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  A self-organized synthetic morphogenic liposome responds with shape changes to local light cues

Gavriljuk, K., Scocozza, B., Ghasemalizadeh, F., Seidel, H., Nandan, A. P., Campos-Medina, M., et al. (2021). A self-organized synthetic morphogenic liposome responds with shape changes to local light cues. Nature Communications, 12: 1548. doi:10.1038/s41467-021-21679-2.

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Basisdaten

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Genre: Zeitschriftenartikel

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:
s41467-021-21679-2.pdf (Verlagsversion), 13MB
Name:
s41467-021-21679-2.pdf
Beschreibung:
-
OA-Status:
Sichtbarkeit:
Öffentlich
MIME-Typ / Prüfsumme:
application/pdf / [MD5]
Technische Metadaten:
Copyright Datum:
2021
Copyright Info:
© The Author(s) 2021

Externe Referenzen

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externe Referenz:
https://www.nature.com/articles/s41467-021-21679-2 (Verlagsversion)
Beschreibung:
-
OA-Status:

Urheber

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 Urheber:
Gavriljuk, Konstantin1, Autor           
Scocozza, Bruno1, Autor           
Ghasemalizadeh, Farid1, Autor           
Seidel, Hans1, Autor           
Nandan, Akhilesh P.1, 2, Autor           
Campos-Medina, Manuel1, Autor
Schmick, Malte1, Autor           
Koseska, Aneta1, 2, Autor           
Bastiaens, Philippe I. H.1, Autor           
Affiliations:
1Abt. II: Systemische Zellbiologie, Max Planck Institute of Molecular Physiology, Max Planck Society, ou_1753288              
2Lise Meitner Group Cellular Computations and Learning, Center of Advanced European Studies and Research (caesar), Max Planck Society, ou_3231412              

Inhalt

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Schlagwörter: -
 Zusammenfassung: Reconstituting artificial proto-cells capable of transducing extracellular signals into cytoskeletal changes can reveal fundamental principles of how non-equilibrium phenomena in cellular signal transduction affect morphogenesis. Here, we generated a Synthetic Morphogenic Membrane System (SynMMS) by encapsulating a dynamic microtubule (MT) aster and a light-inducible signaling system driven by GTP/ATP chemical potential into cell-sized liposomes. Responding to light cues in analogy to morphogens, this biomimetic design embodies basic principles of localized Rho-GTPase signal transduction that generate an intracellular MT-regulator signaling gradient. Light-induced signaling promotes membrane-deforming growth of MT-filaments by dynamically elevating the membrane-proximal tubulin concentration. The resulting membrane deformations enable recursive coupling of the MT-aster with the signaling system, which generates global self-organized morphologies that reorganize towards local external cues in dependence on prior shape. SynMMS thereby signifies a step towards bio-inspired engineering of self-organized cellular morphogenesis.

Details

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Sprache(n): eng - English
 Datum: 2021-03-092021-03-09
 Publikationsstatus: Erschienen
 Seiten: -
 Ort, Verlag, Ausgabe: -
 Inhaltsverzeichnis: -
 Art der Begutachtung: Expertenbegutachtung
 Identifikatoren: PMID: 33750780
DOI: 10.1038/s41467-021-21679-2
 Art des Abschluß: -

Veranstaltung

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Entscheidung

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Projektinformation

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Projektname : Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL
Grant ID : -
Förderprogramm : -
Förderorganisation : -

Quelle 1

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Titel: Nature Communications
  Kurztitel : Nat Commun
Genre der Quelle: Zeitschrift
 Urheber:
Affiliations:
Ort, Verlag, Ausgabe: London : Nature Publishing Group
Seiten: - Band / Heft: 12 Artikelnummer: 1548 Start- / Endseite: - Identifikator: ISSN: 2041-1723
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/2041-1723