Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Komputer z bakterii
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Komórki bakterii potrafią „zapamiętać” krótkotrwałe tymczasowe zmiany w samych sobie i otoczeniu. I mimo że zmiany te nie zostają zakodowane w genomie, mogą być przekazywane potomstwu przez wiele pokoleń. Odkrycie dokonane przez naukowców z Nortwestern University i University of Texas nie tylko rzuca wyzwanie naszemu rozumieniu biologii najprostszych organizmów oraz sposobom, w jaki przekazują i dziedziczą cechy fizyczne. Może również zostać wykorzystane w medycynie.
Podstawowe założenie z dziedziny biologii bakterii mówi, że dziedziczne zmiany fizyczne są u nich kodowane w DNA. Jednak, z perspektywy bardziej złożonych organizmów, wiemy, że informacja może być też przechowywana w sieci regulacyjnej genów. Chcieliśmy więc sprawdzić, czy istnieją cechy przekazywane przyszłym pokoleniom nie za pomocą DNA. Odkryliśmy, że czasowe zmiany w regulacji genów odciskają trwałe ślady, które zostają przekazane następnym pokoleniom, stwierdzają badacze.
Nauka przez kilkadziesiąt lat uważała, że cechy organizmu są przekazywane przede wszystkim, jeśli nie wyłącznie, w DNA. Jednak w 2001 roku, po ukończeniu Human Genome Project, założenie to trzeba było zmienić. Obecnie wiemy, że nie tylko zmiany w DNA wchodzą tutaj w grę. Niedawne badania wykazały na przykład, że dzieci holenderskich mężczyzn, którzy w życiu płodowym doświadczyli wraz z matkami głodu w czasie II wojny światowej, są bardziej narażone na otyłość jako dorośli. Wiemy, że przyczyną nie są tutaj zmiany genetyczne. Jednak u ludzi znalezienie podstawowej przyczyny takiego niegenetycznego dziedziczenia jest bardzo trudne.
Profesor Adilson Motter i jego zespół zaczęli się zastanawiać, czy nie łatwiej byłoby śledzić takie zmiany u prostszych organizmów. Przyjrzeli się więc Escherichii coli. W przypadku E. coli cały organizm to pojedyncza komórka. Ma ona mniej genów, około 4000, w porównaniu z ludzkimi 20 000. Brak jej też wewnątrzkomórkowych struktur będących podstawą trwałości DNA u drożdży oraz różnorodności rodzajów komórek u wyżej rozwiniętych organizmów. E. coli to dobrze zbadany organizm modelowy, do pewnego stopnia znamy też jej sieć regulacyjną genów (GRN), stwierdza współautor badań, Thomas Wytock.
Naukowcy wykorzystali model matematyczny GRN do czasowego wyłączania i włączania genów E. coli. Okazało się, że takie przejściowe zaburzenia mogą powodować trwałe zmiany, które są przekazywane przez wiele pokoleń. Teraz uczeni przygotowują się do eksperymentów laboratoryjnych, podczas których będą weryfikowali swoje odkrycie.
Jeśli mają rację i zmiany są kodowane raczej w GRN niż w DNA, powstaje pytanie o przekazywanie ich kolejnym pokoleniom. Autorzy badań zaproponowali hipotezę, zgodnie z którą odwracalne zmiany wywołują nieodwracalne zaburzenia w sieci regulacyjnej genów. Wyłączenie jednego genu, wpływa na gen sąsiadujący, to zaś wpływa na kolejny gen. Gdy pierwszy z genów ponownie zostanie włączony, trwa już reakcja łańcuchowa, która jest odporna na zmiany z zewnątrz. Naukowcy sądzą, że taki wpływ ma nie tylko dezaktywacja i aktywacja genów, ale również różne zmiany środowiskowe. Może to być zmiana temperatury, dostępności pożywienia czy kwasowości.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Celowana terapia radionuklidowa (TRT – targeted radionuclide therapy) polega na podawaniu do krwi radiofarmaceutyków, które wędrują do komórek nowotworowych, a gdy znajdą się w guzie emitują cząstki alfa i beta, niszcząc tkankę nowotworową. Obecnie stosowane metody TRT zależą od obecności unikatowych receptorów na powierzchni komórek nowotworowych. Radiofarmaceutyki wiążą się z tymi właśnie receptorami.
