Nedavno je istraživačka grupa koju je predvodio prof. Miao Vei sa Instituta za hidrobiologiju (IHB) Kineske akademije nauka otkrila da ćelije Lacrimaria koriste nekonvencionalne i nove komponente citoskeleta da bi postigle svoju izuzetnu sposobnost dinamičkog menjanja oblika. Ova studija je objavljena u Current Biology.
Eukariotske ćelije se oslanjaju na dinamičke promene oblika da bi ispunile različite ćelijske funkcije, održale vitalne biološke procese i regulisale ćelijsko ponašanje. Ove promene oblika su u velikoj meri vođene organizacijom i rasporedom komponenti citoskeleta. Citoskeleti, razrađeni specijalizacijom gena i inkorporacijom pomoćnih proteina, omogućavaju ćelijama da imaju različite oblike i uloge.
Mnoge eukariotske ćelije pokazuju promene oblika, a jedan od najfascinantnijih primera je jednoćelijski trepljasti eukariot Lacrimaria, poznat po svom izuzetnom dinamičnom menjanju oblika. Poseduje fleksibilan „ćelijski vrat“ koji može da se proteže nekoliko do desetina puta svoje dužine tela da bi uhvatio plen, pokazujući zadivljujuću elastičnost i slobodu kretanja. Uprkos velikom broju istraživanja, molekularni mehanizmi koji leže u osnovi ove ekstremne morfološke promene ostaju nejasni.
U ovoj studiji, kroz analizu masene spektrometrije, istraživači su razjasnili molekularni sastav vrata na osnovu visokokvalitetnog genoma Lacrimaria. Otkrili su da izuzetna morfološka promena u Lacrimaria uključuje jedinstveni sistem aktin-miozin, a ne sistem zavisan od Ca 2+ koji se nalazi u drugim kontraktilnim trepavicama.
Na osnovu različitih eksperimentalnih dokaza, istraživači su otkrili da se molekularna i strukturna osnova sistema kontrakcije vrata u Lacrimariji sastoji od citoskeleta mioneme koji se sastoji od proteina centrin-miozina i citoskeleta mikrotubula koji sadrži novi džinovski protein.
Pored toga, otkrili su nekonvencionalni aktin sličan plazmodijumu, koji može da formira veoma dinamične kratke filamente koji olakšavaju koordinaciju između ova dva citoskeleta, čime se pokreće ekstremna ćelijska deformacija Lacrimaria ćelija.
„Zapravo, ovo je drugi novi citoskeletni sistem otkriven kod cilijata, nakon naših ranijih nalaza u Spirostomumu. Eukarioti pokazuju raznovrstan spektar citoskeletnih sistema, a cilijate poput Lacrimaria i Spirostomum, poznate po svojoj izuzetnoj ćelijskoj pokretljivosti, daju odlične modele za istraživanje. novi citoskeletni sistemi“, rekao je prof. Miao.
Nalazi ove studije su veoma značajni za razumevanje kretanja ćelija, kao i evolucije i raznolikosti citoskeleta. Takođe, oni pružaju dragocene uvide za buduće biomimetičke dizajne u mikro robotici.
