ఒక కొత్త రేఖాగణిత ఆకారం కనుగొనబడింది, ఇది వక్ర కణజాలాలు మరియు అవయవాలను తయారు చేసేటప్పుడు ఎపిథీలియల్ కణాల త్రిమితీయ ప్యాకింగ్ను అనుమతిస్తుంది.
ప్రతి జీవి సింగిల్గా ప్రారంభమవుతుంది సెల్, ఇది మరింత కణాలుగా విభజిస్తుంది, ఇది బిలియన్ల వరకు విభజించి, ఉపవిభజన చేస్తుంది కణాలు మొత్తం జీవిని సృష్టించడానికి ఏర్పడతాయి. ఇది అత్యంత సమస్యాత్మకమైన అంశాలలో ఒకటి జీవశాస్త్రంలో కణాల నుండి ఎలా మొదలవుతుంది, మొదట కణజాలం మరియు తరువాత అవయవాలు ఏర్పడతాయి. ముఖ్యంగా, కొన్ని కణాల ద్వారా ఏర్పడిన పిండం యొక్క సాధారణ నిర్మాణం సంక్లిష్ట అవయవాలను కలిగి ఉన్న జీవిగా మారుతుంది. ఉదాహరణకు, మిలియన్ల కొద్దీ ఎపిథీలియల్ కణాలు కలిసి ప్యాక్ చేస్తాయి మానవ చర్మం, మా అతిపెద్ద అవయవం మరియు బలమైన అవరోధం. మా అయితే చర్మం పూర్తిగా చదునైన ఉపరితలం, తెలిసిన రేఖాగణిత ఆకారాలు చర్మాన్ని నిర్మించడానికి ఒకదానితో ఒకటి పేర్చవచ్చు. కానీ మన శరీరం చదునుగా లేనందున ఈ ఎపిథీలియల్ కణాలు తమను తాము వక్రంగా మరియు వంగవలసి ఉంటుంది. ఎపిథీలియల్ కణాలు మన చర్మం యొక్క బయటి పొరను మాత్రమే ఏర్పరుస్తాయి, కానీ అవి రేఖను కూడా కలిగి ఉంటాయి రక్తం అన్ని జంతువులలోని నాళాలు అలాగే అవయవాలు. పిండం అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పుడు, కణజాలాలు (కణాలతో తయారు చేయబడినవి) వంగి సంక్లిష్టమైన త్రిమితీయ ఆకృతులను ఏర్పరుస్తాయి, ఇవి గుండె లేదా కాలేయం మొదలైన అవయవాలుగా మారుతాయి. ప్రారంభ బ్లాక్లు ఎపిథీలియల్ కణాలను 'కదిలాయి' మరియు 'కలిసి' తమను తాము వ్యవస్థీకరించడానికి మరియు ఒక అవయవానికి దాని చివరి మూడు-ని అందించడానికి గట్టిగా ప్యాక్ చేస్తాయి. చాలా అవయవాలు వక్ర నిర్మాణాలు కాబట్టి డైమెన్షనల్ ఆకారం. వక్రత యొక్క ఈ అవసరం కారణంగా, పిండం పెరుగుతున్నప్పుడు అవయవాలను చుట్టుముట్టడానికి అవయవాలను రేఖ చేసే ఎపిథీలియల్ కణాలు స్తంభాలు లేదా సీసా ఆకారాలను స్వీకరించాలని అర్థం. ఎపిథీలియల్ కణాలు ఇన్ఫెక్షన్లకు వ్యతిరేకంగా అడ్డంకిని ఏర్పరచడం మరియు పోషకాలను గ్రహించడం వంటి ఇతర విధులను కూడా అందిస్తాయి.
కొత్త ఆకారం కనుగొనబడింది!
సెవిల్లె విశ్వవిద్యాలయం, స్పెయిన్ మరియు లెహై విశ్వవిద్యాలయం, USA పరిశోధకులు నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్లో ప్రచురించిన వారి అధ్యయనంలో ఎపిథీలియల్ కణాలు 'ట్విస్టెడ్ ప్రిజమ్స్' లాంటి ఆకారాన్ని అవలంబిస్తాయి. ఈ కొత్త ఘన రేఖాగణిత ఆకారాన్ని 'స్కూటోయిడ్'. ఈ ఆకృతి ఎపిథీలియల్ కణాలను అవయవాలకు త్రిమితీయ కవర్ను అందించే ఉద్దేశ్యాన్ని సాధించేలా చేస్తుంది. స్కటాయిడ్ అనేది ప్రిజం లాంటి నిర్మాణం, ఒక వైపు ఆరు వైపులా మరియు మరో వైపు ఐదు అలాగే ప్రిజం యొక్క పొడవైన అంచులలో ఒకదానిపై త్రిభుజం ముఖం ఉంటుంది. స్కటాయిడ్ యొక్క ఈ ప్రత్యేకమైన నిర్మాణం వాటిని ఐదు-వైపుల మరియు ఆరు-వైపుల చివరలను ఏకాంతరంగా పేర్చడం సాధ్యం చేస్తుంది, ఇది వక్ర ఉపరితలాలను సృష్టించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ పేరు జ్యామితిలో లేదు మరియు కీటకాల థొరాక్స్ యొక్క పృష్ఠ చివర బీటిల్ యొక్క స్కుటెల్లమ్ ఆకారంతో స్కటాయిడ్ యొక్క సారూప్యత కారణంగా జాగ్రత్తగా పరిశీలించిన తర్వాత మరియు పరిశోధకులు దీనిని ఎంచుకున్నారు.
