потом будет накладываться твёрдый минеральный состав. Увеличение кости в длину, очевидно, происходит из-за деления хондроцитов, но также и из-за увеличения размеров самих клеток. Кимберли Купер и его коллеги решили проверить, как именно рост кости зависит от увеличения размеров отдельных клеток. Для этого они использовали любопытный метод, который позволял оценить размеры клетки по концентрации макромолекул внутри неё. В зависимости от этой концентрации меняются свойства проходящего через клетку луча света, и эти изменения регистрируются специальным микроскопом.

В статье, опубликованной в Nature, описываются три стадии роста хондроцитов. На первом этапе в клетках поддерживается высокая концентрация макромолекул, но затем наступает фаза набухания, во время которой хондроциты напитываются жидкостью. В этот момент концентрация макромолекул падает и затем остаётся неизменной, хотя размер клетки продолжает увеличиваться (третья фаза).

Необычным тут оказалось то, что набухание клеток, насыщение их жидкостью — обычная черта растений, но не животных. Клетки животных, как правило, тщательно следят за балансом воды и растворённых в ней веществ, и содержание жидкости в них остаётся примерно одинаковым. И вот, как оказалось, набухание клеток есть и у животных, причём у грызунов этот период занимал 12 часов, в течение которого клетка стремительно увеличивалась в размерах. Это намного выгоднее и быстрее, чем синтезировать белки, жиры и углеводы и тем самым притягивать внутрь воду: достаточно просто «открыть шлюзы» и не тратить энергию на синтез макромолекул.

Третья же фаза, когда набухшая клетка растёт за счёт биосинтеза, по словам учёных, сильнее всего различается у разных видов животных и костей. «Растительная» фаза набухания лишь частично определяет различия в длине отдельных костей. Если же исследователи отключали инсулиноподобный фактор роста 1, важный сигнальный белок (от которого зависит в том числе развитие скелета и который влияет именно на третью фазу роста хондроцитов), то у мышей не только укорачивались ноги, у них ещё исчезали различия между клетками костей разных видов. То есть клетки большой берцовой кости, например, становились по размеру такими же, как клетки плюсневой кости.

Полвека учёные довольствовались информацией о том, что хондроциты непосредственно влияют на объём и размер костей, но про трёхфазный рост и необычную стадию набухания водой стало известно только сейчас. Правда, пока что всё равно не вполне понятно, почему, к примеру, у тушканчиков и кенгуру задние ноги огромные, а у крыс и коал они мало чем различаются по длине от передних конечностей. По-видимому, следующая забота учёных — это выяснение индивидуальных механизмов регуляции роста хондроцитов, от которых зависит длина конкретной кости у отдельно взятого организма.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Прочитано 9693 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Хозяин тройной "симбиотической матрёшки" пользуется чужими генами

07-07-2013 Просмотров:8138 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Хозяин тройной "симбиотической матрёшки" пользуется чужими генами

У человека, как известно, генов в пять раз больше, чем у кишечной палочки: 20 000 против 4 100. (При этом речь идёт, разумеется, только о тех последовательностях ДНК, которые кодируют...

Ученые выяснили, как иммунитет помогает микробам убивать организм

21-06-2017 Просмотров:2523 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые выяснили, как иммунитет помогает микробам убивать организм

Заражение крови приводит к быстрой гибели организма и массовым нарушениям в его работе из-за того, что некоторые болезнетворные бактерии умеют "перепрограммировать" клетки иммунитета и заставляют их атаковать живые ткани, говорится в статье, опубликованной в журнале PLoS...

Палеонтологи нашли в Китае "кладбище" древнейших зародышей динозавров

13-04-2013 Просмотров:7118 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Палеонтологи нашли в Китае "кладбище" древнейших зародышей динозавров

Палеонтологи обнаружили на территории южного Китая целое "кладбище" динозавров, где сохранилось несколько десятков эмбрионов этих рептилий на разных стадиях развития с рекордным на сегодня возрастом — 190 миллионов лет, говорится...

Биологические часы были запущены 2,5 миллиарда лет назад

17-05-2012 Просмотров:9438 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Биологические часы были запущены 2,5 миллиарда лет назад

Первые биологические часы появились вместе с фотосинтезом и подчинялись не смене дня и ночи, а изменениям концентрации кислорода в клетке. Появление биологических часов у живых организмов случилось из-за накопления в атмосфере...

Арахнологи сочли восемь ног пауков избыточными

10-06-2011 Просмотров:7689 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Арахнологи сочли восемь ног пауков избыточными

Французские учёные провели крупное исследование пауков и обнаружили, что у многих из них не хватает одной и более ног. Затем они изучили способности маленьких подопечных. В своей статье в журнале Naturwissenschaften...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.