Ученые объяснили способность морских огурцов менять жесткость тела
Ученые из лондонского университета Queen Mary в первый раз обнаружили, как морские животные под названием морские огурцы (или голотурии) могут быстро изменить жесткость своего тела. По словам исследователей, это может обеспечить полезную основу для разработки новых биоматериалов для применения в медицине.
Одной из наиболее распространенных молекул в человеческом организме является коллаген, структурный белок, который формирует кости, связки и кожу. После того, как эти ткани образуются, их механические свойства могут быть изменены только медленно, в течение нескольких дней или недель, например, у беременных женщин коллагеновая ткань в полости матки медленно смягчается при подготовке к родам.
Все животные имеют коллаген, но одна группа морских беспозвоночных - иглокожих, которая включает в себя морские звезды и морские огурцы - развились, и имеют коллагеновые ткани с уникальным свойством: они могут быстро менять свою жесткость. Этот тип коллагена известен как изменчивая коллагеновая ткань (МСТ) и управляется нервной системой, а также полезен, когда, например, животные должны "превратиться в желе", чтобы избежать хищничества. Тем не менее, механизмы, с помощью которых морской огурец может изменять свою жесткость не были известны до сих пор.
В ходе исследования с помощью рентгеноструктурного анализа ученые увидели молекулярную структуру МСТ при изменении состояний животного. Это позволило понять, что структура коллагеновых фибрилл на самом деле не изменяется. Трансформация происходит из-за быстрого присоединения или, наоборот, отсоединения некоторых белков и гликопротеинов, которые обычно связывают фибриллы в более крупные структуры.