To z jednej strony zaleta, gdyż leki biorą na cel wyłącznie komórki nowotworowe, oszczędzając te zdrowe. Z drugiej strony wysoka heterogeniczność guza i zdolność komórek nowotworowych do szybkich mutacji powodują, że może dojść do zmiany receptorów, przez co TRT będzie nieskuteczna. Naukowcy z University of Cincinnati mają pomysł na rozwiązanie tego problemu i precyzyjne dostarczenie radionuklidów niezależnie od fenotypu receptorów komórek nowotworowych.
Uczeni zmodyfikowali niepatogenną probiotyczną bakterię Escherichia coli Nissle (EcN) tak, by dochodziło na jej powierzchni do nadmiernej ekspresji receptora metali. Bakteria, które może zostać dostarczona bezpośrednio do guza, przyciąga następnie specyficzny dla siebie radiofarmaceutyk zawierający specjalny kompleks organiczny z terapeutycznym radioizotopem 67Cu.
Tak długo, jak te zmodyfikowane bakterie pozostają w guzie, trafi do niego też radioaktywny metal. Niezależnie od tego, czy na powierzchni komórek nowotworowych znajdzie się receptor czy też nie, mówi główny autor badań, Nalinikanth Kotagiri. Co więcej, możliwe jest zastąpienie izotopu 67Cu przez 64Cu, dzięki czemu można dokładnie obrazować położenie bakterii wewnątrz guza metodą pozytonowej tomografii emisyjnej. Możemy bez problemu przełączać się między 64Cu a 67Cu by obrazować guza i gdy już to zrobimy, możemy wprowadzić kolejną molekułę w celu przeprowadzenia leczenia, zapewnia Kotagiri.
Szczegóły badań zostały opisane na łamach Advanced Healthcare Materials.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Mutacje prowadzące do rozwoju nowotworów mogą być wywołane obecnością bakterii powszechnie występującej w naszych jelitach. Naukowcy z Hubrecht Institute i Princess Maxima Center w Utrechcie przeprowadzili eksperymenty laboratoryjne podczas których modelowe ludzkie jelita poddali działaniu jednego ze szczepów E. coli. Okazało się, że obecność bakterii wywoływała pronowotworowe zmiany w DNA. Takie same zmiany odkryto w DNA osób cierpiących na raka jelita grubego.
To pierwsze badania, podczas których wykazano istnienie bezpośredniego związku pomiędzy obecnością bakterii zamieszkujących nasze ciało a pojawieniem się zmian genetycznych prowadzących do nowotworu.
Jednym z gatunków bakterii, które mogą być dla nas szkodliwe, jest E. coli. Okazuje się, że jeden z jej szczepów jest „genotoksyczny”. Szczep ten wydziela związek chemiczny o nazwie kolibaktyna, który może uszkadzać DNA komórek naszego organizmu. Od dawna podejrzewano, że genotoksyczne E. coli, obecne u 20% dorosłych, może przyczyniać się do rozwoju nowotworów.
Okazuje się, że te genotoksyczne E. coli można... kupić w sklepie. Na rynku obecne są probiotyki zawierające ten genotoksyczny szczep E. coli. Niektóre z tych probiotyków są nawet używane podczas testów klinicznych. Należy jeszcze raz dokładnie przebadać ten szczep. Mimo, że może on przynosić pewne krótkoterminowe korzyści, to probiotyki te mogą doprowadzić do rozwoju nowotworu dziesiątki lat po ich zażyciu, mówi Hans Clevers z Hubrecht Institute.
Dotychczas nie było wiadomo, czy bakterie obecne w jelitach mogą prowadzić do kancerogennych mutacji w DNA. Holenderscy uczeni wykorzystali organoidy jelitowe. Organoidy to komórki hodowane w specjalnych trójwymiarowych środowiskach, tworzące miniaturowa narządy będące uproszczonymi modelami prawdziwych narządów w organizmie.
Organoidy te zostały podane działaniu genotoksycznego szczepu E. coli. Po pięciu miesiącach naukowcy przeanalizowali DNA komórek organoidów i zbadali mutacje spowodowane przez bakterie.
