|
Молекулярные взаимодействия содержат секрет живой материи
|
|
|
|
Асимметричные взаимодействия между молекулами могут служить стабилизирующим фактором для биологических систем. Новая модель, разработанная исследователями из отдела физики живой материи Института динамики и самоорганизации Макса Планка (MPI-DS), раскрывает регулирующую роль невзаимности.
|
|
|
|
Ученые стремятся понять физические принципы, на основе которых частицы и молекулы способны образовывать живые существа и, в конечном счете, организмы. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
|
|
|
|
Большинство организаций, включая компании, общества или нации, функционируют наилучшим образом, когда каждый член выполняет отведенную ему роль. Более того, эта эффективность часто зависит от пространственной организации, которая возникает благодаря правилам или естественным образом в результате обучения и самоорганизации. На микроскопическом уровне клетки функционируют аналогичным образом, при этом различные компоненты выполняют специфические задачи.
|
|
|
|
Ученые из MPI-DS стремились понять, как в первую очередь создаются сложные биологические структуры. В своих моделях они исследуют основные ингредиенты, необходимые для формирования упорядоченных структур, которые основаны только на простых взаимодействиях между различными компонентами.
|
|
|
|
|
|
|
"В пассивной системе случайные взаимодействия между частицами сбалансированы и приводят к формированию стабильных паттернов", - объясняет Лайя Паркавуси, первый автор исследования.
|
|
|
|
"Однако, если мы добавим в систему невзаимные взаимодействия, означающие, что одна частица притягивается другой, которая, в свою очередь, отталкивается, мы наблюдаем активность, которая может гомогенизировать смесь", - продолжает она. Другими словами, невзаимные взаимодействия, которые также были исследованы в предыдущих исследованиях, позволяют нам контролировать состояние организации частиц.
|
|
|
|
"Настраивая невзаимность, мы даем системе возможность адаптироваться к различным состояниям", - говорит Навдип Рана, первый автор исследования. "Эти состояния могут быть так называемыми молекулярными конденсатами внутри клетки, которые не разделены мембраной, а также волнами распространяющейся информации, которая используется в клеточных сигнальных путях", - объясняет он.
|
|
|
|
Таким образом, это исследование открывает новый путь к пониманию того, как возникают сложные паттерны и структуры и как можно поддерживать клеточные функции.
|
|
|
|
Источник
|
