Чтобы двигаться вперёд, клетки мушиных эмбрионов оттягивают свой цитоскелет назад.

Не все клетки в нашем теле сидят на одном месте, есть такие, которые постоянно куда-то ползут, причём ползут сами, а не по воле каких-то внешних сил. На стадии эмбриона таких ползающих клеток особенно много: появившись в одном месте, им порой нужно переместиться на противоположный конец эмбриона, где они дадут начало какой-то ткани или органу.

Клетка гладкой мышцы эмбриона; зелёным окрашены актиновые цитоскелетные нити. (Фото: NIH Image Gallery / Flickr.com) 

Обычно мы представляем себе, как на движущейся клетке появляются выросты, выпячивания, в которые клетка как бы перетекает. Выросты и выпячивания появляются благодаря пересборке участков цитоскелета — длинных белковых нитей, пронизывающие цитоплазму. Цитоскелет даёт клетке упругость и жёсткость, и там, где клетка хочет выпятиться вперёд, цитоскелет должен перестроиться, сделав цитоплазму и мембрану более гибкой и текучей.

Однако сотрудники Института Уайтхеда, наблюдавшие за поведением клеток эмбриона дрозофилы, обнаружили, что они во время движения остаются более или менее шарообразными — то есть на них не появляется никаких заметных выростов. Их движение выглядит как что-то среднее между ползанием и качением. В статье в Science Advances исследователи описывают, что именно происходит во время такого движения с цитоскелетом.

Под наружной мембраной у клеток обычно есть сеть нитей из белка актина; этот актин называют кортикальным, то есть как бы образующим кортекс, кору. При ползуще-катящемся движении кластеры актинового скелета движутся вдоль мембраны назад, то есть в направлении, противоположном движению. Но кортикальный актин существует не в вакууме: взаимодействуя с окружающей клеточной средой, он заставляет мембрану и всю клетку двигаться вперёд. На место ушедшего актина приходит новый актин, который тоже оттекает вдоль мембраны назад — всё происходящее исследователи сравнивают с тем, как едет бульдозер на гусеничной тяге. Пользуются ли подобной актино-гусеничной тягой клетки других животных, покажут дальнейшие эксперименты.

Такой способ передвижения более самостоятелен, чем обычное ползание с формированием выступов. Когда клетка вытягивается, она вытягивается в ответ на что-то, например, в ответ на какую-нибудь сигнальную молекулу; добравшись до этой молекулы, клетка подтягивает к ней всю себя.

По словам авторов, «гусеничным» способом клетка способна передвигаться, независимо от внешних сигналов и не отвлекаясь на них, что может быть очень кстати в эмбрионе, в котором приходится перемещаться через множество разнородных скоплений клеток с разными свойствами.

Впрочем, вряд ли даже такой способ перемещения абсолютно независим: всё-таки даже ползуще-катящаяся клетка должна представлять себе, куда она направляется, и какие-то молекулярные сигналы всё равно должны влиять на её движение.