Когда в середине ноября прошлого года мы с французскими физиками и биологами стали обсуждать поразительное поведение малярийных плазмодиев в клетке и само удивительное выворачивание раздутого в сферу эритроцита, быстро стало понятно, что для выворачивания клетки нужен дополнительный источник энергии и массы (для увеличения площади внутренного слоя клетки).
Но что может служить таким источником? Ряд гипотез, обсуждаемых в литературе, не соответствовал нашим требованиям. Прозрение пришло на докладе парижского биолога, который рассказал, что клетки ткани под воздействием механического стресса (попросту - растягивания) активно используют внутренние вакуоли или везикулы для присоединения к своей наружной мембране и увеличения её площади - чтобы избежать разрыва. Это был инсайт!
Но от идеи до теории - дистанция немалая. И вот я, вернувшись домой, потихоньку - по выходным - стал выводить дифференциальное уравнение, которые бы описывало динамику выворачивания клетки крови. Неделю назад я его вывел, получил решение в виде довольно сложного алгебраического уравнения и пары простых асимптотик - для предельных случаев, когда выворачивание (curling) контролируется а. вязкой диссипацией или б. упругими и неупругими (из-за пластической деформации) потерями.
Сегодня я наконец дошел до оценок, который непросты - потому что ряд нужных параметров попросту неизвестен. Но вывернулся. Получил оценку, что характерная скорость разворачивания клетки в случае вязкого раскрытия - 90 микрон в секунду, в случае упруго-неупругих потерь - 12.5 микрон в секунду. Какой случай реализуется? Согласно формулам - доминирует тот процесс, который обеспечивает более медленное разворачивание, то есть вязкостью можно пренебречь.
Пора сопоставлять с экспериментальными данными. И я залез в статью французских экспериментаторов. Они там не скорость упоминают, а некий коффициент диффузии, но из графика, который приведен в работе, я попросту записал отношение разности координат, и получил экспериментальное значение... 12 микрон в секунду!
Эх, как редко встречаются такие моменты в жизни ученого. Высочайшее наслаждение! Непростая цепь оценочных вычислений, без всякой подгонки, с первого раза и точно совпала с экспериментом! Что похоже на чудо, но случилось же.
Вот и делюсь с вами, а завтра набело изложу уравнения и отправлю французким коллегам. Надо проверять расчеты, надо планировать подтверждающие эксперименты и думать - как разрушить этот демонический механизм воспроизводства плазмодиев и найти новое лекарство от малярии.
А вот как всё начиналось - это мой рабочий стол во Франции.
Масса людей размышляет о смысле жизни и находят его в мерянии сортом мехов, длиной яхт или толщиной кошелька. В университете Монпелье против малярии боролись мудрые профессора и простые лаборанты - но труд каждого был совершенно необходим. От малярии умирают каждый год миллионы людей - в основном детей, а борется против этой болезни по всему миру если не сотни, то считанные тысячи исследователей.
Французские девушки-лаборантки, которые, цокая каблучками, беспрерывно сновали между лабораторными столами, снаряжая культурами сотни микропробирок и проводя запланированные тонкие эксперименты (часто не совсем понимая их смысла), никогда не будут иметь личных яхт, у них будет только скромная квартира и потрепанное "Пежо". Но когда лекарство (или вакцина) будет найдено, то КАЖДАЯ лаборантка или ученый, который работали над этой проблемой, станут лично ответственны за спасение 1000 человек в год. Три человека в день. Утром, в полдень и вечером. По одному ребенку. До чего же жалки люди с огромным яхтами против этих девушек с маленьким "Пежо"!
Университет Монпелье - 2. Вид на астрономический корпус.
Старинный центр Монпелье
Каменный мост в горах
Дом над водопадом. У окна сушатся носки. Для вас, туристов, водопад в доме - это экзотика, а знаете, как плохо сохнут носки над этим чертовым водопадом!
И встречное движение на местных улицах затруднительно.
Вот прелестная статуя Свободы. Она стоит на центральной площади старинной (1200 лет) деревни с 240 жителями, курами и бельём на веревках. В отличие от американской копии, грудь французской Свободы обнажена и голова украшена не короной или лучами, а простым чепцом. Свобода пришла из народа!
, 7 янв, 2012
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