Uczeni stwierdzili, że genotoksyczna E. coli wywołuje dwa jednocześnie występujące rodzaje mutacji. Jedną z nich była zamiana adeniny (A) w którąkolwiek inną zasadę z DNA, a drugą była utrata pojedynczej adeniny z długiego łańcucha adenin. Jednocześnie, w obu mutacjach adenina pojawiała się po przeciwnej stronie podwójnej helisy, w odległości 3–4 par zasad od zmutowanego miejsca.
Holendrzy odkryli też mechanizm działania kolibaktyny. Okazało się, że związek ten ma zdolność do przyłączania dwóch adenin w tym samym czasie i ich wzajemnego sieciowania (cross-link). To było jak ułożenie puzzli do końca. Wzorzec mutacji, jaki obserwowaliśmy podczas naszych badań można dobrze wyjaśnić strukturą chemiczną kolibaktyny, stwierdza Cayetano Pleguezuelos-Manzano.
Gdy już poznali sposób działania kolibaktyny, postanowili sprawdzić, czy ślady tego oddziaływania można znaleźć u pacjentów. Naukowcy przeanalizowali mutacje w ponad 5000 guzach nowotworowych reprezentujących różne rodzaje nowotworów. Okazało się, że jeden rodzaj nowotworu zdecydowanie się tutaj wyróżnia. W ponad 5% guzów raka jelita grubego było widać wyraźne ślady takiej właśnie mutacji, podczas gdy w innych rodzajach nowotworów były one obecne w mniej niż 0,1% guzów, mówi Jens Puschhof. Ślady takie znaleziono w przypadku takich nowotworów jak nowotwory jamy ustnej czy pęcherza. Wiadomo, że E. coli może infekować te organy. Chcemy zbadać, czy genotoksyczność tej bakterii może wpływać na rozwój nowotworów poza jelitem grubym.
Badania te mają olbrzymie znaczenie dla zapobiegania nowotworom. Niewykluczone, że w przyszłości badanie na obecność genotoksycznych E. coli stanie się jedną z metod identyfikowania grup podwyższonego ryzyka, że uda się wyeliminować z jelit szkodliwy szczep E. coli, czy też, że pozwoli to na bardzo wczesną identyfikację choroby.
Badania opisano na łamach Nature.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Młodzież, która zbyt dużo czasu spędza przed komputerem, ma więcej ubytków i częstsze problemy z chorobami przyzębia, np. z krwawieniem dziąseł – wynika z analiz naukowców WUM i UKSW, którzy przebadali ponad 1,6 tys. polskich 18-latków. To pierwsze takie badania w Europie.
W ramach projektu, którego kierownikiem była prof. Dorota Olczak-Kowalczyk z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego (WUM), przebadano ponad 1,6 tysiąca 18-latków z Polski. Badania polegały zarówno na wypełnieniu kwestionariusza, który zawierał pytania dotyczące statusu społeczno-ekonomicznego i informacji o zachowaniach związanych ze zdrowiem, jak i na ocenie klinicznej stanu zębów i dziąseł. Do badań wybrano szkoły z każdego województwa z powiatów o charakterze wiejskim i miejskim.
Okazało się, że nadmierne, czyli trwające ponad 3 godziny dziennie, korzystanie z komputera zadeklarowało 31 proc. respondentów. Równocześnie młodzież ta miała zdecydowanie częściej niewypełnione ubytki – opowiada PAP współprowadzący badania prof. Jacek Tomczyk z Instytutu Ekologii i Bioetyki Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego (UKSW) w Warszawie. U nadużywających komputera nastolatków zdiagnozowano średnio 2,27 ubytków, podczas gdy u tych mniej przesiadujących przed ekranem – 1,97.
Z ankiety wynika, że osoby z grupy spędzającej przed komputerem najwięcej czasu gorzej dbają o higienę jamy ustnej – np. tylko 34 proc. spośród nich posługuje się nicią dentystyczną, natomiast wśród osób nieprzesiadujących przy komputerze – 41 proc.
Również osobom, które zadeklarowały nadmierne korzystanie z komputera, towarzyszyło większe ryzyko chorób przyzębia w postaci krwawienia z dziąseł. Taki symptom w tej grupie odnotowało 35 proc. badanych. Tymczasem wśród respondentów nienadużywających komputera krwawienie występowało u 29 proc. badanych.
