[gallery:1]

Det var en ren tilfeldighet da en doktorgradsstudent og en postdoktor på Syddansk Universitet for fem år siden oppdaget et vakkert mønster i en cellemembran.

Ved hjelp av polarisert lys kunne de to forskerne se kontraster i membranen som var ukjente for vitenskapen.

– Det er en type organisering av molekyler som man kjenner fra flytende krystaller. Flytende krystaller blir for eksempel brukt i mobiltelefoner og flatskjermer. Det nye er at vi oppdaget slike effekter i et biologisk system, sier førsteamanuensis Adam Cohen Simonsen, som arbeider med oppdagelsen med Institut for Fysik, Kjemi og Farmasi, Syddansk Universitet.

Oppdagelsen førte til at forskerne de siste fem årene har undersøkt det merkelige mønsteret nærmere. Nå har de funnet et nytt fettmønster, og de har funnet ut hvilke betingelser de forskjellige mønstre blir skapt under.

– Dette er bare begynnelsen. Det finnes kanskje enda flere mønstre, sier Simonsen.

Sammen med kollegene sine har han publisert en ny studie der de dokumenterer systematikken i dannelsen av de to mønstrene.

Tykkelsen avgjør mønsteret

De flotte mønstrene blir dannet i et dobbelt lag av fettmolekyler, som er en grunnleggende struktur for enhver biologisk cellemembran. I noen områder av cellemembranen ligger disse fettmolekylene særlig tett.

– Slik vannmolekyler kan omdannes til is ved å sette seg i tettpakkede krystaller, kan disse fettmolekylene under visse omstendigheter pakke seg i områder på samme måte, forklarer Simonsen. 

– Vi kan se at det spiller en stor rolle hvilke fettmolekyler membranen består av. Noen molekyler gir for eksempel spiralmønstre, mens andre gir stavmønstre. De molekylene vi bruker, er ikke like lange, og derfor gir forskjellige molekyler forskjellig membrantykkelse. Tykkelsen kan variere fra for eksempel 5 nanometer til 6 nanometer, avhengig av hvilke molekyler vi bruker.

Kunstige membraner bedre i forsøk

Forskerne har ikke brukt en ekte cellemembran til forsøkene sine. I stedet har de brukt en etterligning. Det kunstige er enklere, og reagerer dermed mer forutsigbart. Da er det lettere å kontrollere forholdene og observere effekten av at man påvirker den.

– I en biologisk sammenheng ville ikke mønstrene bli så store, men effekten finnes nok i naturen i mindre skala, sier Simonsen.

Oppdagelsen av de fine mønstrene har, ifølge forskeren, vakt oppmerksomhet hos kolleger innenfor forskning i cellebiologi, blant annet forskere i Frankrike.

– Interessen vil nok bli enda større hvis det viser seg at mønstrene har en konkret biologisk betydning. Men så langt har vi ikke kommet enda, sier Simonsen.

Prosjektet er såkalt grunnforskning. Så betydningen av oppdagelsen vil kanskje ikke vise seg før om mange år.

Referanse:

Hydrophobic Mismatch Triggering Texture Defects in Membrane Gel Domains. DOI: 10.1021/jz401392a. J. Phys. Chem. Lett., 2013, 4, pp 2789–2793. Sammendrag

____________________

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.