Клеточные мембраны плавно переходят между различными трехмерными конфигурациями. Это замечательная особенность, которая необходима для некоторых биологических явлений, таких как деление клеток, подвижность клеток, транспорт питательных веществ в клетки и вирусные инфекции. Исследователи из Индийского института науки (IISc) и их сотрудники недавно разработали эксперимент, который проливает свет на механизм, с помощью которого такие процессы могут происходить в реальном времени. Исследователи рассмотрели коллоидные мембраны, которые представляют собой слои микрометровой толщины выровненных стержнеобразных частиц. Коллоидные мембраны представляют собой более податливую систему для изучения, поскольку они обладают многими из тех же свойств, что и клеточные мембраны. В отличие от пластикового листа, где все молекулы неподвижны, клеточные мембраны представляют собой жидкие листы, в которых каждый компонент может свободно диффундировать. «Это ключевое свойство клеточных мембран, которое также доступно в нашей системе [коллоидных мембран ]», — объясняет Прерна Шарма, доцент кафедры физики IISc и соответствующий автор исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the Национальная академия наук. Исследователи изучили, как меняется форма коллоидных мембран при увеличении доли коротких стержней в растворе. Когда соотношение коротких стержней увеличивалось с 15% до 20-35%, мембраны переходили от плоской дискообразной формы к седловидной. Со временем мембраны начали сливаться и увеличиваться в размерах. Исследователи заметили, что когда седла сливались сбоку, они образовывали большее седло того же или более высокого порядка. Чтобы объяснить наблюдаемое поведение мембран, исследователи также предложили теоретическую модель. Ключевым моментом исследования было показать, что модуль кривизны Гаусса мембран увеличивается, когда увеличивается доля коротких стержней. Это объясняет, почему добавление большего количества коротких стержней привело к тому, что мембраны приобрели седловидную форму, которая обладает меньшей энергией. Это также объясняет другое наблюдение из их эксперимента, где мембраны низкого порядка были небольшими по размеру, а мембраны высокого порядка были большими.Android-robot.com