Homeテクノロジー生物物理学者が生体組織の強力な対称性を発見

生物物理学者が生体組織の強力な対称性を発見


「実験データと数値シミュレーションがいかによく一致しているかは、非常に驚​​くべきことでした」とエッカート氏は語った。 実際、それは非常によく一致していたので、カレンザの最初の反応は、それは間違っているに違いないというものでした。 研究チームは冗談めかして、査読者に不正行為をしたと思われるのではないかと心配していた。 「本当に美しかったです」とカレンザさんは語った。

この観察は「組織内に存在する秩序の種類についての長年の疑問」に答えた、と同氏は述べた。 ジョシュア・シェイヴィッツ、論文を査読したプリンストン大学の物理学者(そして彼らが不正行為をしたとは思わなかった)。 データが一見矛盾する真実、この場合は入れ子の対称性を示しているとき、科学はしばしば「曖昧になる」と彼は述べた。 「その後、誰かが、まあ、それらのことはそれほど明確ではないことを指摘したり示したりします。 彼らは両方とも正しいです。」

形、力、機能

液晶の対称性を正確に定義することは、単なる数学的な作業ではありません。 対称性に応じて、結晶の応力テンソル (応力下で材料がどのように変形するかを表すマトリックス) は異なって見えます。 このテンソルは、Giomi が物理的な力と生物学的機能を結び付けるために使用したいと考えていた流体力学方程式への数学的リンクです。

液晶の物理学を組織に適用することは、複雑で複雑な生物学の世界を理解するための新しい方法である、とハースト氏は語った。

ヘキサチック秩序からネマチック秩序への移行の正確な影響はまだ明らかではありませんが、研究チームは、細胞がその移行に対してある程度の制御を発揮しているのではないかと考えています。 さえあります 証拠 ネマティック秩序の出現は細胞接着と関係がある、と彼らは述べた。 組織がこれら 2 つの絡み合った対称性をどのように、そしてなぜ示すのかを解明することは将来のプロジェクトですが、Giomi 氏はすでにその結果を使用して、がん細胞が転移するときに体内をどのように流れるかを理解することに取り組んでいます。 そしてシェイヴィッツ氏は、組織のマルチスケール液晶性が胚形成、つまり胚が自らを生物へと形成するプロセスに関連している可能性があると指摘した。

組織生物物理学に中心的な考え方が 1 つあるとすれば、それは構造が力を生み出し、力が機能を生み出すということだとジオミ氏は言います。 言い換えれば、マルチスケールの対称性の制御は、組織の合計が細胞の合計を超える仕組みの一部である可能性があります。

そこには「形、力、機能の三角形」があるとジオミ氏は言う。 「細胞はその形状を利用して力を調節し、ひいては機械的機能の実行エンジンとして機能します。」


オリジナルストーリー の許可を得て転載 クアンタマガジン編集上独立した出版物 シモンズ財団 その使命は、数学、物理科学、生命科学の研究開発と傾向を取り上げることによって、科学に対する国民の理解を高めることです。

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