Волокна коллагена являются основным компонентом соединительных тканей, встречающихся во всем животном мире. Подобные кабелю сборки длинных биологических молекул соединяются, образуя такие разнообразные ткани, как кожа, роговица, сухожилия или кости. Развитие этих сложных тканей является предметом множества исследовательских усилий, сосредоточенных на вовлеченных этапах и соответствующем вкладе генетики и физической химии в их развитие. Теперь два исследователя из Университета Париж-юг в Орсе, Франция, пролили новый свет на то, как формируются сложные коллагеновые фибриллы. В новом исследовании, опубликованном в EPJ E, авторы сосредоточились на одной из иерархических стадий, на которой молекулы спонтанно объединяются в длинные и плотные осесимметричные волокна, известные как фибриллы коллагена I типа.
Соединительные ткани представляют собой иерархические структуры, которые проходят несколько фаз ассоциации, образуя организации фибрилл, адаптированные к различным функциям в живых организмах. В этом исследовании рассматриваемая стадия спонтанной ассоциации уникальна, поскольку диаметр волокна остается постоянным на протяжении всего его роста, а в конце роста проявляется характерный параболический профиль. Изучив несколько возможных моделей, исследователи пришли к выводу, что наиболее вероятным объяснением является то, что волокна расходятся от оси волокна вдоль стебля, подобно тому, как растут соцветия подсолнуха..
Авторы отмечают, что филлотаксис, или рост листьев, обеспечивает наилучшую возможную упаковку в условиях круговой симметрии, как в случае с плотными коллагеновыми волокнами. «Однако из-за сложности материала необходимы соответствующие экспериментальные исследования в направлениях, предложенных самой моделью, чтобы твердо установить ее», - говорит Жан Шарволин, соавтор исследования.