Oppdagelse av cellesymbiose: Bielefeld-forskere avslører hemmeligheter til den ekstracellulære matrisen!

Oppdagelse av cellesymbiose: Bielefeld-forskere avslører hemmeligheter til den ekstracellulære matrisen!

18. august 2025 publiserte et internasjonalt forskerteam, inkludert Bielefeld University, en banebrytende studie i tidsskriftetProceedings of the National Academy of Sciences(PNAS). Studien undersøker hvordan celler i et team danner komplekse strukturer, spesielt gjennom interaksjonen i den ekstracellulære matrisen (ECM) produsert av celler. Fokus for forskningen var modellorganismen Volvox carteri, en grønnalge som består av rundt 2000 celler.

Forskerne brukte et fluorescerende merket ECM-protein kalt pherophorin II for å visualisere strukturene til ECM. For å gjøre dette brukte de et konfokalt laserskanningsmikroskop (CLSM), som muliggjorde et høyoppløselig bilde av ECM. Resultatene viste at ferophorin II er lokalisert ved grensestrukturene til ECM og stabiliteten til de ytre strukturene opprettholdes til tross for forskjellige proteiner produsert mellom celler. Interessant nok følger avdelingene til ECM en matematisk k-gamma-fordeling.

Dynamisk utvikling og selvorganisering

Et sentralt funn av studien er cellenes evne til kollektivt å skape stabile ytre strukturer uten behov for direkte koordinering. Dette antyder en prosess med selvorganisering. Forskerne fant også at ECM-strukturene har avrundede eller polygonale grenser som endres etter hvert som algene vokser.

Forskerteamet besto av ulike eksperter, inkludert professor Armin Hallmann, Dr. Benjamin von der Heyde og Dr. Eva Laura von der Heyde fra Bielefeld University, samt Anand Srinivasan, Dr. Sumit Kumar Birwa, Dr. Steph Höhn og professor Raymond Goldstein fra University of Cambridge. Denne samarbeidsinnsatsen støttes av finansiering fra Wellcome Trust og John Templeton Foundation.

Rollen til den ekstracellulære matrisen

Den ekstracellulære matrisen spiller en avgjørende rolle i cellekommunikasjon og interaksjon. Den består av et heterogent grunnstoff som inkluderer vann, glykoproteiner, polysakkarider og viktige næringsstoffer. Hovedkomponentene inkluderer også kollagener, som danner ulike typer fibre og er tilstede i nesten alle vev. Denne matrisen påvirker ikke bare egenskapene til vev, men også celleadferd gjennom interaksjoner mellom proteiner og matrisekomponenter.

Studien viser også at 54 % av genene i V. carteri er spesifikke for celletyper. To hovedcelletypespesifikke promotorer er identifisert: PCY1, som er aktiv i reproduktive celler (gonidia), og PFP, som virker i somatiske celler. Disse promoterne gir effektive molekylære verktøy for genetisk manipulasjon og studiet av genfunksjoner i V. carteri.

Samlet sett fremhever forskningen hvor viktig dynamikken til ECM er for dannelsen og stabiliteten av komplekse cellestrukturer og åpner for nye perspektiver for å forstå flercellethet og celledeling.

Den originale publikasjonen, skrevet av Benjamin von der Heyde et al., ble publisert 12. august 2025 og kan finnes under DOI: 10.1073/pnas.2425759122 kan sees.

For mer informasjon om den ekstracellulære matrisen, vennligst besøk Wikipedia.

Studiet av V. carteri og beslektede organismer kan ha brede anvendelser innen syntetisk biologi og medisinsk forskning, som å utvikle mer spesifikke terapier eller utdype vår forståelse av celleadferd.

uni-bielefeld.de rapporterer at vitenskapelige funn om cellens selvorganiserende evne åpner nye veier innen biologisk forskning.

Oppsummert utvider forskningen våre perspektiver på livets kompleksitet og belyser samspillet mellom celler i deres naturlige miljø.