Новость

00:00
Новости науки
Новости науки
•...
Новости
21:02, 11 Ноя

Тайна того, как волосы знают, где расти, возможно, наконец решена

Ученые из Университета Женевы показали, что рисунок волосяных фолликулов у млекопитающих может возникать из простого хемотаксиса клеток, а не из сложной программы развития

The mystery of how hair knows where to grow may finally be solved | ScienceDaily
sciencedaily.com
sciencedaily.com

Короткое резюме

Ученые из Университета Женевы (UNIGE) обнаружили, что сложные узоры волосяных фолликулов у млекопитающих могут формироваться в результате простого процесса — движения клеток вслед за химическими сигналами, то есть хемотаксиса. Разработанная ими математическая модель воспроизвела образование фолликулярных паттернов у двух видов млекопитающих — лабораторной мыши и колючей мыши, — что ставит под сомнение давнюю теорию расширения-индукции. Результаты опубликованы в PNAS.

До рождения млекопитающего кожа задает точные места будущего роста волос; ранние структуры, называемые плакодами, образуют видоспецифичные геометрические порядки. Традиционная модель расширения-индукции предполагает, что новая плакода выделяет химическое вещество, препятствующее появлению других плакод слишком близко, а по мере роста и растяжения кожи новые плакоды возникают в освободившихся зонах. Однако экспериментально не было установлено, что эта теория объясняет все разнообразие фолликулярных паттернов. Исследователи построили модель, в которой подвижные клетки дермы реагируют на привлекающий химический сигнал эпидермиса, и при симуляции роста эмбриональной кожи получили последовательность формирования фолликулов, сходную с наблюдаемой у мышей; для колючей мыши они адаптировали биохимические характеристики и рост кожи и также воспроизвели ее регулярный направленный паттерн.

По мнению авторов, наблюдаемые узоры не требуют сложной системы, указывающей каждой плакоде, где формироваться: они возникают спонтанно из локальных взаимодействий клеток и химических сигналов. Это означает, что разнообразие структур у животных может объясняться общими простыми биологическими правилами, а межвидовые различия — вариациями взаимодействий клеток, химических свойств и роста кожи, а не отдельным планом развития для каждого вида. Выводы могут помочь понять более широкий класс структур — волосы, перья и чешуи, начинающиеся с плакод, — и указывают на самоорганизацию как механизм формирования тканевых архитектур в эволюции.

Ключевые выводы
Ключевой механизм — хемотаксис

Движение клеток в ответ на разницу концентраций химических веществ может объяснять расположение волосяных фолликулов

Модель воспроизвела паттерны у двух видов

Симуляция повторила последовательность формирования фолликулов у лабораторной мыши и регулярный направленный рисунок у колючей мыши

Старая теория не обязательна для объяснения

Модель расширения-индукции широко принималась, но экспериментально не подтверждала все разнообразие фолликулярных паттернов; новый механизм проще

Сложные паттерны возникают без детального плана

Локальные взаимодействия клеток и химических сигналов способны самоорганизовываться в сложные структуры, а различия между видами объясняются вариациями этих взаимодействий

Текст сгенерирован с использованием ИИ

волосяные фолликулы, самоорганизация, хемотаксис, плакоды, колючая мышь, биология развития
1

Рекомендации по теме

Комментарии

Логотип "Голос Науки"
Главная
Поддержать проект
Разделы
Быстрый доступ
  • Интервью автора
  • Видеоаннотации
Спонсор
* не является рекламой
Презентация
Информация

    тел.: 8 (800) 350 17-24email: office@golos-nauki.ru
    Регистрация
    Новости наукиЛента новостей
    Другие новости