Биофизики изучают механизм сверхбыстрого сокращения инфузории Spirostomum ambiguum

Клетка на электротяге! Наши мышцы устроены как двигатель внутреннего сгорания. Их топливо — АТФ, молекула, которая запасает энергию и при работе буквально «сгорает», как бензин. А одноклеточное Spirostomum ambiguum, по словам биофизика Мэри Элтинг из Университета штата Северная Каролина, скорее похоже на электромобиль. И разгоняется так, что нам и не мечтать. Этот гигант по меркам одноклеточных живёт в воде и плавает с помощью ресничек. Меньше чем за пять миллисекунд он сжимается до четверти своей длины — в сотни раз быстрее, чем мы моргаем. Скорость — около 100 длин тела в секунду, и повторить трюк клетка может почти сразу. Для масштаба: человек ростом 180 см за такое же мгновение стал бы 45-сантиметровым. Человеческие мышечные волокна способны укоротиться примерно так же, но им нужно раз в 10 больше времени. Зачем такая прыть? Возможно, чтобы удирать от хищников или «переговариваться» с другими инфузориями. Мышечных волокон у Spirostomum нет. Под электронным и иммунофлуоресцентным микроскопами учёные нашли вместо них мионемы — волокна из белков центрина и Sfi1, которые связывают кальций. У этой инфузории мионемы сплетены в сеть, похожую на авоську, и обтягивают клетку снаружи. Стоит появиться ионам кальция, как белок Sfi1 теряет жёсткость и слипается, словно комок мокрых спагетти. Сеть резко затягивается, клетка сжимается, а затем пружинит обратно. Форма сети тоже важна. Она позволяет клетке сжиматься равномерно и не повреждать органеллы (клеточные «внутренние органы») даже на такой скорости. Самое интригующее пока не разгадано. Кальций здесь работает как электрический ток, но неясно, что создаёт «напряжение», которое этот ток запускает, и как система «перезаряжается» перед новым сокращением. От реакций, запускаемых кальцием, обычно ожидают одного срабатывания, а Spirostomum повторяет их снова и снова. Именно это команда сейчас и изучает. Ответ может пригодиться инженерам. По словам Элтинг, именно в этих деталях ключ к быстрой искусственной мышце, которой не нужен АТФ. @vselennayaplus