Добавить новость
ru24.net
News in English
Январь
2024

Stranger Than Friction: A Force Initiating Life

0
Stranger Than Friction: A Force Initiating Life

Sea squirts attached on reef. The marine organism is a great model to study developmental processes of vertebrates. CREDIT: © Shutterstock/ISTA

As the potter works the spinning wheel, the friction between their hands and the soft clay helps them shape it into all kinds of forms and creations. In a fascinating parallel, sea squirt oocytes (immature egg cells) harness friction within various compartments in their interior to undergo developmental changes after conception. A study from the Heisenberg group at the Institute of Science and Technology Austria (ISTA), published in Nature Physics, now describes how this works.

The sea is full of fascinating life forms. From algae and colorful fish to marine snails and sea squirts, a completely different world reveals itself underwater. Sea squirts or ascidians in particular are very unusual: after a free-moving larvae stage, the larva settles down, attaches to solid surfaces like rocks or corals, and develops tubes (siphons), their defining feature. Although they look like rubbery blobs as adults, they are the most closely related invertebrate relatives to humans. Especially at the larval stages, sea squirts are surprisingly similar to us.

Therefore, ascidians are often used as model organisms to study the early embryonic development of vertebrates to which humans belong. “While ascidians exhibit the basic developmental and morphological features of vertebrates, they also have the cellular and genomic simplicity typical of invertebrates,” explains Carl-Philipp Heisenberg, Professor at the Institute of Science and Technology Austria (ISTA). “Especially the ascidian larva is an ideal model for understanding early vertebrate development.”

His research group’s latest work, published in Nature Physics, now gives new insights into their development. The findings suggest that upon fertilization of ascidian oocytes, friction forces play a crucial role in reshaping and reorganizing their insides, heralding the next steps in their developmental cascade.

Decoding oocyte transformation

Oocytes are female germ cells involved in reproduction. After successful fertilization with male sperm, animal oocytes typically undergo cytoplasmic reorganization, altering their cellular contents and components. This process establishes the blueprint for the embryo’s subsequent development. In ascidians, for instance, this reshuffling leads to the formation of a bell-like protrusion—a little bump or nose shape—known as the contraction pole (CP), where essential materials gather that facilitate the embryo’s maturation. The underlying mechanism driving this process, however, has been unknown.

A group of scientists from ISTA, Université de Paris Cité, CNRS, King’s College London, and Sorbonne Université set out to decipher that mystery. For this endeavor, the Heisenberg group imported adult ascidians from the Roscoff Marine Station in France. Almost all sea squirts are hermaphrodites, as they produce both male and female germ cells. “In the lab, we keep them in saltwater tanks in a species-appropriate manner to obtain eggs and sperm for studying their early embryonic development,” says Silvia Caballero-Mancebo, the first author of this study and previous PhD student in the Heisenberg lab.

The scientists microscopically analyzed fertilized ascidian oocytes and realized that they were following very reproducible changes in cell shape leading up to the formation of the contraction pole. The researchers' first investigation focused on the actomyosin (cell) cortex—a dynamic structure found beneath the cell membrane in animal cells. Composed of actin filaments and motor proteins, it generally acts as a driver for shape changes in cells.

“We uncovered that when cells are fertilized, increased tension in the actomyosin cortex causes it to contract, leading to its movement (flow), resulting in the initial changes of the cell’s shape,” Caballero-Mancebo continues. The actomyosin flows, however, stopped during the expansion of the contraction pole, suggesting that there are additional players responsible for the bump.

Friction forces impact cell reshaping

The scientists took a closer look at other cellular components that might play a role in the expansion of the contraction pole. In doing so, they came across the myoplasm, a layer composed of intracellular organelles and molecules (related forms of which are found in many vertebrate and invertebrate eggs), positioned in the lower region of the ascidian egg cell. “This specific layer behaves like a stretchy solid—it changes its shape along with the oocyte during fertilization,” Caballero-Mancebo explains.

During the actomyosin cortex flow, the myoplasm folds and forms many buckles due to the friction forces established between the two components. As actomyosin movement stops, the friction forces also disappear. “This cessation eventually leads to the expansion of the contraction pole as the multiple myoplasm buckles resolve into the well-defined bell-like-shaped bump,” Caballero-Mancebo adds.