స్కటాయిడ్ ఆకారం సమృద్ధిగా ఉంటుంది
పరిశోధకులు వోరోనోయ్ రేఖాచిత్రాన్ని ఉపయోగించి గణన మోడలింగ్ సాంకేతికతను ఉపయోగించారు. వివిధ రంగాలలో జ్యామితీయ ఆకృతులను అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే సాధనం. కణజాలంలో వక్రత పెరిగేకొద్దీ, ఈ కణజాలాలను రూపొందించే కణాలు ముందుగా విశ్వసించినట్లుగా నిలువు వరుసలు మరియు బాటిల్-ఆకారాల కంటే చాలా క్లిష్టమైన ఆకృతులను ఉపయోగించాయని మోడలింగ్ ప్రయోగాలు చూపించాయి. ఎపిథీలియల్ కణాలు మునుపు వివరించబడని ఆకారాన్ని అవలంబిస్తాయి మరియు స్థిరమైన ప్యాకింగ్ను పెంచేటప్పుడు కణాలను మరింత శక్తివంతం చేయడానికి ఈ ప్రత్యేక ఆకృతి సహాయపడుతుంది. పరిశోధకులు తమ అభిప్రాయాలను విశ్లేషించడానికి వివిధ జంతువులలోని వివిధ కణజాలాల త్రిమితీయ ప్యాకింగ్ను నిశితంగా పరిశీలించారు. ఎపిథీలియల్ కణాలు చాలా సారూప్యతను కలిగి ఉన్నాయని ప్రయోగాత్మక డేటా నిర్ధారించింది 3D గణన మోడలింగ్ ద్వారా అంచనా వేయబడిన మూలాంశాలు. కాబట్టి, ఇది కొత్త ఆకారం స్కటాయిడ్ వంగడంలో మరియు వంగడంలో సహాయపడుతుంది మరియు కణాలు స్థిరంగా ప్యాక్గా ఉండటానికి అత్యంత అనుకూలమైన మార్గాన్ని అనుమతిస్తుంది. కొత్త ఆకారం ఉందని నిర్ధారించిన తర్వాత, పరిశోధకులు ఇతర జీవులలో స్కటాయిడ్ లాంటి ఆకారం కోసం అన్వేషించారు మరియు ఈ ఆకారం సమృద్ధిగా ఉందని వారు కనుగొన్నారు. ఈ స్కటాయిడ్-వంటి ఆకారాలు జీబ్రా చేపల ఎపిథీలియల్ కణాలలో మరియు పండ్ల ఫ్లైస్ యొక్క లాలాజల గ్రంధులలో కూడా కనుగొనబడ్డాయి మరియు ముఖ్యంగా కణజాలం చదునైన రూపాన్ని కలిగి ఉండకుండా ఎక్కువగా వక్రంగా మారడానికి అవసరమైన ప్రాంతాలలో కూడా కనుగొనబడ్డాయి.
ఇది చాలా ఆసక్తికరమైన మరియు ప్రత్యేకమైన ఆవిష్కరణ, ఇది మన అవగాహనను మరింతగా పెంచగలదు మరియు అవయవాల యొక్క త్రిమితీయ సంస్థను (మోర్ఫోజెనిసిస్) నియంత్రించడంలో మాకు సహాయపడుతుంది. వ్యాధికి దారితీసే అవయవం సరిగ్గా ఏర్పడనప్పుడు ఏమి జరుగుతుందనే దానిపై ఇది మరింత వెలుగునిస్తుంది. సరైన ప్యాకింగ్ నిర్మాణంతో పరంజాను నిర్మించడం వల్ల మంచి ఫలితాలకు దారి తీస్తుంది కాబట్టి కృత్రిమ అవయవాలు మరియు కణజాల ఇంజనీరింగ్ని పెంచే రంగంలో ఇది చాలా సహాయకారిగా ఉంటుంది. ఈ కొత్త ఆకారం యొక్క ఆవిష్కరణ వివిధ శాస్త్రీయ రంగాలలో సంభావ్య అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది.
***
మూల (లు)
గోమెజ్-గాల్వెజ్ పి మరియు ఇతరులు. 2018. ఎపిథీలియా యొక్క త్రీ-డైమెన్షనల్ ప్యాకింగ్కు స్కటాయిడ్లు ఒక రేఖాగణిత పరిష్కారం. ప్రకృతి కమ్యూనికేషన్స్. 9(1)
https://doi.org/10.1038/s41467-018-05376-1
***
