Így áramlanak az anyagok a petesejtekben

A petesejtek elképesztően hatalmasak a többi sejthez képest, eddig nem volt világos, hogy egy ekkora objektumban miként áramolhatnak a tápanyagok.

Az átlagos sejteknél több százszor is nagyobbak lehetnek a petesejtek, és bár ez lehetővé teszi, hogy teljes élőlények fejlődjenek belőlük, a belsejükben a tápanyagok és más molekulák áramlása rendkívül nehézzé válik. A Simons Alapítvány számolt be arról az új kutatásról, amelyben feltárták, miként jutnak el az anyagok a petesejt egyik pontjából a másikba.
Azt eddig is tudták a szakértők, hogy a sejtek belsejében amolyan mini tornádók alakulnak ki, és ez az örvénylés viszi magával a tápanyagokat, az örvényeket keltő mechanizmusra azonban csak most sikerült rábukkanni. A kutatás során muslicák petesejtjeivel végzett kísérletek, valamint számítógépes modellezést folytattak.
Egy átlagos emberi sejtben egy molekulának ahhoz, hogy a diffúzió révén a sejt egyik végéből a másikba jusson, 10-15 másodpercre van szüksége. Egy apró baktériumsejtben ehhez elég egyetlen másodperc is, a megvizsgált muslica petesejtekben ugyanakkor egy napot venne igénybe csupán a diffúzió a folyamata.
Ez túl hosszú idő ahhoz, hogy a sejt megfelelően működhessen. Ehelyett alakultak ki a sejtben azok az örvények, amelyek a tornádókhoz hasonlóan felkapnak egyes dolgokat, hogy azután másutt lerakják őket.

A petesejt belseje a modellezés alapján, a mikrotubulusok mozgásával. Forrás: Simons Foundation
A kutatók kísérleteket és számítógépes szimulációkat végeztek felváltva, így épült fel apránként, hogy mi is zajlik. Kiderült, hogy a sejtfal belső oldalán lévő mikrotubulusok – ezek hosszú, csőszerű szerkezetek, amelyek rendkívül sokszínű feladatot látnak el a sejtekben – spontán önszerveződő mozgása kelti az örvényeket.
Ha egy mikrotubulus a rajta közlekedő molekuláris motor hatására meghajlik, akkor elkezd mozogni a sejt belsejét kitöltő folyadék, ez pedig a szomszédos mikrotubulusokat is ugyanilyen meghajlásra készteti, ezzel alakul ki az örvénylés. Ennek következtében elég 20 perc a tápanyagok átáramlásához, ami pedig már megfelel a sejtműködés igényeinek.