The study provides novel insight into how mechanical forces determine cell and organismal shape. It shows that friction forces are pivotal for shaping and forming an evolving organism. However, scientists are only at the beginning of understanding the specific role of friction in embryonic development. Heisenberg adds: “The myoplasm is also very intriguing, as it is involved in other embryonic processes of ascidians as well. Exploring its unusual material properties and grasping how they play a role in shaping sea squirts, will be highly interesting.”




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



РОССИЯ ПРОВЕРИТ ЦРУ И СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США?!

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.

Заведующий рефракционным отделением клиники микрохирургии глаза АйМед Кирилл Светлаков: как снизить нагрузку на глаза при работе с гаджетами


Российские аналитики оценили состояние отечественного рынка ЦФА

Что ваши соски говорят о вашем здоровье? Известный врач дал им классификацию, рассказав как сохранить грудь здоровой

На Велавару - в поисках приключений

Итоги конкурса красоты «Miss Beauty World 2024»


‘He walked just fine’: Pros react to Abdul Razak Alhassan vs. Cody Brundage ending in controversial no-contest

Biden's anger bleeds through as party weighs his future

Bears Reportedly Played A Big Part In Giants Losing Saquon Barkley

Warner will not be considered for 2025 Champions Trophy: Bailey


Водопады "Три сестры"

Владимир Путин открыл движение по обходах Твери и Тольятти

БМВ слетел с дороги: водитель погиб, четверо в больнице

Независимый ремонт: как «Грузовичкоф» обеспечивает исправное состояние большого автопарка


Двадцать пять человек за одним столом под звуки караоке – это было шедеврально!

How well does XCOM: Enemy Within hold up today?

I didn't expect my favorite cozy MMO to do a crossover with a Finnish children's series

CD Projekt's Pawel Sasko tells the inspiring tale of how an Estonian beet farmer in Australia became a senior quest designer on The Witcher 4



Пожарный вертолёт вместе с водой сбросил огромную рыбу в центре Москвы

Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?

Красочная фотозона и «Дискотека Детского радио» для гостей фестиваля «Вкус Лета»

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений




Баррассо: Секретная служба США знала о странном поведении стрелявшего в Трампа

Новую реконструкцию внешности Ивана Грозного создали в Бразилии

РОССИЯ ПРОВЕРИТ ЦРУ И СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США?!

Общество: Скоростное движение в обход Твери и Тольятти укрепит экономику и логистику России


Стартовали съемки драмеди с Чиповской и Корешковым "35-я страница"

Баррассо: Секретная служба США знала о странном поведении стрелявшего в Трампа

МК: Арестованный за взятки Кибовский решил отправиться на СВО

Православные "сами виноваты": Блогер-дагестанец надругался над крестом и растоптал его. Вскоре за ним пришли


Independent: Кейт Миддлтон посетила финал Уимблдона, несмотря на болезнь

Надаль, Шаповалов, Опелка, Томлянович сыграют на US Open по защищенному рейтингу, Осака не попала в основу

Один финал Испания выиграла — пусть не у Англии, зато в Лондоне у Джоковича! Алькарас — двукратный чемпион Уимблдона

Алькарас – четвертый теннисист, который дважды обыграл Джоковича в финале «Большого шлема»


Первое пособие по военному делу, переведенное и изданное по указу Петра Великого

Стартовали съемки драмеди с Чиповской и Корешковым "35-я страница"

18 июля в истории Асбеста

Муфтий попросил строго наказания для блогера за оскорбление православного креста


Музыкальные новости

Движение «МотоАнгелыДетям» получило в подарок гитару с автографом Розенбаума

Студия звукозаписи в Москве. Студия звукозаписи цена.

Россиянин Илья Понти завоевал Гран-при конкурса юных вокалистов Елены Образцовой

Что приготовит зрителям «Рекорд Оркестр» в ЦДКЖ 18 августа в Квартирнике с Маргулисом?



