Регенерация гидр использует сеть жестких, волокнистых волокон белка, названных цитоскелетом, чтобы выровнять их камеры. Когда части сокращены или оторваны от гидр, cytoskeletal образец выживает и становится частью нового животного. Образец производит небольшую, но мощную сумму механической силы, которая показывает клетки, где выстроиться в линию.
Эта механическая сила может служить формой «памяти», которая хранит информацию о расположении тел животных. «Вы должны думать о нем как о части процесса определения образца и не только результата», говорят ведущий автор, биофизик Киннерет Керен Техниона – Израильский технологический институт.Когда части гидры начинают процесс регенерации, отходы сгиба гидры в небольшие шары, и цитоскелет должен найти баланс между поддержанием его старой формы и адаптацией к новым условиям. «Если Вы берете полосу или квадратный фрагмент и превращаете его в сферу, волокна должны измениться или простираться много, чтобы сделать это», объясняет Керен. Однако некоторые части сохраняют свой образец. Поскольку небольшой шар ткани гидры простирается в трубу и выращивает окруженный щупальцем рот, новые части тела следуют за шаблоном, установленным цитоскелетом во фрагментах от оригинальной гидры.
Главная cytoskeletal структура у взрослой гидры – множество выровненных волокон, которые охватывают весь организм. Подделки в цитоскелет достаточно, чтобы разрушить формирование новых гидр, исследователи нашли.
Во многих отношениях цитоскелет похож на систему тугих проводов, которая помогает гидре держать свою форму и функцию. В одном эксперименте исследователи режут оригинальную гидру на кольца, которые свернулись в шары, которые содержали многократные области выровненных волокон. Те кольцевые части превратились в двухголовых гидр.
Однако постановка на якорь колец гидры к жестким проводам привела к здоровым одноголовым гидрам, предложив, чтобы механические обратные связи продвинули заказ у развивающегося животного.Гидры намного более просты, чем большинство их кузенов в животном мире, но основной образец выровненных cytoskeletal волокон распространен во многих органах, включая человеческие мышцы, сердце и кишки.
Изучение регенерации гидры может привести к лучшему пониманию того, как механика объединяется с биохимическими сигналами сформировать ткани и органы в других разновидностях. «Цитоскелет актомиозина – главный генератор силы через животный мир», говорит Керен. «Это очень универсально».