生物体宏观左右不对称的可能起源
亚细胞过程
2015-06-03 v2 组织与器官
摘要
我考虑了从细胞骨架分子的微观手性在生物体层面产生特定左右(L/R)不对称的微观机制。根据一个基本的对称性原理,典型的扩散加调控的模式形成机制无法实现“右手定则”;在微观层面,细胞的手性纤丝骨架似乎总是参与其中,通常处于由聚合作用力或分子马达驱动的集体状态。在有效二维系统(如细胞膜或细胞层)的背景下,手性似乎特别容易在剪切或旋转中涌现,因为这除了层的法线外不需要预先存在的轴。我详细阐述了一个涉及蜗牛和秀丽隐杆线虫中肌动蛋白/肌球蛋白层的场景,以及一个关于植物细胞中微管层的场景。我还综述了我所了解的其他例子,例如神经元中手性的涌现、真核细胞运动中的手性涌现以及非鞭毛细菌中的手性涌现。
引用
@article{arxiv.1112.2317,
title = {Possible origins of macroscopic left-right asymmetry in organisms},
author = {Christopher L. Henley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.2317},
year = {2015}
}
备注
42 pages, 6 figures, resubmitted to J. Stat. Phys. special issue. Major rewrite, rearranged sections/subsections, new Fig 3 + 6, new physics in Sec 2.4 and 3.4.1, added Sec 5 and subsections of Sec 4