Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Obraz białkowych pozostałości w skórze sprzed 50 mln lat

Recommended Posts

Naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze uzyskali w podczerwieni świetnej jakości zdjęcia amidów ze skóry prehistorycznego gada. Znaleziono ją w obrębie liczących sobie 50 mln lat skał eoceńskiej formacji Green River w Utah w USA. To istotne osiągnięcie, ponieważ poliamidami są np. peptydy i białka.

Doktorzy Roy Wogelius i Phil Manning posłużyli się najnowszymi technikami obrazowania w podczerwieni, by sporządzić mapę skamieniałej tkanki miękkiej doskonale zachowanego gada. Mapy w podczerwieni połączono z uzyskanymi za pomocą synchrotronu z Uniwersytetu Stanforda mapami przedstawiającymi rozmieszczenie pierwiastków w materiale organicznym sfosylizowanej skóry (akademicy wykorzystali akcelerator jako źródło promieniowania rentgenowskiego).

Uzyskano na tyle szczegółowe dane chemiczne, że naukowcy byli w stanie odtworzyć proces, który doprowadził do zakonserwowania. Kiedy oryginalne związki ze skóry zaczęły się rozkładać, doszło do utworzenia chemicznych wiązań z metalami śladowymi, a w wyjątkowych okolicznościach metale te działają jak pomosty dla minerałów z osadów. Zjawisko to chroni materiał skórny przed wymyciem i dalszym rozkładem.

Mapy rozkładu związków organicznych i metali śladowych w skórze sprzed 50 mln lat wyglądają jak mapy skóry współczesnych jaszczurek, które kontrolnie sporządziliśmy. Czasem trudno powiedzieć, co jest skamieniałe, a co świeże. Nowe metody rentgenowskie i z użyciem podczerwieni ujawniają złożone wzorce chemiczne, przeoczane przez dekady przez tradycyjne metody – wyjaśnia geochemik Roy Wogelius.

A oto triki wykorzystane przez ekipę z Manchesteru. Światło podczerwone wywołuje w skamieniałej skórze wibracje, a naukowcy wpadli na prosty pomysł, jak stworzyć ich mapę. W tym celu nad skamieliną przesuwa się niewielki kryształ, wędrujący od punktu po punktu według wcześniej zaprogramowanej drogi. Tam, gdzie kryształ dotknie skamieniałości, światło odbija się od jego podstawy. Jednak część promienia przechodzi przez kryształ i dociera do badanej skamieliny. Jeśli w danym miejscu będzie znajdował się jakiś składnik organiczny, pochłonie część światła, wywołując możliwe do zmierzenia zmiany w odbitym sygnale. W ten sposób powstaje precyzyjna mapa składników organicznych, uzyskana bez niszczenia badanego obiektu.

Możność chemicznego analizowania rzadkich i cennych skamieniałości takich jak ta bez konieczności usuwania materiału i niszczenia okazu to ważne i długo oczekiwane rozwiązanie na polu paleontologii – podsumowuje pierwszy autor studium Nick Edwards.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nylon jest poliamidem co sugeruje zaawansowanie technologiczne prehistorycznych gadów. Wygląda na to, że były zdolne do syntezy i tkania nylonu. Pochowanie osobnika (osobniczki?) razem rajstopami sugeruje istnienie systemu wierzeń.

;D

Share this post


Link to post
Share on other sites

A tam od razy rajstopy ;) Może ta jaszczurka (lub ten jaszczur) wolała wspinaczkę na nylonowych linach albo rafting na pontonach z takąż na burtach? Albo była miłośniczką ekologicznego stylu życia i wolała zainwestować w naturalne poliamidy w postaci własnych białek :P

