自组织机械化学动力在Physarum碎片的变形动力学中
摘要：粘液菌骨头庙的小型碎片中，驱流阿米巴样运动的时空动力学是本工作的目标。在这一模式生物体中，细胞收缩驱动细胞内流动，而这些流动则传输调节收缩的化学信号。由于这些非线性相互作用的结果，迁移的骨头庙碎片展现出多样性的迁移行为。为了研究这些动态过程，我们测量了每个迁移碎片内质和外质速度的时空分布、其对基质产生的牵引应力以及游离细胞内钙离子的浓度。利用这些前所未有的实验数据，我们根据碎片的动态特征对迁移的骨头庙碎片进行分类，发现它们常常展现出自发协调的流动、收缩和化学信号波动。我们显示，展现对称时空模式的内质流碎片迁移速度明显慢于展现非对称模式的碎片。此外，我们对外质速度和基质上的牵引应力进行联合测量，表明外质的前向运动是由一系列的黏滑转变启动的，我们猜测这些转变也是以波动形式组织的。将我们的实验结果与简化的对流扩散模型相结合，我们发现钙离子的对流输运可能是建立和维持钙离子浓度的时空模式以调节收缩力的关键。
作者：Shun Zhang, Robert D. Guy, Juan C. Lasheras and Juan C. del Alamo
论文ID：1703.09691
分类：Cell Behavior
分类简称：q-bio.CB
提交时间：2017-05-24