Getting in shape and swimming: the role of cortical forces and membrane heterogeneity in eukaryotic cells.
Getting in shape and swimming: the role of cortical forces and membrane heterogeneity in eukaryotic cells.
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DOI：
10.1007/s00285-018-1223-0
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发表时间：
2018-09
影响因子：
1.9
通讯作者：
Othmer HG
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wu H;de León MAP;Othmer HG
最近的研究表明，活动细胞可以调整它们的推进模式，以适应它们所处环境的机械特性--在一些环境中爬行，而在另一些环境中游泳。后者可以包括通过气泡或其他周期性形状变化进行的运动，这些模式的高度简化和更现实的模型之前都已被研究过。在这里，我们研究了由膜张力梯度驱动的游泳，膜张力梯度来自于膜下肌动蛋白皮质的流动，而不涉及强加的周期性形状变化。这种梯度可以导致许多不同的特征细胞形状，我们的第一个目标是了解不同的膜张力分布如何影响无菌静止流体中的细胞形状。然后，我们分析了空间变化对其他膜性质的影响，以及它们如何与张力梯度相互作用来确定形状。我们还研究了流体-细胞相互作用的影响，展示了张力如何导致细胞运动，张力梯度和可变弯曲模数之间的平衡如何决定运动的形状和方向，以及运动效率如何依赖于流体的性质以及张力和弯曲模数在膜中的分布。
Recent research has shown that motile cells can adapt their mode of propulsion to the mechanical properties of the environment in which they find themselves – crawling in some environments while swimming in others. The latter can involve movement by blebbing or other cyclic shape changes, and both highly-simplified and more realistic models of these modes have been studied previously. Herein we study swimming that is driven by membrane tension gradients that arise from flows in the actin cortex underlying the membrane, and does not involve imposed cyclic shape changes. Such gradients can lead to a number of different characteristic cell shapes, and our first objective is to understand how different distributions of membrane tension influence the shape of cells in an inviscid quiescent fluid. We then analyze the effects of spatial variation in other membrane properties, and how they interact with tension gradients to determine the shape. We also study the effect of fluid-cell interactions and show how tension leads to cell movement, how the balance between tension gradients and a variable bending modulus determine the shape and direction of movement, and how the efficiency of movement depends on the properties of the fluid and the distribution of tension and bending modulus in the membrane.
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DOI：
10.1073/pnas.1207968109
发表时间：
2012-09-04
影响因子：
11.1
作者：
Bergert, Martin;Chandradoss, Stanley D.;Paluch, Ewa
通讯作者：
Paluch, Ewa
影响因子：
--
作者：
EVANS, E;NEEDHAM, D
通讯作者：
NEEDHAM, D
在粘附非依赖性迁移过程中的力传递。
影响因子：
21.3
作者：
Bergert M;Erzberger A;Desai RA;Aspalter IM;Oates AC;Charras G;Salbreux G;Paluch EK
通讯作者：
Paluch EK
影响因子：
--
作者：
Joanny, Jean-Francois;Prost, Jacques
通讯作者：
Prost, Jacques
影响因子：
3.4
作者：
Dai, JW;Sheetz, MP
通讯作者：
Sheetz, MP