एक नवीन भौमितिक आकार शोधला गेला आहे जो वक्र ऊतक आणि अवयव बनवताना उपकला पेशींचे त्रि-आयामी पॅकिंग सक्षम करतो.
प्रत्येक सजीव एकल म्हणून सुरू होतो सेल, जे नंतर अधिक पेशींमध्ये विभागले जातात, जे पुढे विभाजित होतात आणि अब्जावधी पर्यंत उपविभाजित होतात पेशी संपूर्ण जीव तयार करण्यासाठी तयार केले जातात. च्या सर्वात गूढ पैलूंपैकी एक आहे जीवशास्त्र पेशींपासून सुरुवात करून, प्रथम ऊतक आणि नंतर अवयव कसे तयार होतात. मूलत:, केवळ काही पेशींनी तयार केलेल्या भ्रूणाची साधी रचना जटिल अवयव असलेले सजीव बनते. उदाहरणार्थ, लाखो उपकला पेशी तयार करण्यासाठी एकत्र पॅक करतात मानवी त्वचा, आपला सर्वात मोठा अवयव आणि सर्वात मजबूत अडथळा. जर आमचे त्वचा पूर्णपणे सपाट पृष्ठभाग होता, ज्ञात भूमितीय आकार त्वचा तयार करण्यासाठी एकत्र स्टॅक केले जाऊ शकतात. परंतु आपले शरीर सपाट नसल्यामुळे या उपकला पेशींना स्वतःला वक्र आणि वाकवावे लागते. एपिथेलियल पेशी केवळ आपल्या त्वचेचा बाह्य स्तर तयार करत नाहीत तर त्या रेषा देखील बनवतात रक्त वाहिन्या तसेच सर्व प्राण्यांमधील अवयव. जेव्हा गर्भ विकसित होत असतो, उती (पेशींपासून बनलेले) वाकून जटिल त्रिमितीय आकार तयार करतात जे नंतर हृदय किंवा यकृत इत्यादीसारखे अवयव बनतात. सुरुवातीच्या उपकला पेशी 'हलवतात' आणि 'जोडतात' स्वत: ला व्यवस्थित करतात आणि एखाद्या अवयवाला अंतिम तीन देण्यासाठी घट्ट पॅक करतात. मितीय आकार कारण बहुतेक अवयव वक्र रचना असतात. वक्रतेच्या या आवश्यकतेमुळे, असे समजले जाते की उपकला पेशी ज्या अवयवांना रेषा करतात त्या भ्रूणाची वाढ होत असताना अवयवांना वेढून घेण्यास सक्षम होण्यासाठी स्तंभ किंवा बाटलीचा आकार स्वीकारावा लागतो. एपिथेलियल पेशी इतर कार्ये देखील प्रदान करतात जसे की संक्रमणाविरूद्ध अडथळा निर्माण करणे आणि पोषक तत्वांचे शोषण.
नवीन आकार सापडला!
सेव्हिल युनिव्हर्सिटी, स्पेन आणि लेहाई युनिव्हर्सिटी, यूएसए येथील संशोधकांनी नेचर कम्युनिकेशन्समध्ये प्रकाशित केलेल्या त्यांच्या अभ्यासात असा निष्कर्ष काढला आहे की उपकला पेशी 'ट्विस्टेड प्रिझम' सारखा आकार घेतात. या नवीन घन भौमितिक आकाराला 'असे डब केले गेले आहे.स्कूटॉइड'. हा आकार उपकला पेशींना अवयवांना त्रिमितीय आवरण प्रदान करण्याचा त्यांचा उद्देश साध्य करण्यास सक्षम करतो. स्कूटॉइड ही प्रिझमसारखी रचना आहे, ज्याच्या एका बाजूला सहा बाजू आहेत आणि दुसऱ्या बाजूला पाच आणि प्रिझमच्या एका लांब काठावर त्रिकोणी चेहरा आहे. स्कूटॉइडची ही अनोखी रचना त्यांना पर्यायी पाच-बाजूच्या आणि सहा-बाजूच्या टोकांसह एकत्रित करणे शक्य करते ज्यामुळे वक्र पृष्ठभाग तयार होतात. हे नाव भूमितीमध्ये अस्तित्वात नाही आणि संशोधकांनी काळजीपूर्वक विचार केल्यानंतर आणि कीटकांच्या वक्षस्थळाच्या मागील बाजूस असलेल्या बीटलच्या स्क्युटेलमच्या आकाराशी स्कुटॉइडच्या समानतेमुळे ते निवडले गेले.
