Dynamisk bio-grænseflade mellem muslingevæv og byssus spiller en vigtig rolle i hurtig frigivelse

Et team af kemikere ved McGill University, der arbejder sammen med en kollega fra Charité-Universitätsmedizin i Tyskland, har afsløret en del af den proces, som muslinger bruger til at binde sig til sten og hurtigt frigøres fra dem, når forholdene kræver det.

I deres projekt, rapporteret i tidsskriftet Science , studerede gruppen grænsefladen mellem muslingevæv og det bundt af filamenter, som muslinger bruger til at forankre sig til sten og andre genstande. Guoqing Pan og Bin Li, med Jiangsu University og Soochow University, begge i Kina, har publiceret en Perspective-artikel i samme tidsskriftsudgave, der skitserer det arbejde, som teamet har udført med denne nye indsats.

Muslinger er toskallede bløddyr, der lever i både fersk- og saltvandsmiljøer. De har hængslede skaller, der er forbundet med et ledbånd. Muskler sikrer en tæt forsegling, når skallen er lukket. Muslinger bruger byssus-tråde (almindeligvis kendt som skæg) til at fæstne sig til faste genstande såsom sten.

Muslingebyssus er blevet grundigt undersøgt på grund af deres unikke evne til at forbinde ikke-levende materiale (de filamenter, der udgør trådene) til levende væv og til at afbryde forbindelsen efter behov. Men som Pan og Li bemærker, har det meste af denne forskning drejet sig om mulige kemiske bindingsmekanismer. I denne nye indsats fokuserede forskerholdet i stedet på dynamikken i bio-grænsefladen.

For bedre at forstå, hvordan byssus-trådene forbindes med levende væv, og hvordan de kan kastes ud, hvis det er nødvendigt, brugte forskerholdet en række forskellige teknologier til at studere trådene og vævet, som de forbinder med. Ved at bruge flere typer billeddannelse sammen med spektroskopi, observerede holdet, at enderne af trådene låste sammen med lag af levende væv, som selv var dækket af ca. 6 milliarder bevægelige cilia.

De fandt endvidere ud af, at det at have så mange flimmerhår blev oversat til en høj grad af overfladekontakt, hvilket gjorde det muligt mekanisk at samle to forskellige materialer. Forskerne bemærkede også, at cilia-oscillationer hjalp både med at styrke grebet mellem de to materialer og til at give mulighed for hurtig frigivelse, når det var nødvendigt. De fandt ud af, at flimmerhårens bevægelse blev drevet af neurotransmittere, hvilket, forskerne teoretiserer, tyder på, at de i sidste ende styres af serotonin og dopamin.

Flere oplysninger: Jenaes Sivasundarampillai et al., En stærk hurtig-release biointerface i muslinger medieret af serotonerg cilia-baseret adhæsion, Science (2023). DOI:10.1126/science.adi7401

Guoqing Pan et al., En dynamisk biogrænseflade kontrollerer muslingeadhæsion, Science (2023). DOI:10.1126/science.adl2002

Journaloplysninger: Videnskab

© 2023 Science X Network