Скелетные мышцы состоят из небольших сократительных единиц — саркомеров. Многие из этих саркомеров образовывают миофибриллы, которые проходят от одного конца мышцы к другому. Сокращения этих саркомеров приводят к сжатию всей мышцы. Ученые из Института Макса Планка (MPI) биохимии в Мюнхене-Martinsried (Германия) недавно определили ключевой механизм, как построена мышца. Эти результаты уже опубликованы в журнале Current Biology.
Для того чтобы тело перемещалось, скелетные мышцы должны двигать скелет. Для эффективного движения важно, чтобы мышца сокращалась только вдоль определенной оси, например, для движения ноги вдоль бедра. Такое сокращение достигается миофибриллами, которые охватывают по всей длине мышцу. На обоих концах миофибриллы крепятся к сухожилию, которое связано со скелетом.
«Таким образом, вся сила трансдуцировала от мышцы к скелету»,- описывает Frank Schnorrer.
Исследователи Manuela Weitkunat и Post Doc Aynur Kaya-Çopur расследовали этот вопрос на плодовой мушке дрозофиле. Они обнаружили, что вскоре после того, как мышцы крыльев дрозофилы связываются с сухожилиями, устанавливается механическое напряжение. Это напряжение доходит до саркомеры и идет через мышцы и сухожилия к скелету.
С помощью генетических мутаций ученые смогли блокировать мышцы до сухожилий и таким образом избежать формирования напряжения в системе. Для того, чтобы непосредственно проверить влияние механического напряжения, ученые использовали лазер. Эта стратегия привела к значительному дефекту в образовании саркомеры и миофибрилл.
«Основываясь на этих результатах, мы предлагаем новую гипотезу образования миофибрилл», — объясняет Schnorrer. «Когда определенный порог напряжения достигается, срабатывает формирование миофибрилла. Если напряжение находится под угрозой, то саркомерные компоненты не имеют пространственную информацию».
Мышцы человека также содержат миофибриллы, которые построены на периодически выстроенных саркомерах, вполне вероятно, что подобная напряженность также наблюдается во время развития мышц человека, считают ученые.
Подробнее в научной статье:
Weitkunat, M., Kaya-Çopur A., Grill S.W. and and Schnorrer F. Tension and force-resistant attachment are essential for myofibrillogenesis in Drosophila flight muscle — 2014 — Current Biology
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
Для отправки комментария необходимо войти на сайт.