Двое биологов сняли реалистичную короткометражку о том, как сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку. Ученые хотели рассказать о науке детям, но попутно разобрались в молекулярной динамике сперматозоида.
Дон Ингбер и Чарльз Рейли, микробиологи из Института биотехнологии Уисса (Гарвард), выступили в необычных для себя ролях режиссера, автора сценария и даже оператора. В результате получилась короткометражка «Начало» (The Beginning). Сюжет стар, как половое размножение: путешествие сперматозоидов к яйцеклетке, проникновение внутрь и первое деление.
Титрами и музыкой фильм напоминает «Звездные войны», но является гораздо более реалистичным; даже больше: на сегодняшний день это самая реалистичная реконструкция процесса оплодотворения. Более того, в процессе съемки (вернее, компьютерного моделирования) было сделано научное открытие: ученые поняли, как распределяется энергия при движении сперматозоида. Программа, в которой создавался фильм, стала удачным инструментом для моделирования многоуровневых процессов.
Ингбер и Рейли объединили софт, который используют для моделирования механического движения художники-аниматоры, и инструменты симуляции молекулярно-динамических процессов. В результате получилась модель, которая учитывает движение внутри аксонемы (белковые комплексы, из которых состоит жгутик сперматозоида), и даже низшие уровни управления движением – работу молекулярных моторов-динеинов, которые приводят в движение клеточные структуры.
В процессе моделирования ученые описали каскад реакций, начинающийся с гидролиза АТФ, который приводит к продвижению динеинов вдоль микротрубочек цитоскелета; результат этого движения – биение жгутика сперматозоида, которое позволяет ему продвигаться по женским половым путям.
Свежие комментарии