Алгоритм для изучения галактик помог ученым понять эмбриональное развитие

Складывание биологических тканей в процессе эмбрионального развития организма осуществляется по тем же фундаментальным законам Вселенной, которых придерживаются, например, формирующиеся галактики. Такой вывод, по данным издания Developmental Cell, сделали сотрудники Массачусетского технологического института (США), изучавшие морфогенез.

Морфогенез — процесс изменения формы тканей организма, пребывающего в стадии эмбрионального развития. Один из ключевых компонентов морфогенеза — складывание, позволяющее плоским листам эмбриональных клеток превращаться в трубки и другие объемные структуры.

Опыты показывают, что даже если повредить некоторые эмбриональные клетки, складывание все равно завершается образованием правильных структур. То есть, процесс складывания является чрезвычайно надежным. Но за счет чего — ученые до сих пор не знали.

"Изучение гаструляции, по мере которой эмбрион превращается в сложную многослойную структуру из однослойной сферы, показало, что участвующие в процессе эмбриональные клетки содержат в себе миозин и актин — белки, отвечающие за образование нитей, соединяющих отдельные клетки между собой. Мы предположили, что сеть из этих нитей играет основную роль в надежности складывания ткани", — говорят ученые.

Для того, чтобы доказать это, биологи объединились с исследователями, которые изучают свойства мягкой и текучей материи. На этом этапе ученые решили применить математическую модель, созданную для анализа топологических особенностей структур, аналогичных долинам и хребтам в ландшафте. Астрофизики используют этот алгоритм для изучения структур галактик, но он, как выяснилось, отлично подходит и для отслеживания сетей актомиозина в биологической ткани.