Tomczyk dodaje, że nadmierne korzystanie z komputera wiąże się również ze złymi nawykami żywieniowymi. Młodzież ta częściej opuszcza śniadania, rzadziej spożywa warzywa i owoce, a częściej spożywa produkty bogate w cukry.
Do tej pory wiele badań wskazywało, że nadmierne używanie komputerów może wiązać się z niezdrowym trybem życia – brakiem ruchu, nieregularnymi posiłkami, niezdrowym jedzeniem typu fast-food czy brakiem snu. Takie zachowania skutkują wieloma problemami zdrowotnymi m.in. otyłością czy cukrzycą a nawet zaburzeniami psychicznymi.
Otwartym pozostało pytanie o związek między nadmiernym używaniem komputerów, a zdrowiem jamy ustnej. Jedyne takie badania przeprowadzono w Korei Południowej z uwagi na to, że kraj ten ma najwyższy odsetek internautów na świecie. Postanowiliśmy przeprowadzić podobne analizy wśród polskiej młodzieży – opowiada Tomczyk.
Czy skala problemu nieodpowiedniej higieny jamy ustnej w Polsce wśród młodzieży nadużywającej komputera jest zbliżona do skali w Korei Płd.? W ocenie naukowca odpowiedź na to pytanie nie jest jasna, bo badania przeprowadzono w nieco inny sposób. Jednak tendencja wyłaniająca się z obu badań jest zbliżona – podkreśla Tomczyk.
Naukowiec zapytany przez PAP, w jaki sposób należy walczyć z problemem odpowiada krótko: większa edukacja. Wiadomo, że przesiadywanie przed komputerem sprzyja wielu chorobom, w tym otyłości. Natomiast trzeba pokazywać młodzieży i rodzicom, że do tej plejady chorób należy również zaliczyć – o czym nie wiedziano – niekorzystne zmiany w jamie ustnej – kończy.
Wyniki badań przeprowadzonych w 2017 r. w ramach projektu „Monitoring zdrowia jamy ustnej populacji polskiej” ukażą się w czasopiśmie Clinical and Experimental Dental Research.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inspektor Generalny ds. NASA poinformował Kongres, że w latach 2010-2011 agencja doświadczyła 5408 różnych incydentów dotyczących bezpieczeństwa. Jednym z nich było utracenie w marcu ubiegłego roku laptopa zawierającego algorytmy służące do kontrolowania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.
Incydenty te dotyczyły bardzo szerokiego spektrum wydarzeń, od osób prywatnych sprawdzających swoje umiejętności i próbujących włamać się do sieci NASA, poprzez dobrze zorganizowane grupy przestępcze włamujące się dla zysku, po ataki, które mogły być organizowane przez obce służby wywiadowcze - czytamy w oświadczeniu Paula Martina.
Niektóre z tych ataków dotknęły tysięcy komputerów, powodując zakłócenia prowadzonych misji i zakończyły się kradzieżami danych, których wartość NASA ocenia na ponad 7 milionów dolarów - stwierdzono. Nie wiadomo, jak ma się liczba ataków na NASA do ataków na inne amerykańskie agendy rządowe. Inspektor Generalny ds. NASA jako jedyny spośród kilkudziesięciu inspektorów regularnie zbiera informacje na temat cyberataków z zagranicy.
Wśród wpadek Agencji Martin wymienił też zgubienie lub kradzież 48 mobilnych urządzeń komputerowych, które NASA utraciła w latach 2009-2011. Jednym z nich był niezaszyfrowany laptop skradziony w marcu 2011, w którym znajdowały się algorytmy pozwalające na sterownie Międzynarodową Stacją Kosmiczną. Na innych utraconych komputerach znajdowały się dane osobowe czy informacje techniczne dotyczące programów Constellation i Orion.
Co gorsza, NASA nie jest w stanie sporządzić szczegółowego raportu na temat utraconych danych, gdyż opiera się na zeznaniach pracowników informujących o zgubionych i skradzionych urządzeniach, a nie na faktycznej wiedzy o zawartości komputerów.
NASA wdraża program ochrony danych, jednak, jak zauważa Martin, dopóki wszystkie urządzenia nie zostaną objęte obowiązkiem szyfrowania, dopóty incydenty takie będą się powtarzały.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.