Znajdź zawartość

Badacze z Uniwersytetów w Sheffield i Warwick zaprzęgli komputer do zobrazowania tworzenia się skorupki jajka. Wygląda też na to, że przynajmniej częściowo udało im się udzielić odpowiedzi na pytanie: co było pierwsze – jajko czy kura? Wg nich, kura... Brytyjczycy tłumaczą, że pierwsze i ostatnie słowo we wzmiankowanym procesie należy do kurzego białka zwanego owokledydyną-17 (OC-17). Dzięki niemu zespół mógł zdobyć więcej informacji o kontroli wzrostu kryształów, bez którego nie sposób wyobrazić sobie formowania skorupki. Biolodzy od dawna wiedzieli, że owokledydyna musi odgrywać jakąś rolę w tworzeniu skorupki. Proteina ta występuje wyłącznie w mineralnej części jaja. Testy laboratoryjne wykazały, że wpływa na tworzenie z węglanu wapnia kryształów kalcytu (istnieją też inne odmiany polimorficzne CaCO3, np. aragonit, dlatego ważne jest, by odpowiednio pokierować krystalizacją). Długo nie było jednak wiadomo, jak można wykorzystać ten proces podczas formowania skorupki. Brytyjczycy odwołali się do tzw. metadynamiki, która bazuje na zdolności systemu do zapamiętywania, a więc uczenia się po zaprezentowaniu nowych danych. Wykorzystali też moce obliczeniowe superkomputera z Edynburga. Nic zatem dziwnego, że owocem ich prac jest dokładna symulacja "jajecznych" wydarzeń krok po kroku. Okazało się, że na początku OC-17 wiąże się na powierzchni amorficznego węglanu wapnia. Jest to możliwe dzięki dwóm klastrom reszt argininowych, które znajdują się w pętlach. W ten sposób tworzą się nanokleszcze na CaCO3. Później OC-17 "nakłania" węglan wapnia do przekształcenia w krystalit kalcytu. Na takim jądrze będą się nadbudowywać kolejne warstwy minerału. Akademicy zauważyli, że czasami białkowe szczypce nie działają i OC-17 odłącza się od nanocząstki. W doskonale zorganizowanym mechanizmie dochodzi do swoistego recyklingu OC-17. Białko to działa jak katalizator, rozpoczynając tworzenie się sieci krystalicznej. Gdy wiadomo, że konkretne jądro jest już wystarczająco duże i proces będzie przebiegał bez zakłóceń, dochodzi do odłączenia proteiny. Udaje się ona w inne rejony, aby tam wspomóc krystalizację kolejnych ziarenek. W ten oto sposób skorupka kurzego jaja tworzy się w ciągu zaledwie jednej nocy. Zrozumienie, jak kury wytwarzają skorupki, jest fascynujące samo w sobie, lecz daje też wskazówki dotyczące projektowania nowych materiałów i procesów – podsumowuje prof. John H. Harding z Wydziału Inżynierii Materiałów Uniwersytetu w Sheffield.

Bezpośrednią przyczyną wielu przypadków zawału serca i udaru mózgu jest krystalizacja cholesterolu wewnątrz ścian naczyń krwionośnych - twierdzi badacz z Uniwersytetu Stanu Michigan, dr George Abela. Jego zespół informuje o odkryciu za pośrednictwem czasopisma American Journal of Cardiology. Za każdym razem, gdy pojawia się coś nowego lub unikalnego w badaniach związanych z medycyną, spotyka się to na początku ze zdrowym sceptycyzmem, przyznaje dr Abela, badający kryształy cholesterolu już od ośmiu lat. Ale odkryliśmy coś, co może pomóc drastycznie zmienić sposób leczenia chorób serca. Do swoich badań naukowcy z Michigan wykorzystali fragmenty tętnic pobrane od pacjentów zmarłych z powodu chorób serca. Ich analiza wykazała, że zbieranie się znacznych ilości cholesterolu w ścianach naczyń krwionośnych może wywołać jego krystalizację. Traci on wówczas elastyczność, przez co może się z łatwością oderwać od blaszki miażdżycowej, czyli zgrubienia ściany naczynia, utrudniającego przepływ krwi. Fragmenty oderwane od blaszki miażdżycowej są dla organizmu szkodliwe na dwa sposoby. Oprócz ryzyka zablokowania przepływu krwi przez miejsca, do których się dostaną, istnieje także niebezpieczeństwo uszkodzenia nabłonka wyściełającego wnętrze naczyń. Dochodzi wówczas do uruchomienia procesu krzepnięcia krwi, co może prowadzić do znacznego zwiększenia zakresu zniszczeń. Powstawanie kryształów cholesterolu było przez wiele lat niezauważalne. Działo się tak, ponieważ standardowa metoda przygotowywania preparatów do obserwacji mikroskopowej, wykorzystująca etanol do usunięcia z próbki wody, powodowała ich wypłukanie. Zespół dr. Abeli zastosował inną metodę, polegającą na osuszaniu ich z wykorzystaniem podciśnienia. Pozwoliło to na zachowanie niebezpiecznych kryształów i ich dokładną obserwację. Odkrycie nowego mechanizmu odpowiedzialnego za szkodliwość złogów cholesterolu oznacza możliwość poszukiwania terapii, które ograniczałyby powstawanie szkodliwych złogów na wczesnym etapie ich rozwoju. Mogłoby to znacząco zmniejszyć ryzyko oderwania się elementów blaszki miażdżycowej, dzięki czemu prawdopodobieństwo zablokowania dopływu krwi do tkanek zostałoby znacząco obniżone.