جريان آب در غشاء يك سلول براي فرآيند تغيير شكل سلولي لازم است.

سلول‌هاي زيست شناختي براي حركت به اطراف، برقراري ارتباط يا احساس محيط پيرامونشان تغيير شكل مي‌دهند. چنين تغيير شكل‌هايي اغلب با تشكيل يك برآمدگي گرد در غشاء سلول يا به اصطلاح «تاول» شروع مي‌شود. پژوهشگران عموماً فرض مي‌كنند كه تاول‌ها بدون هرگونه تغيير در حجم سلول شكل مي‌گيرند، درست مثل بادكنكي پر از آب كه اگر از يك جا فشرده شود در جاي ديگري باد مي‌كند. اما اكنون كاترينا لاپورتا Caterina La Porta و همكارانش از دانشگاه ميلان ايتاليا، با آزمايش و شبيه سازي نشان داده‌اند كه تغييرات حجمي ضروري است.

يك تاول وقتي تشكيل مي‌شود كه اسكلت سلولي- ساختار شبكه‌اي سخت درست زير غشا،- منقبض شده و توليد برآمدگي در غشاء مي‌كند. اما نشانه‌هايي در دست است كه در اين فرآيند آكواپورين‌ها هم دخيل هستند، يعني كانال‌هايي در غشاء كه به آب اجازه عبور مي‌دهند.  براي مطالعه‌ي نقش تغييرات حجمي، محققان به بررسي جنين تك سلولي گورخرماهي كه به طور پيوسته توليد تاول كرده و سپس جمع مي‌شد پرداختند. اين گروه سلول‌هاي معمولي را با سه نوع جهش يافته توسط مهندسي ژنتيك مقايسه كردند: سلول‌هايي با توليد آكواپورين زياد (AQP+)، سلول‌هايي با توليد آكواپورين كم (AQP-) و سلول‌هايي كه انقباضات اسكلت سلولي آن‌ها مهار شده‌ بود (DN-ROK).

لاپورتا و همكارانش از تصويربرداري سريع با رنگ غليظ غشاء استفاده كردند تا سلول‌ها را در حال توليد و انقباض تاول‌ها مشاهده كنند و با پردازش فيلم‌ها توانستند تغييرات حجم و سطح را اندازه بگيرند. آن‌ها دريافتند كه افت و خيزهاي حجم و سطح در سلول‌هاي AQP+ بيشتر و در AQP- و DN-ROK كمتر است. دو نوع سلولِ كم تغيير اثرات مشابهي نشان مي‌دادند كه پيشنهاد مي‌كرد در تشكيل تاول، تنظيم شارش آب توسط آكواپورين‌ها به اندازه‌ي انقباضات اسكلت سلولي اهميت دارد. مدل عددي گروه اين نظر را تائيد كرده و نشان مي‌دهد كه داده‌ها تنها در صورت تخلخل زياد غشاء قابل بازتوليد است.

اين تحقيق در Physical Review Letters به چاپ رسيده است.

منبع

 Water Flow Helps Cells Move