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odkryto mechanizm obronny, który pozwala skórze aktywnie zabijać bakterie. Centralną rolę spełnia w nim interleukina-6 (IL-6). Jej metodę działania będzie można wykorzystać do zapobiegania zakażeniom ran.
      Kolonizacja ran skóry przez bakterie lub inne patogeny może prowadzić do ciężkiego stanu zapalnego. W najgorszych przypadkach kończy się to sepsą albo amputacją. Ze względu na rosnącą lekooporność spada liczba dostępnych opcji terapeutycznych. Ostatnio jednak zespół dr. Franka Siebenhaara z Charité w Berlinie zidentyfikował nowy endogenny mechanizm, który może pomóc w zapobieganiu infekcjom ran bez stosowania antybiotyków.
      Niemcy oceniali, w jakim stopniu będące elementem układu immunologiczne komórki tuczne (mastocyty) są zaangażowane w odpowiedź skóry gospodarza na bakteryjne zakażenie rany i gojenie ran.
      Posługując się modelem zwierzęcym (szczepami myszy), akademicy badali wpływ braku mastocytów na gojenie się ran po zakażeniu pałeczkami ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa). Okazało się, że pod nieobecność komórek tucznych 5. dnia po infekcji liczba bakterii obecnych w ranie była 20-krotnie wyższa. Wskutek tego zakażona rana zamykała się kilka dni dłużej.
      Autorzy raportu z pisma PNAS wyjaśniają, że "zabójcze" działanie mastocytów jest wynikiem uwalniania interleukiny-6. Stymuluje ona keratynocyty do wydzielania peptydów antydrobnoustrojowych.
      Nasze badanie pokazało naturę i zakres zaangażowania komórek tucznych w skórny mechanizm obrony przed bakteriami. Pomaga nam to lepiej zrozumieć znacznie mastocytów w ludzkim organizmie; wiemy już, że ich rola wykracza poza bycie skromnymi mediatorami reakcji alergicznych.
      Pogłębiając wiedzę nt. IL-6 i jej kluczowych funkcji, Niemcy stwierdzili, że podanie interleukiny-6 przed zakażeniem rany skutkowało lepszą obroną przed bakteriami. Wyniki udało się powtórzyć w ludzkiej tkance. Teoretycznie można by rozważyć podawanie IL-6 bądź substancji o podobnym mechanizmie działania w ramach zapobiegania infekcjom ran.
      W kolejnym kroku ocenimy funkcje mastocytów oraz IL-6 u pacjentów z chronicznymi problemami z gojeniem ran.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chcąc młodziej wyglądać, ludzie sięgają po kremy albo stosują wypełniacze. Niestety, kremy nie wnikają do głębszych warstw skóry, a zastrzyki z wypełniaczami trzeba powtarzać i bywają one bolesne. Ostatnio jednak naukowcy z USA opracowali bezigłową terapię egzosomową, która doskonale wygładza zmarszczki u myszy wystawianych na oddziaływanie ultrafioletu.
      Gdy komórki skóry się starzeją, tracą zdolność do namnażania i produkowania kolagenu, głównego białka strukturalnego skóry. Niedawno akademicy odkryli, że potraktowanie ludzkich komórek w szalce egzosomami komórek macierzystych zwiększa ilość kolagenu i wywołuje inne odmładzające skutki.
      Egzosomy to wyspecjalizowane pęcherzyki transportujące, tworzone na szlakach wydzielania i wchłaniania komórkowego. Transportują one bioaktywne lipidy, mRNA czy białka, dlatego nazywa się je niekiedy "fizjologicznymi liposomami".
      Zespół Ke Chenga z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej postanowił sprawdzić, czy poddanie mysiej skóry działaniu egzosomów ludzkich fibroblastów skórnych (ang. human dermal fibroblasts, HDFs) może zmniejszyć zmarszczki i przywrócić różne młodzieńcze cechy. By uniknąć wstrzykiwania egzosomów, akademicy przetestowali bezigłowe urządzenie, które do wprowadzania leków w głąb skóry wykorzystuje strumień powietrza.
