迄今為止，卵細(xì)胞是大多數(shù)生物體產(chǎn)生的最大細(xì)胞。在人類中，它們比典型的人體細(xì)胞大數(shù)倍，比精zi細(xì)胞大約10,000倍。

卵細(xì)胞或卵母細(xì)胞如此之大的一個(gè)原因是：卵細(xì)胞或卵母細(xì)胞需要積累足夠的營(yíng)養(yǎng)以在受精后支持正在生長(zhǎng)的胚胎，另外還需要線粒體來(lái)為所有這些生長(zhǎng)提供動(dòng)力。但是，生物學(xué)家尚未*了解卵細(xì)胞如何變大的全貌。

麻省理工學(xué)院的生物學(xué)家和數(shù)學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)果蠅進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，卵子在受精之前迅速顯著生長(zhǎng)的過(guò)程依賴于類似于不同大小氣球之間氣體交換的物理現(xiàn)象。具體來(lái)說(shuō)，研究人員表明，更大的卵母細(xì)胞周圍的“護(hù)士細(xì)胞"將其內(nèi)含物傾瀉到更大的細(xì)胞中，就像在實(shí)驗(yàn)設(shè)置中通過(guò)小管將空氣從較小的氣球流入較大的氣球一樣。

麻省理工學(xué)院物理應(yīng)用數(shù)學(xué)副教授約恩·鄧克爾(J?rnDunkel)說(shuō)：“這項(xiàng)研究表明了物理學(xué)和生物學(xué)是如何結(jié)合在一起的，以及自然界如何利用物理過(guò)程來(lái)創(chuàng)建這種強(qiáng)大的機(jī)制。"“如果要發(fā)育成胚胎，目標(biāo)之一就是使事物具有很高的可復(fù)制性，而物理學(xué)為實(shí)現(xiàn)某些運(yùn)輸過(guò)程提供了非?？煽康姆椒?。"

麻省理工學(xué)院生物學(xué)副教授鄧克爾(Dunkel)和亞當(dāng)·馬丁(Adam Martin)是該論文的高級(jí)作者，該論文本周發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。該研究的主要作者是博士后Jasmin Imran Alsous和研究生Nicolas Romeo。哈佛大學(xué)的研究生喬納森·杰克遜(Jonathan Jackson)和范德比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究助理教授弗蘭克·梅森(Frank Mason)也是該論文的作者。

物理過(guò)程

在雌性果蠅中，卵在稱為囊腫的細(xì)胞簇內(nèi)發(fā)育。未成熟的卵母細(xì)胞經(jīng)歷四個(gè)細(xì)胞分裂周期，產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞和15個(gè)保育細(xì)胞。但是，單元格分離不*，每個(gè)單元格都通過(guò)狹窄的通道與其他單元保持連接，這些通道用作允許物質(zhì)在單元格之間通過(guò)的閥門。

馬丁實(shí)驗(yàn)室的成員由于對(duì)肌球蛋白的長(zhǎng)期興趣而開始研究這一過(guò)程，肌球蛋白是一類蛋白質(zhì)，可以起到運(yùn)動(dòng)和幫助肌肉細(xì)胞收縮的作用。Imran Alsous對(duì)果蠅中卵的形成進(jìn)行了高分辨率的實(shí)時(shí)成像，發(fā)現(xiàn)肌球蛋白確實(shí)確實(shí)起作用，但僅在運(yùn)輸過(guò)程的第二階段起作用。在最早的階段，研究人員困惑地發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞似乎根本沒有增加它們的收縮力，這表明除了“擠壓"以外的其他機(jī)制正在引發(fā)轉(zhuǎn)運(yùn)。

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來(lái)源：生物幫

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