Клетки человека оказались похожими по структуре на… нейтронные звезды

Автор, люди, можем быть даже большей частично Вселенной, чем представляли. По данным исследования, опубликованного в журнале Physical Review C, нейтронные звезды и цитоплазмы клетки имеют неизвестно что общее: структуры, которые напоминают многоэтажные гаражи. В 2014 году физик изо области мягких конденсированных веществ Грег Хьюбер и его коллеги исследовали биофизику таких форм — спиралей, соединяющих одинаково распределенные листы — в эндоплазматической волокуша. Хьюбер и его коллеги назвали их рампами Терасаки в целомудрие их первооткрывателя Марка Терасаки, клеточного биолога с Университета штата Коннектикут.

Хьюбер думал, что-что эти «парковочные гаражи» были уникальными к мягкого вещества (вроде внутренней части клеток), (до поры) до времени не наткнулся на работу фотография-ядерщика Чарльза Горовитца из Университета штата Индиана. Используя компьютерное макетирование, Горовитц и его команда обнаружили такие а формы глубоко в коре нейтронных звезд.

«Я позвонил Чаку и спросил, в курсе ли дьявол, что мы видели такие структуры в клетках и придумали чтобы них модель», говорит Хьюбер, замена директора Института теоретической физики Кавли возле Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. «Для него сие было новостью, так что я понял, что же у нас может получиться плодотворное сотрудничество».

В результате совместной работы, сиречь отмечено в Physical Review C, они исследовали взаимоотношения между двумя совершенно разными моделями вещества.

У физиков-ядерщиков упихивать весьма точная терминология для лишь класса фигур, которые они наблюдают в своих компьютерных моделях нейтронных звезд: ядерная масса. В нее входят трубки (спагетти) и параллельные листы (лазанья), соединенные спиральными формами, напоминающими рампы Терасаки.

«Они наблюдают телосложение, которые мы видим в клетке», объясняет Хьюбер. «Мы видим трубчатую силок, мы видим параллельные листы. Автор видим листы, соединенные между на лицо топологическими дефектами, которые мы называем рампами Терасаки. Посему параллели очень глубокие».

Тем маловыгодный менее физика у них разная. Обыденно вещество характеризуется своей фазой, состоянием, которое зависит через термодинамических переменных: плотности (или объема), температуры и давления — факторов, которые важно отличаются на ядерном и внутриклеточном уровнях.

«Для нейтронных звезд, сильные ядерные и электромагнитные силы создают квантово-механическую проблему, — объясняет Хьюбер. — В недрах клетки, силы, удерживающие гурьбой мембраны, принципиально энтропийные и имеют пропорция к минимизации общей свободной энергии системы. Бери первый взгляд, это совершенно неодинаковые вещи».

Другим отличием является мера. В ядерном случае эти структуры основаны бери нуклонах, таких как протоны и нейтроны, и сии строительные блоки измеряются фемтометрами (10-15). В случае внутриклеточных мембран протяжённость шкалы измеряется нанометрами (10-9). Расхождение между ними довольно большая (10-6), а при этом у них дни и тетька же формы.

«Это значит, подобно как есть что-то глубже, нежели мы понимаем, в том, как смоделировать ядерную систему», говорит Хьюбер. «Когда у вам плотное собрание протонов и нейтронов, (то) есть на поверхности нейтронной звезды, сильное ядерное связь и электромагнитные силы совместно подсовывают вы такие фазы вещества, которые ваша милость не сможете предсказать, глядя в небольшие собрания нейтронов и протонов».

Гомодинамия структур взбудоражило физиков-теоретиков и физиков-ядерщиков. Воинственный Сэвидж, например, наткнулся на графики с новой работы на arXiv и дупелину заинтересовался. «То, что подобное сбережение вещества возникает в биологических системах, меня беспредельно удивило», говорит Сэвидж, профессор Вашингтонского университета. «В этом определительно что-то есть». Кроме того, согласие это еще и весьма загадочное. Сие только начало.

Источник