Mechanome - Mechanome

В механом[1] состоит из тела, или ом, данных, включая клеточные и молекулярные процессы, относящиеся к силовым и механическим системам на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях длины - фундаментальные структуры «машинного кода» клетки. Механизм включает в себя биологические моторы, такие как кинезин, миозин, РНКП и механические структуры рибосом, такие как актин или цитоскелет а также протеомные и геномные компоненты, которые являются механочувствительными и участвуют в реакции клеток на внешнюю силу.

Определение «механома», распространяющееся на клетку / орган / тело, данное профессором Роджером Каммом на 5-м Всемирном конгрессе биомеханики в Мюнхене, включает понимание: полного состояния стресса, существующего от тканей к клеткам и молекулам. Биологическое состояние, возникающее в результате распределения сил. Требуется знание распределения силы по клетке / органу / телу, функциональных взаимодействий между этими стрессами и фундаментальными биологическими процессами.

Механизм стремится понять фундаментальные физико-механические процессы и события, влияющие на биологическую функцию. Пример на молекулярном уровне включает общие структурные конструкции, используемые кинезином и моторными белками миозина (например, образование димеров и механохимические циклы), которые контролируют их функцию и приводят к таким свойствам, как процессивность. В механоме собраны общие черты этих моторов, независимо от «трека» (микротрубочки, актиновые филаменты, структуры на основе нуклеотидов, мембраны), по которым они движутся. Пример цитоскелета включает структуры, такие как сети и пучки актиновых филаментов, которые могут образовываться из множества актин-связывающих белков, которые перекрестно связывают или связывают актиновые филаменты, что приводит к общим механическим изменениям этих структур. Пример клеточного оборудования включает общие структуры, такие как сократительное кольцо образование, образованное структурами типа как актина, так и тубулина, приводящее к одному и тому же механическому результату деления клеток.

Чтобы реагировать на нагрузку, клеткам необходим функциональный механом, определяемый как клеточные и внеклеточные механочувствительные элементы (геномный, протеомный, метаболический и т. д.), которые вносят вклад в механическую чувствительность определенных клеток в определенной механической среде.

Использование методов механической силы, таких как оптический пинцет или атомно-силовая микроскопия, отдельные белки можно идентифицировать по уникальному структурному отпечатку пальца [2].

Механика

Механика - это изучение того, как передаются силы и какое влияние они оказывают на биологическую функцию.[1]

Механика также является новой областью между биологией и биомеханика.[1][2][3]

Физикомика

Физикомика - это комплекс других сил, помимо механических, участвующих в физиологии клетки и реакции на окружающую среду. Помимо механических, следует подумать о других физических параметрах, таких как давление, температура, электромагнитные поля такие как свет и так далее.[2]

Схема терминологии и последовательность событий в биомеханике клетки или шире - биофизике. В механобиологии мы изучаем эффекты механических сил внутри и / или приложенных к клетке или ее частям. Это можно назвать механикой. Распространяя это на общую физическую среду и процессы вокруг и внутри клетки, мы могли бы даже использовать термин «физикомика». Смотрите также:[2]

Смотрите также

внешние ссылки

использованная литература

  1. ^ а б ван Лун, Джек Дж.В.А. «Микрогравитация и механомика». Гравитационная и космическая биология. 20(2): 3–18.
  2. ^ а б c Ван Лун, Джек Дж. У. А. (январь 2009 г.). «Механомика и физикомика в грависентинге». Наука и технология микрогравитации. 21 (1–2): 159–167. Дои:10.1007 / s12217-008-9065-9. ISSN  0938-0108.
  3. ^ Ван, Дж; Люй, Д; Мао, Д; Лонг, М (2014). «Механика: новая область между биологией и биомеханикой». Белковая клетка. 5: 518–31. Дои:10.1007 / s13238-014-0057-9. ЧВК  4085284. PMID  24756566.

^ Первое использование термина «механом» Мэтью Лэнгом в Массачусетский технологический институт

  1. ^ Впервые термин «механомика» был использован в литературе в 2001 году Дэвидом Брэдли в ноябрьском выпуске Modern Drug Discovery в отношении комплексов белок-лигант. В том же году Sem et al. использовали тот же термин в J Cell Biochem Suppl. 2001, Дополнение 37: 99-105.
  1. ^ См., Например, «Отпечатки одиночных молекул in vivo». [5];