Подобные исследования позволяю получить сведения о движении клеток во время их развития. Кроме того, изучение «социального» поведения клеток может позволить воздействовать на них в нужном направлении.
Зачем клеточной биологии столь сложные знания
Клеточная биология традиционно изучает индивидуальные клетки и то, как движутся группы физически связанных клеток. И только недавно биологи стали рассматривать клетки как индивидуумы с коллективным поведением. Изучение коллективного движения животных помогло понять, как клетки, каждая из которых имеет, казалось бы, свой разум, могут двигаться как группа. Были собраны сведения о том, что миграция некоторых развивающихся клеток сродни движению роя саранчи.
Клетки нервного гребешка (специфической зародышевой структуры) являются эволюционно гибкими клетками эмбриона, которые помогают формированию костей и хрящей лица, некоторых нервов и клеток мозга, гладких мышц и других тканей. Учёные предположили, что изменения в движениях этих клеток на ранних этапах могут привести к недоразвитости физических черт у домашних животных.
Подобно саранче, которая удаляется прочь от ядовитых соседей, клетки нервного гребешка отталкивают друг друга в процессе под названием «контактное торможение передвижения». Такое поведение усиливает способность клеток двигаться группами. Заблудившиеся и ударившиеся в соседей клетки изменяют курс и вновь движутся в нужном направлении. Большое скопление клеток, движимое только тактикой избегания столкновения, имеет тенденцию к разбиению на меньшие группы. Клетки не только отталкивают друг друга, но и часто притягиваются одна к другой. Притяжение заставляет клетки вести себя по принципу «следуй за лидером». Оно заставляет группы не расходиться далеко, а баланс между притяжением и отталкиванием создаёт наиболее эффективную массовую миграцию.
Клетки нервного гребешка и другие эмбриональные клетки, называемые плакоидными клетками, проявляют тип поведения «беги и догоняй», которое обеспечивает эффективную миграцию. Плакоидные клетки порождают органы чувств и группы нервных клеток под названием ганглии. Когда клетки нервного гребешка вступают в контакт с плакоидными клетками, контактное торможение заставляет последние удаляться. В ответ на это клетки нервного гребешка притягиваются к ним и устремляются в погоню.
В настоящее время учёные разбираются в молекулярных механизмах притяжения и отталкивания клеток.