Красочная фотозона и «Дискотека Детского радио» для гостей фестиваля «Вкус Лета»

Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений

Пожарный вертолёт вместе с водой сбросил огромную рыбу в центре Москвы


Судебный процесс над экс-сенатором Сабадашем перенесли из Петербурга в Москву

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

На Улан-Удэнском ЛВРЗ на 30% увеличилось количество рацпредложений от персонала

Трусова и Игнатов сыграют свадьбу 17 августа


Источник 360.ru: в Марьине мотоциклист погиб, влетев в бетономешалку

Бактерии быстро размножаются: какую еду нельзя заказывать в жару, чтобы не отравиться

Ульяновский росгвардеец несколько километров тащил на буксире автомобиль из Москвы

В Подмосковье сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя


Путин на Lada Aura дал старт движению по новым трассам в обход Твери и Тольятти

В Зоосад в вотчине Деда Мороза в Великом Устюге прибыло два северных оленя редкого белого цвета. Эти животные стали подарком президенту России от ямальской семьи Пяк.

Воронежские выпускники «Школы мэров» разработали системные проекты по улучшению качества жизни в муниципалитетах

В Кремле исключили связь слов Трампа о Путине и заявления России после покушения





Столица активного долголетия: как городские проекты помогают москвичам старшего возраста

Сервис SMS-оповещений из реанимации стал доступен в 19 московских больницах

Больницу в Люберцах проверят после заявлений об отсутствии лекарств

Врач Шарапова посоветовала использовать репелленты для отпугивания насекомых


Зеленский намерен отобрать государственные награды у Азарова, Табачника, Ефремова. Напуганный Бойко - за

МИД РФ: Вашингтон дал Киеву карт-бланш на удары по российской территории

Зеленский поставил крест на последней надежде Киева: попытки Рады развернуть соратника Трампа в свою сторону обречены на провал


Тульские спортсмены завоевали медали Кубка России по плаванию

Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений

Многодетные мамы, олимпийская чемпионка и мастер кунг-фу: новые герои на «Пути чемпиона»


В Минске прошла рабочая встреча Александра Лукашенко и Олега Кожемяко

Олег Кожемяко и Александр Лукашенко обсудили создание морского порта в Приморье



Собянин: Коммунарка стала большим и современным районом столицы

Сергей Собянин: Создаем комфортные условия для учебы

Собянин рассказал о помощи бизнесу через платформу i.moscow

Сергей Собянин рассказал о развитии производства промоборудования в Москве


Эксперт: регионам нужна экосистема для эффективного развития отрасли БАС

Историческая дореволюционная Москва

Сертификаты Wildberries в подписке от Инго Экосистемы

Карта дня: как изменится климат вашего города через 60 лет


Баррассо: Секретная служба США знала о странном поведении стрелявшего в Трампа

Экс-замминистра обороны Иванов не стал сотрудничать со следствием

МК: Арестованный за взятки Кибовский решил отправиться на СВО

Стартовали съемки драмеди с Чиповской и Корешковым "35-я страница"


АО «Транснефть - Север» в I полугодии 2024 года выполнило диагностику более 1 тыс. км трубопроводов в 4 регионах

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный

Гребцы Архангельской области выступают на Всероссийских соревнованиях

Многолетнюю мерзлоту будут изучать в Амурской области


«Падает цена там, где она уже перегрета». В Симферополе цена на квартиры-малютки снизилась, в Севастополе — стабильно высокая

Люди в тюрьмах на жару в Крыму не жалуются

Круиз-викторина "Твоей истории негромкой мне дорог каждый уголок"

В рейтинге городов России по объемам ввода жилья Севастополь на 29 месте, Симферополь — 73


Стартовали съемки драмеди с Чиповской и Корешковым "35-я страница"

18 июля в истории Асбеста

Экс-замминистра обороны Иванов не стал сотрудничать со следствием

МК: Арестованный за взятки Кибовский решил отправиться на СВО












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Анастасия Гасанова

Анастасия Гасанова выиграла золото и серебро на Кубке федерации тенниса России






18 июля в истории Асбеста

Муфтий попросил строго наказания для блогера за оскорбление православного креста

СК РФ возбудил дело об обмане робота на торгах зарубежными акциями

Первое пособие по военному делу, переведенное и изданное по указу Петра Великого