Добавить новость
smi24.net
News in English
Январь
2024

Stranger Than Friction: A Force Initiating Life

0

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.”








KENGURU GAMES в Звенигороде звенели на всю страну

Парк Юрия Лужкова 19 июля стал территорией мастеров экстремального спорта на фестивале The BOWL

Любовь в сердце и в «Тропикана Парк»

Почему новостройки на Северном Кипре — это лучшее решение для жизни и инвестиций


The founder of Deliciously Ella started a blog when suffering from severe chronic pain. Now, her multimillion-dollar snack empire is going global

Why Juventus spent 111m this summer for only one new player

Tourism is increasing over prepandemic levels, overwhelming popular destinations

The Best Story Of Chicago Bulls’ Offseason Just Got A Happy Ending


В МГУ создали ИИ-алгоритм для поиска скрытых форм молекул

Новая модель Hyundai Elantra уже доступна в России: какие изменения произошли

В Московской области задержан томский предприниматель, укравший 8,5 млн рублей

Пьяный курянин избил супругу и чуть не задушил её штанами из-за ревности


The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game

Bungie promises to fix Destiny 2's new metroid-style morph ball as it makes players sick and glitches out on ultrawide monitors

Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'

Настройки GameHub и Winlator для игры в Prey (2017) на Android



Акция «Каникулы с Росгвардией» продолжается в Чеченской Республике

Кризис спроса: как выбрать надёжного застройщика в 2025 году

Медлить — не время. «Выберу.ру» подготовил рейтинг лучших пенсионных вкладов в июле 2025 года

Молодежь Подмосковья приглашают принять участие в конкурсе к 295-летию русского полководца Александра Суворова


Собянин: создание пяти центров женского здоровья планируется завершить в этом году

Госдума ввела штрафы до 100 тысяч рублей за разглашение гостайны в СМИ

Раздвигая горы - к единству и созиданию! Манифест лезгинского народа (письменное обращение, воззвание программного характера)

СК: в Москве задержали главреда Telegram-канала Baza Глеба Трифонова


Следствие ходатайствует об аресте журналистов Baza Трифонова и Лукьяновой

Москва заключила за первое полугодие 133 тысячи контрактов с малым бизнесом

Защита главреда Baza назвала готовых за него поручиться, включая Собчак

В Московской области задержан томский предприниматель, укравший 8,5 млн рублей


Вероника Кудерметова оценила экстрим-парк «Урам» в Казани

Кудерметова: раньше думала, что Сафина из Казани, её с Маратом все связывают с Татарстаном

Бублик завоевал шестой в карьере титул на уровне ATP

Бублик стал победителем турнира в Гштаде.


Пнувший москвичку за отказ познакомиться мужчина наказан

С воспитанниками ГБУ «Талисман» проведена беседа по профилактике правонарушений

Прокуратура взяла на контроль выяснение причин пожара на Мытной улице в Москве

Установлены личности пострадавших в крупном пожаре на юге Москвы


Музыкальные новости

Матвиенко: Шамана заменили в опере «Князь Владимир» из-за графика

Фестиваль Ruskeala Symphony завершился увертюрой Чайковского и фейерверком

В "Лужниках" завершился VK Fest 2025

Черданцев отреагировал на смерть рок-певца Оззи Осборна


Медлить — не время. «Выберу.ру» подготовил рейтинг лучших пенсионных вкладов в июле 2025 года

Paul Oakenfold возвращается в Россию: легенда электронной музыки даст концерты в Москве и Петербурге спустя 7 лет

Вредоносный код в Firefox: атака на цепочку поставок через NPM-пакеты

В Московской области задержан томский предприниматель, укравший 8,5 млн рублей


Новая модель Hyundai Elantra уже доступна в России: какие изменения произошли

Аудиосказки про Турбозавров теперь на Яндекс Музыке!

2 августа Россия поздравит своих десантников с их Днем уже в 95-й раз Не забывайте, Ильин день - это день десантника

Врач Поляков: Киркоров рискует сойти с ума из-за препарата для похудения


Москвичей предупредили о задержках наземного транспорта из-за ливня

Столичные росгвардейцы оказали помощь мотоциклистке, пострадавшей в ДТП

Сильный ливень заблокировал людей в авто в центре Москвы

Столичные росгвардейцы оказали помощь мотоциклистке, пострадавшей в ДТП


Министр юстиции поделился информацией о роли адвокатов в специальной военной операции.

Путин выразил соболезнования семье председателя Верховного суда Подносовой

Путин провел встречу с министром юстиции.

"Путин имеет свои границы: Британия оценила слова Трампа"




Уже не крепкий орешек: как Брюс Уиллис живет с неизлечимой болезнью

По России распространяется новый вариант коронавируса

Трихолог Мадина Осман: типы алопеции и методы борьбы с ними

Врач-гигиенист клиники «Мегастом» Инна Гришина: сколько нужно чистить зубы


Axios: закон о НАБУ может спровоцировать Трампа на новую волну критики Киева

В центре Киева митингуют против реформ Зеленского


Росгвардия обеспечила безопасность финиша международного ралли «Шелковый путь»

Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби

ЦСКА подписал контракт с нападающим Спронгом, выступавшим в НХЛ

Парк Юрия Лужкова 19 июля стал территорией мастеров экстремального спорта на фестивале The BOWL


Посланник Трампа рассказал, как «неформально» договаривался с Лукашенко: после нескольких тостов Минск освободил политзаключенных


Более 800 спортивных площадок обновят и обустроят в Москве - Сергей Собянин

Собянин: Модернизация двух корпусов ГКБ имени Вересаева завершится в этом году

Собянин: Продолжаем внедрять новый стандарт заботы о женском здоровье в одном месте


Мишустин поучаствует в Международной экологической конференции на Алтае

Зарядки для электромобилей «Энергия Москвы» станут платными

Россияне рассказали, по каким критериям выбирают квартиру для покупки в 2025 году

Уже 59 орловчан решили побороться за просветительскую награду «Знание. Премия»


«Это вопрос национальной безопасности России»: что делается для сохранения исторической памяти в наше время

Пнувший москвичку за отказ познакомиться мужчина наказан

С воспитанниками ГБУ «Талисман» проведена беседа по профилактике правонарушений

Акция «Каникулы с Росгвардией» продолжается в Чеченской Республике


Республика Алтай вошла в десятку регионов России по развитию ипотеки

В Нарьян-Маре из-за холодов возобновили подачу отопления в дома

Центр подготовки личного состава Северо-Западного округа Росгвардии пополнили призывники

В Башкирии ревнивец ранил жену шампуром и сдался полиции


В Симферополе наградили юных крымчан за отвагу и решительность

Поезда "Таврия" по-прежнему задерживаются из-за ЧП в Ростовской области

Актуальная информация о задержке поездов в Крым и обратно

Поезда в Крым и из Крыма следуют с задержками до пяти часов


Бастрыкин поставил на контроль дело об избиении мужчиной ребенка в Подмосковье

Число пострадавших при пожаре в жилом доме в Москве увеличилось до 10

«Это вопрос национальной безопасности России»: что делается для сохранения исторической памяти в наше время

Следствие ходатайствует об аресте журналистов Baza Трифонова и Лукьяновой














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *