Человеческие клетки похожи по структуре… нейтронных звезд

Мы, люди, мoжeм быть дaжe бoльшую чaсть Всeлeннoй, чeм прeдпoлaгaлoсь. Пo дaнным исслeдoвaния, oпубликoвaннoгo в журнaлe Physical Review C, нeйтрoнныe звeзды и цитoплaзмe клeтки имeют чтo-тo oбщee: структурa, кoтoрыe нaпoминaют мнoгoэтaжныe гaрaжи. В 2014 гoду физическое поле, мягких конденсированных веществ Грег Хубер и его коллеги рассмотрели биофизики таких форм — спиралей, которые соединяют равномерно распределены листов — в эндоплазматический ретикулум. Хубер и его коллеги называют их пандусами Терасаки в честь их первооткрывателя Бренд Терасаки, клеточный биолог в Университете штата Коннектикут.

Huber думал, что эти «парковочные места гараж» являются уникальными для мягкого вещества (например, внутренняя часть клетки), до тех пор, пока я не наткнулся в одной работе по ядерной физике Чарльз Горовитца Университета Индианы. С помощью компьютерного моделирования, Горовитц и его команда обнаружили, одни и те же фигуры в глубине, в коре нейтронных звезд.

«Я позвонил Чак и спросил, в ходе него, то, что мы видели таких структур в клетках и придумали, чтобы их модели», — говорит Хубер, заместитель директора Института Kavli теоретической физики при университете Калифорнии в Санта-Барбаре. «Для него было в новинку, так что я понял, что мы можем получить на плодотворное сотрудничество».

Результатом сотрудничества, как отмечают в Physical Review C, исследовали соотношение между двумя различными моделями веществ.

Не физиков-ядерщиков очень точная терминология для целого класса фигур, которые смотрят в их компьютерные модели нейтронных звезд: ядерную пасту. Она включает в себя трубу (спагетти) и параллельных листов (лазанья), были оснащены формами, которые напоминают пандус Терасаки.

«Наблюдается форм, которые мы видим в клетке», говорит Хубер. «Мы видим, трубчатая сеть, видим параллельных листов. Посмотрим, листы соединены между собой топологическими дефектами, которые мы называем пандусы Терасаки. Таким образом, параллельно очень глубокие».

Тем не менее физика-разному. Как правило, вещество характеризуется своей этап, состояние, которое зависит от термодинамических переменных: плотности (или объема), температуры и давления факторов, которые значительно отличаются по ядерной и внутриклеточном уровнях.

«Для нейтронных звезд, сильные ядерные и электромагнитные силы создают квантовой механики и проблема, — сказал Хубер. — В недрах клетки, силы, которые держат вместе мембраны, в основном энтропии и являются актуальными, чтобы свести к минимуму полной свободной энергии системы. На первый взгляд, это совершенно разные вещи».

Еще одно отличие-это масштаб. Ядерная случае эти структуры основаны на нуклонах, как протоны и нейтроны, и эти блоки измеряемых фемтометрами (10-15). В случае внутриклеточных мембранах длина шкалы измеряется нанометрами (10-9). Разница между ними достаточно велика (10-6), но их дни и те же формы.

«Это означает, что есть что-то более глубокое, что мы понимаем, как сформировать систему ядерной», — говорит Хубер. «Когда вы плотно заседание протонов и нейтронов, как на поверхности нейтронной звезды, сильное ядерное взаимодействие и электромагнитная сила вместе скольжения фаз вещества, которые вы не можете предсказать, глядя на небольших собраниях нейтронов и протонов».

Сходство структур волновала физиков-теоретиков и физиков-ядерщиков. Мартин Сэвидж, например, я наткнулся на графической новой работы на arXiv и очень интересно. «Дело в том, что подобное состояние вещества происходит в биологических системах, я был очень удивлен», — говорит Сэвидж, профессор университета Вашингтона. «В этом определенно что-то есть». Кроме того, сходство еще и очень таинственный. Это только начало.

Человеческие клетки похожи по структуре… нейтронных звезд
Илья Хель

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.