      W ramach eksperymentu autorzy artykułu z pisma ACS Nano wystawiali myszy na oddziaływanie promieniowania UVB, które przyspiesza starzenie i prowadzi do powstawania zmarszczek. Po 8 tygodniach ekspozycji niektórym gryzoniom podano egzosomy HDFs. Po 3 tygodniach zmarszczki zwierząt z grupy eksperymentalnej były cieńsze i bardziej powierzchowne niż u myszy z grupy kontrolnej i u gryzoni leczonych podawanym miejscowo kwasem retinowym (to standardowy preparat antystarzeniowy).
      Co ważne, skóra myszy, które dostały egzosomy, była grubsza, a także wykazywała słabszy stan zapalny i wzmożoną produkcję kolagenu (porównań dokonywano do myszy, którym nie podano egzosomów).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Karolinska Institutet odkryli w skórze nowy narząd czuciowy, który wykrywa uszkodzenia mechaniczne, takie jak nakłucia czy ucisk. Wyniki ich badań ukazały się w piśmie Science.
      Szwedzi podkreślają, że niemal jedna osoba na pięć odczuwa stały ból, dlatego tak potrzebne są nowe środki przeciwbólowe. Z drugiej strony wrażliwość na ból jest nam potrzebna do przetrwania. Ból wyzwala bowiem reakcje odruchowe, które pomagają uniknąć uszkodzenia tkanek, np. odsuwanie dłoni pod wpływem ukłucia ostrym obiektem czy od źródła wysokiej temperatury.
      Narząd czuciowy opisany przez zespół Patrika Ernforsa składa się ze znajdujących się na granicy skórno-naskórkowej wyspecjalizowanych komórek glejowych (komórek Schwanna) z licznymi długimi wypustkami, które tworzą siatkę. Narząd ten jest wrażliwy na bolesne uszkodzenia mechaniczne, np. ukłucia.
      Akademicy opisali, 1) jak nieznany dotąd organ wygląda, 2) jak jest zorganizowany/połączony z włóknami bólowymi skóry i 3) w jaki sposób aktywacja narządu skutkuje impulsami elektrycznymi w układzie nerwowym (prowadząc do odruchów oraz odczucia bólu).
      Ciała komórek Schwanna znajdują się w okolicach granicy skórno-naskórkowej, a ich wypustki owijają się wokół zakończeń nerwowych. Szwedzi byli bardzo zaskoczeni tym, co ustalili, gdyż w dziedzinie nocycepcji mówimy o wolnych zakończeniach nerwowych, które odpowiadają za percepcję bólu. Tymczasem w rzeczywistości nie są one wcale wolne - opowiada Ernfors.
      Fakt wykrywania przez komórki Schwanna bólu stwierdzono dzięki optogenetyce (naukowcy musieli w tym celu zmodyfikować genetycznie myszy, tak by komórki Schwanna ze skóry ich stóp wytwarzały białko pochłaniające światło). Kiedy komórki te oświetlano (stymulowano), myszy podnosiły nogę, a także lizały się po łapach i nimi potrząsały (zachowania te wskazują na ból).
      Gdy czas oświetlania wydłużano, liczba wyładowujących się w pobliżu neuronów rosła; w ten sposób akademicy wykazali, że komórki Schwanna wysyłają sygnał do mózgu za ich pośrednictwem.
      By określić, co może aktywować komórki Schwanna, zespół wystawiał stopy myszy na oddziaływanie gorąca, zimna i ukłuć. Następnie porównywano te zachowania z reakcjami, które występowały, gdy za pomocą światła lekko pobudzano komórki Schwanna (stawały się wtedy bardziej wrażliwe) lub je dezaktywowano.
      Okazało się, że w przypadku wszystkich 3 bodźców po aktywacji komórek Schwanna światłem reakcja bólowa była silniejsza. Po dezaktywacji tych komórek zaobserwowano zaś słabszą reakcję na ukłucia.
      Wszystko to łącznie sugeruje, że opisana podgrupa komórek Schwanna spełnia ważną rolę w odczuwaniu bólu, przynajmniej w przypadku uszkodzeń mechanicznych.