स्कूटॉइड आकार मुबलक आहे
संशोधकांनी व्होरोनोई डायग्रामिंगचा वापर करून संगणकीय मॉडेलिंग तंत्र वापरले. विविध क्षेत्रांमधील भूमितीय आकार समजून घेण्यासाठी हे सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे साधन आहे. मॉडेलिंग प्रयोगांवरून असे दिसून आले की ऊतींमधील वक्रता जसजशी वाढत जाते, तसतसे या ऊतींनी बनवलेल्या पेशी पूर्वी मानल्याप्रमाणे स्तंभ आणि बाटलीच्या आकारापेक्षा अधिक जटिल आकार वापरतात. एपिथेलियल पेशी एक आकार स्वीकारतात ज्याचे पूर्वी वर्णन केले गेले नाही आणि हा विशिष्ट आकार स्थिर पॅकिंग वाढवताना पेशींना अधिक ऊर्जा कार्यक्षम बनविण्यात मदत करतो. संशोधकांनी त्यांच्या मतांचे विश्लेषण करण्यासाठी विविध प्राण्यांमधील विविध ऊतींचे त्रिमितीय पॅकिंग जवळून पाहिले. प्रायोगिक डेटाने स्थापित केले आहे की उपकला पेशी खूप समानतेचा अवलंब करतात 3D कम्प्युटेशनल मॉडेलिंग द्वारे अंदाजानुसार आकृतिबंध. तर, हे नवीन आकार स्कूटॉइड वाकणे आणि वक्र करण्यात मदत करते आणि पेशींना स्थिरपणे पॅक ठेवण्यासाठी सर्वात चांगल्या मार्गासाठी अनुमती देते. नवीन आकार अस्तित्त्वात असल्याचे स्थापित केल्यावर, संशोधकांनी स्कूटॉइड-सदृश आकाराच्या उपस्थितीसाठी इतर जीवांमध्ये शोधले आणि त्यांना आढळले की हा आकार मुबलक प्रमाणात आहे. हे स्कूटॉइडसारखे आकार झेब्रा माशांच्या उपकला पेशी आणि फळ माशांच्या लाळ ग्रंथींमध्ये देखील आढळले आहेत आणि विशेषत: अशा प्रदेशांमध्ये जेथे ऊतींना सपाट दिसण्याऐवजी सर्वात जास्त वक्र करणे आवश्यक आहे.
हा एक अतिशय मनोरंजक आणि अनोखा शोध आहे जो आपली समज वाढवू शकतो आणि अवयवांची त्रिमितीय संस्था (मॉर्फोजेनेसिस) नियंत्रित करण्यास मदत करू शकतो. जेव्हा एखादा अवयव योग्य प्रकारे तयार होत नाही तेव्हा काय होते यावर अधिक प्रकाश टाकू शकतो ज्यामुळे रोग होतो. कृत्रिम अवयव आणि ऊती अभियांत्रिकी वाढविण्याच्या क्षेत्रात याची खूप मदत होऊ शकते कारण योग्य पॅकिंग संरचनेसह मचान तयार केल्याने चांगले परिणाम मिळतील. या नवीन आकाराचा शोध विविध वैज्ञानिक क्षेत्रांमध्ये संभाव्य अनुप्रयोग आहे.
***
{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}
स्त्रोत
Gómez-Gálvez P et al. 2018. स्कूटॉइड्स एपिथेलियाच्या त्रि-आयामी पॅकिंगसाठी एक भौमितिक उपाय आहे. निसर्ग कम्युनिकेशन्स. ५(१०).
https://doi.org/10.1038/s41467-018-05376-1
***
