Как клетки следуют за электрическими полями

Многие живые организмы способны реагировать на электрические поля — либо двигаясь, либо используя их для обнаружения добычи или врагов. Слабые электрические поля могут быть важны для роста, развития и заживления ран: известно, что одним из сигналов, направляющих клетки в рану для её восстановления, является нарушение нормального электрического поля между тканями. Эта способность двигаться в ответ на электрическое поле называется гальванотаксисом или электротаксисом.

Профессор дерматологии Калифорнийского университета в Дэвисе Минь Чжао, Питер Девроетс из Университета Джонса Хопкинса и их коллеги стремятся раскрыть механизмы этих реакций, изучая как клетки тела, так и Dictyostelium discoideum — амёбу, обитающую в почве. Dictyostelium необычен тем, что часть жизни проводит в виде одноклеточной амёбы, но иногда множество амёб собираются вместе, образуя плодовое тело.

В статье, только что опубликованной в журнале Science Signaling, Чжао и коллеги провели скрининг Dictyostelium на предмет генов, влияющих на электротаксис. Они использовали специальные штрих-кодированные микропланшеты, разработанные профессором биомедицинской инженерии Калифорнийского университета в Дэвисе Тингруем Паном, для скрининга сотен штаммов амёб.

Команда идентифицировала ряд генов, включая ген PiaA, который кодирует критический компонент пути, контролирующего подвижность. Другие гены, связанные с электротаксисом у Dictyostelium, также оказались связаны с этим же сигнальным путём.

На данный момент никто не знает, как клетки обнаруживают эти очень слабые электрические поля, отметил Чжао. Техника скрининга может быть использована для идентификации большего числа генов, связанных с электротаксисом, и поможет исследователям собрать воедино картину того, как именно электрические сигналы обнаруживаются и преобразуются в действие.