      Nasze badanie pokazuje, że wrażliwość na ból zależy nie tylko od uaktywnienia receptorów bólowych na zakończeniach nerwowych, ale także od odkrytego ostatnio narządu. To spostrzeżenie zmienia rozumienie komórkowych mechanizmów wrażeń fizycznych i może mieć znaczenie dla rozumienia chronicznego bólu - podsumowuje Ernfors.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Słońce i inne gwiazdy w Drodze Mlecznej emitują promieniowanie w zakresie widzialnym, widoczne dla naszych oczu. Astronomowie znają jednak wiele obiektów, które wyświecają znaczną część energii w formie promieniowania rentgenowskiego. Międzynarodowy zespół naukowców, w skład którego wchodzą astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego UW, ogłosił na łamach czasopisma Nature Astronomy odkrycie nowego mechanizmu produkcji promieniowania rentgenowskiego w gwiazdach.
      Naukowcy opisują badania obiektu o nazwie ASASSN-16oh, którego rozbłysk zaobserwowano w grudniu 2016 roku.  Gwiazda znajduje się w Małym Obłoku Magellana, sąsiedniej galaktyce, odległej o około 200 tysięcy lat świetlnych od Drogi Mlecznej. Ten obszar nieba jest regularnie badany od kilkunastu lat przez astronomów z zespołu OGLE z Obserwatorium Astronomicznego. Jak pokazały prowadzone przez nich obserwacje fotometryczne, gwiazda pojaśniała kilkadziesiąt razy.
      Aby sprawdzić co spowodowało pojaśnienie ASASSN-16oh, astronomowie skierowali na ten obiekt orbitalne obserwatoria rentgenowskie: Swift i Chandra. Zauważyli, że gwiazda emitowała duże ilości promieniowania rentgenowskiego, które musiało powstać w materii o temperaturze blisko miliona stopni.
      Tzw. miękkie promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rentgenowskie o najniższych energiach) powstaje w bardzo gorącej materii, o temperaturze kilkuset tysięcy stopni. Do tej pory uważano, że może ono powstawać tylko w wyniku reakcji termojądrowych zachodzących na powierzchni białych karłów – małych, wypalonych gwiazd, które ściągają świeże paliwo (gaz zawierający wodór) z gwiazd-sąsiadek. Kiedy zgromadzi się dostatecznie dużo gazu i stanie się on wystarczająco gorący, rozpoczyna się w nim łańcuch reakcji termojądrowych i cała powierzchnia gwiazdy wybucha.
      Obserwacje zebrane przez astronomów wykluczają jednak tak gwałtowną eksplozję. Emisja rentgenowska pochodzi z niewielkiego fragmentu powierzchni białego karła.
      Naukowcy uważają, że promieniowanie rentgenowskie powstało w wyniku akrecji – procesu gromadzenia się materii na powierzchni białego karła. ASASSN-16oh to w rzeczywistości układ dwóch gwiazd – czerwonego olbrzyma i białego karła. Ponieważ przepływ materii z jednej gwiazdy na drugą nie jest stabilny, to kiedy gaz zaczyna opadać w większym tempie, jasność całego układu gwałtownie rośnie.
      Odkrycie pokazuje, że w przyrodzie istnieją dwa rodzaje produkcji miękkiego promieniowania rentgenowskiego: reakcje syntezy termojądrowej i akrecja.
      Obserwacje te są niezmiernie ważne nie tylko dla astronomów zajmujących się badaniem źródeł promieniowania rentgenowskiego w kosmosie. Opublikowane wyniki mogą również przyczynić się do lepszego zrozumienia ekspansji Wszechświata. Do pomiarów rozszerzania się Wszechświata wykorzystuje się bowiem supernowe typu Ia. Ponieważ uważa się, że ich moc promieniowania jest stała – mierząc obserwowaną jasność supernowej można zmierzyć odległość do macierzystej galaktyki.
      Przypuszcza się, że supernowe typu Ia powstają w wyniku wybuchów białych karłów, jednak mechanizm eksplozji i ich pochodzenie nie są dobrze zrozumiane i nie wiadomo czy supernowe powstałe w najstarszych galaktykach wyglądają tak samo jak te obecne. Odkrycie opublikowane dzisiaj w Nature Astronomy pokazuje, że układy biały karzeł-czerwony olbrzym, podobne do ASASSN-16oh, mogą stać się w przyszłości supernowymi typu Ia.

      « powrót do artykułu
    • By Mariusz Błoński
      Dyrektor polskiego synchrotronu Solaris, prof. dr hab. Marek Stankiewicz oraz koordynator ds. rozwoju i utrzymania akceleratorów dr Adriana Wawrzyniak udzielą wywiadu KopalniWiedzy. Prosimy o zadawanie pytań, z których wybierzemy najciekawsze.
×
×
  • Create New...