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)胞如此之大的一個原因是：卵細(xì)胞或卵母細(xì)胞需要積累足夠的營養(yǎng)以在受精后支持正在生長的胚胎，另外還需要線粒體來為所有這些生長提供動力。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的過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。具體來說，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：“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程來創(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)輸過程提供了非常可靠的方法。”

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)是該論文的高級作者，該論文本周發(fā)表在《美國國家科學(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)歷四個細(xì)胞分裂周期，產(chǎn)生一個卵細(xì)胞和15個保育細(xì)胞。但是，單元格分離不*，每個單元格都通過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)在單元格之間通過的閥門。

馬丁實(shí)驗(yàn)室的成員由于對肌球蛋白的長期興趣而開始研究這一過程，肌球蛋白是一類蛋白質(zhì)，可以起到運(yùn)動和幫助肌肉細(xì)胞收縮的作用。Imran Alsous對果蠅中卵的形成進(jìn)行了高分辨率的實(shí)時成像，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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來源：生物幫

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