Kas ir Chemotaxis?

Ķīmotakss ir mazu organismu un atsevišķu šūnu kustība, reaģējot uz ķīmiskajiem signāliem apkārtējā vidē. Tam ir nozīme vairākos bioloģiskos procesos, sākot no apaugļošanas līdz cīņai ar infekcijām. Ķīmotakses pētījumi ietver izpēti par to, kā mazi organismi pārvietojas, kad tie reaģē uz ķīmiskajiem signāliem un kas var pārtraukt šos procesus. Pētnieki strādā mikrobioloģijas laboratorijās ar piekļuvi augstas izšķirtspējas mikroskopijai un citiem rīkiem, lai pētītu procesus, kas notiek ļoti mazā līmenī.

Ķīmotaksē atsevišķas šūnas, vienšūnu organismi un mazi daudzšūnu organismi reaģē uz ķīmiskām vielām, virzoties tuvāk vai tālāk no tām. Viņiem ir receptori, kas ir jutīgi pret noteiktām interesējošām vai satraucošām ķīmiskām vielām, lai viņi varētu uz tām reaģēt, izmantojot dažādas kustības metodes. Ķīmiskoatraktanti ir ķīmiskas vielas, kurām ir tendence palielināt vēlmi tuvoties noteiktam ķīmisko vielu avotam, savukārt ķīmijrepelanti veicina organismu vai šūnu kustību pretējā virzienā.

Seksuālā reprodukcija balstās uz ķemotaksi, lai spermatozoīdi varētu migrēt uz olšūnu, sekojot olšūnas ražotajiem ķīmijatraktantiem, lai tā varētu pabeigt apaugļošanos. Augļa attīstības laikā ķemotakss arī spēlē lomu šūnu kustībā, organismam attīstoties; piemēram, topošās nervu šūnas sāk izplatīties, lai kartētu nervu sistēmu. Kļūdas šajā procesā var izraisīt iedzimtus defektus vai spontānu abortu, ja augošajam auglim attīstās ar dzīvību nesavienojamas anomālijas.

Imūnsistēma izmanto tādas šūnas kā neitrofīli un makrofāgi, lai atklātu infekciozos organismus un neitralizētu tos, paļaujoties uz ķemotaksiju, lai izlaistu šo šūnu ražotās ķīmiskās vielas, lai tās varētu izsekot. Un otrādi, mikroorganismi var reaģēt uz toksīnu ķīmisko repelentiem, lai izvairītos no tiem, attālinoties no ķīmiskajām vielām, līdz tie sasniedz drošu zonu. Šie divi piemēri parāda, kā procesu izmanto atsevišķas šūnas, kā arī veseli organismi, lai pārvietotos savā vidē, paļaujoties uz ķīmiskiem signāliem, lai izlemtu, kā, kad un kur pārvietoties.

Ķimikālijas var pārtraukt ķīmijaksi, sajaucot vai dezorientējot šūnas, liekot tām kļūdīties. Ja šūnu kustīgumu ierobežo vides faktori, tas var izraisīt arī kļūdas, kurās organismi var pārvietoties prom no uztura avotiem vai tuvāk toksīniem. Problēmas ar šūnu migrāciju var attīstīties arī tādās situācijās kā nervu bojājumi, kad augošās jaunas šūnas, mēģinot aizstāt bojātās vecās šūnas, var augt nepareizā virzienā orientācijas kļūdu dēļ. Pētnieki ir ieinteresēti uzzināt vairāk par šiem procesiem, jo ​​tie var būt svarīgi traumu un slimību ārstēšanā, kā arī neauglības ārstēšanā.