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文章作者:bianji3 | 2017-10-31
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       受孕过程是指精子与卵子相遇、受精,受精卵再经输卵管保送到子宫腔内这个过程。即输卵管壶腹部等待受精。卵子的存活时间约为24小时。当精子与卵子外面结应时,卵子的代谢速度敏捷进步,并开端分解DNA。有关卵子激活的详细机理还不清楚,只知精子仅起到翻开法式榜样开关的感化。除精子,一些其他非专注的化学的或物理的处理,也能使卵激活,例如针刺蛙卵,也能使之冲动。冲动的肇端无需任何新蛋白质的分解。
 

美国迷信家用《星球大年夜战》的创意制造了一个精子与卵子结合的迷信视频美国迷信家用《星球大年夜战》的创意制造了一个精子与卵子结合的迷信视频

      据媒体报导,人类生殖细胞的结合过程很难视觉化,但一群迷信家应用《星球大年夜战》的创意,制造了一段富风兴趣性和知识性的视频,同时不测埠提醒出一个新的发明。

  这段时长3分钟的视频名为《人之初》(The Beginning),是美国韦斯生物启发工程研究所开创人兼主管唐纳德·因格贝尔(Donald Ingber)和同事查尔斯·莱利(Charles Reilly)的作品,后者曾与“公园路前期制造公司”(Park Road Post)的片子导演彼得·杰克逊(Peter Jackson)协作过。

 
 
归结精子和卵子的结合过程

           “我认为迷信和公众之间存在巨大年夜的鸿沟,由于在黉舍里,迷信被描述为机械式的、须要逝世记硬背的器械,而就定义而言,假设你能记忆它,那它就不是迷信,”因格贝尔在声明中说,“迷信是对未知的寻求。我们有义务与大年夜众接触,向他们传达摸索和发明的乐趣。荣幸的是,片子工业曾经在这方面做了很出色的任务。”

  因而,经过过程迷信与片子艺术的结合,因格贝尔和莱利将天然奥妙以一种全新的方法涌如今我们眼前,他们乃至用全新的视角提醒了个中一个分子过程的假说。这段视频及相干的新发明发表在《ACS纳米》(ACS Nano)期刊上。

视频中最引人注目标是对精子鞭毛轴丝(axoneme)的描述。鞭毛轴丝是一个长管状构造,由9对微管以圆柱形包抄1对微管构成,一向延长到精子的全部尾部。

  视频中最引人注目标是对精子鞭毛轴丝(axoneme)的描述。鞭毛轴丝是一个长管状构造,由9对微管以圆柱形包抄1对微管构成,一向延长到精子的全部尾部。

  在视频中,因格贝尔和莱利选择了太空科幻片子《星球大年夜战》的创意,大年夜批摆动尾巴、奋力游向卵子的精子像极了飞向逝世星的X翼战机。这的确就是一场“精子大年夜战”,数百万精子展开激烈竞争,比赛进入卵子的机会。

  制造如许的迷信视频,关键在于保持兴趣性和迷信性。精子尾巴的摆动形式非常复杂,须要建立从单个原子到细胞程度的多层生物学模型。打个比方,这就像一开端出现的是帝国大年夜厦的全貌,然后逐步缩小年夜,终究看清保持这座修建物稳定的单个螺栓。

  “其实创造一个精确的生物模型,和用计算机在片子中描述一个可信度高的生命是很类似的,你要赓续地检查并修改你的虚拟作品,直到它与现实物体的外形和移动方法符合,”莱利说,“不过,从生物学角度,这些模仿还必须与已有的迷信数据,和此前曾经被实验证明的实际模型吻合。”

  为了制造这个视频,研究者将基于物理学的片子动画软件和分子静态模仿软件结合起来,还必须确保不合标准上的活动精确无误。

在鞭毛轴丝内,一排排动力蛋白沿着微管同步移动,就像海员们同时划桨,终究使精子可以或许向前游动。在鞭毛轴丝内,一排排动力蛋白沿着微管同步移动,就像海员们同时划桨,终究使精子可以或许向前游动。

        视频中最引人注目标是对精子鞭毛轴丝(axoneme)的描述。鞭毛轴丝是一个长管状构造,由9对微管以圆柱形包抄1对微管构成,一向延长到精子的全部尾部。视频显示了鞭毛轴丝若何经过过程曲折和拉伸为精子尾部供给动力。再更进一步不雅察,可以看到鞭毛轴丝具有被称为“动力蛋白”(dynein)的蛋白质。动力蛋白是一种马达蛋白,能将三磷酸腺苷(ATP)中高能磷酸键的化学能转化为机械能。在鞭毛轴丝内,一排排动力蛋白沿着微管同步移动,就像海员们同时划桨,终究使精子可以或许向前游动。

  正是在这里,研究者发清楚明了一个新的分子过程。在创作分子马达的三维静态模型时,研究者发明,当力量施加在动力蛋白分子的结合地位——化学键断裂和能量释放的处所——时,动力蛋白分子中一个特别的搭钮区域也会同步移动。此前迷信家还从未不雅察到这一景象。

  这段视频也再一次提示我们,生物体系具有高度的机械程度,乃至可以一向细化到原子层次。这段视频发表在纳米技巧期刊《ACS纳米》上并不是有时;或许在不久的将来,迷信家就可以在这一标准上把持乃至打造出分子机械。

 

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