Tadqiqot natijalariga ko’ra, olomon hujayralar o’sishni sekinlashtirib, konsentrik doiralarni hosil qiladi. Skott Uedi jamoasining modellari zararli mikroblarning o’sishini boshqarishga yordam berishi mumkin.Ko’pgina boshqa organizmlar singari, hujayralar ham chuqurchalar darajasida to’planganda stressga duchor bo’lishi mumkin. Biroq, boshqa hayot shakllaridan farqli o’laroq, qo’shnilar tomonidan to’lib-toshgan jismoniy stress ostida bo’lgan hujayralar, ularning o’sishini keskin sekinlashtirib, bu jarayonda konsentrik doiralarning go’zal naqshini shakllantirish orqali biroz yengillik topishi mumkin.”Bunday mexanik stress ostida bo’lgan hujayralar o’sishni shu tarzda kamaytirishi mumkinligini ko’rib hayron bo’ldim”, deydi Uedi. “Qizig‘i shundaki, ular konsentrik doiralarni hosil qiladilar, bunda har bir halqa o‘z qo‘shnilari tomonidan qanchalik bo‘g‘ilganini ko‘rsatadi va natijada ular qanchalik katta bo‘lishi mumkinligiga ta’sir qiladi. Bu juda oddiy qoidadan kelib chiqadigan mustahkam naqsh va bu ilgari hech kim o‘lchashni o‘ylamagan narsadir”.
Uidi tadqiqotni Flatiron institutining hamkor tadqiqotchilari Brays Palmer, Adam Lamson, Reza Farhodifar va Maykl Shelli hamda Purdue universitetidan Tayyun Kim bilan hamkorlikda olib bordi.
Bo’linadigan hujayralarga chuqur sho’ng’ish
Weady guruhi biofizik Barbados elektron pochta ro’yxati 67672 aloqa rahbarlari modellashtirishga qiziqadi – yoki u aytganidek, kichik miqyosdagi qoidalar keng ko’lamli xatti-harakatlarni qanday boshqaradi. Bunday holda, uning jamoasi hujayra proliferatsiyasini, hujayralar o’zlarining ko’proq nusxalarini yaratish uchun bo’linish jarayonini o’rganmoqchi edi.
Guruh o’sib borayotgan bakterial koloniyalarning simulyatsiyasini o’rganib, kashfiyot yondashuvidan boshladi. Boshida ular hujayra hajmini tartibga solish kabi umumiyroq chora-tadbirlarni ko’rib chiqdilar, ammo keyin naqshni payqashdi
Odatda, hujayra ko’payish jarayoni eksponentsialdir: hujayra ikkiga bo’linadi va nasl ikkiga bo’linadi va hokazo, o’sish sur’atida davom etadi. Biroq, o’zlarining simulyatsiyalarida, jamoa hujayralar siz kutgandek bo’linmayotganini payqadi – aslida, ularning ko’payish tezligi ularning atrof-muhit gavjum bo’lishi bilan sezilarli darajada sekinlashdi.
“Siz bir hujayradan boshlaysiz, u juda oz yoki umuman stressni his qiladi. Keyin u bo’linadi va bu hujayralar bo’linadi va markazga yaqinroq bo’lgan hujayralar tobora ko’proq stressga duchor bo’lishadi, chunki ularga ko’proq bosim bor va bu ularning o’sishini sekinlashtiradi,” deydi Uedi. “Shunday qilib, siz aylananing chetiga qarab harakatlansangiz, siz konsentrik doiralar sifatida namoyon bo’ladigan bir xil bo’lmagan stress sezgirligi chiziqlarini olasiz.”
Uyali modellashtirishdan yangi tushunchalar
Ushbu dastlabki ish zarracha simulyatsiyalariga asoslangan bo’lib, ular ko’payish jarayoni nisbatan kam sonli hujayralarda qanday sodir bo’lishini ko’rsatadi. Ushbu ma’lumotlarga asoslanib, jamoa keyinchalik jarayonning juda ko’p sonli hujayralarda qanday ishlashini taxmin qiladigan kontinuum modelini ishlab chiqdi.
“Zarrachalar simulyatsiyasi yordamida siz diskret narsaga qaraysiz – bu holda siz vaqt o’tishi bilan kuzatayotgan bakteriyalarga qaraysiz”, deydi Uidi. “Ammo kontinuum modeli boshqacha ishlaydi, zarrachalar soni juda katta, shuning uchun siz uni doimiy material sifatida ko’rsatishingiz mumkin. Bu bizga jarayonni kengroq miqyosda yaxshiroq tekshirishga va uning qanchalik mustahkam ekanligini tushunishga yordam beradi”.Ajablanarlisi shundaki, jamoa ularning kontinuum modeli zarrachalar simulyatsiyasida ko’rgan narsalariga juda mos kelishini aniqladi va bu ularning taxminlari to’g’ri ekanligini ko’rsatdi: burchakka qo’yilgan hujayralar o’zlarining o’sishini sekinlashtiradi va bu jarayonda to’xtatuvchi naqsh yaratadi.
Potentsial ilovalar va kelajakdagi tadqiqotlar
Hujayra proliferatsiyasini o’rganish juda muhim, chunki alb directory bu juda muhim jarayon, balki ko’payadigan hujayralar zararli bo’lsa (o’ylab ko’ring: bakterial infektsiya), ular zararli ta’sirga olib kelishi mumkin.Uidi: “Bu jarayon tabiiy ravishda qanday tartibga solinishi va uni qanday nazorat qilish kerakligini aniqlash muhim” deydi. “Bizning modelimiz hujayraning mexanik stressga javobini kuchaytiradigan atrof-muhit omillarini aniqlaydi va bu omillarni rag’batlantirish eksponent o’sishni sekinlashtirishi mumkin.”Ushbu tadqiqotda ishlab chiqilgan model boshqa uyali xatti-harakatlarni o’rganish uchun asos bo’lib xizmat qilishi mumkin.”O’ylaymanki, bu model stress, ozuqaviy moddalarga kirish yoki boshqa narsa orqali hujayralar qanday reaktsiyaga kirishishini ko’rishni xohlaydigan odamlar uchun foydali vositadir”, deydi Vedi. “Bunday model bilan bu savollarni qanday berish juda aniq, shuning uchun men buni yanada kengroq qilish imkonini beradigan darajada hayajonli deb bilaman.”