藻类鞭毛的协调摆动由基部耦合介导
软凝聚态物质
2016-05-19 v2 生物物理
亚细胞过程
摘要
纤毛和鞭毛常表现出同步行为；这包括如 Chlamydomonas 中所见的相位锁定，以及高等生物呼吸纤毛中的异相波形成。自 Gray 和 Rothschild 观察到附近游动精子的相位同步以来，一个工作假设是同步源于拍打丝状结构间的流体动力学相互作用。近期关于从多细胞藻类 Volvox 分离的物理隔开鞭毛对动力学的研究表明，仅流体耦合就足以产生同步。然而，在具有少量鞭毛的单细胞生物中情况更复杂。我们展示，缺乏基体间丝状连接的 Chlamydomonas 突变体的鞭毛显示出与野生型明显不同的同步性。我们对鞭毛构型进行显微操作，得出结论：细胞内一种机制必须提供额外的鞭毛耦合。在具有4、8甚至16根鞭毛的天然物种中，我们发现基体定位和鞭毛装置的多样对称性，它们与鞭毛驱动的特定步态一致，表明正是细胞内耦合与流体动力学相互作用之间的竞争最终决定了单细胞藻类中鞭毛协调的精确形式。
引用
@article{arxiv.1510.03272,
title = {Coordinated Beating of Algal Flagella is Mediated by Basal Coupling},
author = {Kirsty Y. Wan and Raymond E. Goldstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03272},
year = {2016}
}
备注
Preprint as accepted for publication in PNAS, for published journal version (open access) and Supporting Information see \href{http://www.pnas.org/content/113/20/E2784}{here}