Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Wreszcie wiadomo, czemu kule gałęzatki kulistej (Aegagropila linnaei) w dzień unoszą się przy powierzchni wody, a w nocy toną.

Glon występuje w jeziorach półkuli północnej, szczególnie w Japonii i na Islandii. W Kraju Kwitnącej Wiśni pełni tak ważną rolę kulturową, że jest gatunkiem chronionym. A. linnaei cieszy się dużą popularnością także wśród właścicieli akwariów. Niestety, przyczyniło się to do znaczącego spadku ich liczebności.

Ostatnio naukowcy z Uniwersytetu Bristolskiego wykazali, że za unoszenie się i zatapianie kul glonu odpowiada fotosynteza i rytmy okołodobowe.

Gdy gałęzatki fotosyntetyzują, pokrywają je drobne bąble tlenu, co wg przewidywań naukowców, miało stanowić przyczynę ich pływalności. By przetestować swoją hipotezę, zastosowali oni związek hamujący fotosyntezę. Bąble się nie tworzyły i kolonie nie unosiły się w wodzie.

Później biolodzy zaczęli się zastanawiać, czy fotosyntetyzująca powierzchnia kuli dysponuje zegarem biologicznym. Kule trzymano więc przez parę dni w przyciemnionym pomieszczeniu. Okazało się, że jeśli potem kule wystawiono na oddziaływanie jaskrawego światła w czasie, który odpowiadał początkowi dnia, zaczynały się unosić o wiele szybciej niż wtedy, gdy oświetlano je w połowie dnia. Wg autorów publikacji z Current Biology, oznacza to, że pływalność glonów jest kontrolowana przez zegar biologiczny.

Niestety, gałęzatki są zagrożone i występują tylko w połowie jezior, w których kiedyś można je było spotkać. To może być spowodowane zmianami w penetracji światła, wywołanymi przez zanieczyszczenie. Mamy nadzieję, że gdy będziemy rozumieli reakcje na wskazówki środowiskowe oraz sposób kontrolowania unoszenia się na wodzie przez zegar biologiczny, pomożemy w ochronie gałęzatek i ich reintrodukcji - podkreśla główna autorka studium, doktorantka Dora Cano-Ramirez.

W 1897 r. botanik Takuya Kawakami z College'u Rolniczego Sapporo (dziś jest to Uniwersytet Hokkaido) wypatrzył skupiska glonów w jeziorze Akan i ochrzcił je "marimo" (毬藻). Z kolei Islandczycy nazywają gałęzatkę "Kúluskítur". A. linnaei to łacińska nazwa, przypisana w 1753 r. przez Linneusza próbkom zebranym w jeziorze Dannemora w Szwecji.

W 1921 r. marimo z jeziora Akan zostały uznane za pomnik przyrody, a w 1952 r. za specjalny skarb narodowy. Zapoczątkowało to wysiłki na rzecz ochrony tego tajemniczego (ze względu na słabo poznaną fizjologię i ekologię) gatunku.

Jezioro Akan jest unikatowe z kilku względów. Specjaliści wymieniają m.in. kształt jego basenu, płytkie zatoczki i skład wody. Dzięki temu marimo tak dobrze tu rosną. Niektóre kolonie mają średnicę powyżej 30 cm.


« powrót do artykułu

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
      Badania na niewielkiej grupie ochotników po raz pierwszy przyniosły wyniki, które można uznać za odwrócenie działania zegara epigenetycznego. W ramach badań prowadzonych przez uczonych z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) dziewięciu zdrowych ochotników przez rok przyjmowało koktajl złożony z trzech ogólnie dostępnych leków – hormonu wzrostu i dwóch leków przeciwcukrzycowych. Późniejsza analiza genomu wykazała, że średni wiek biologiczny uczestników badani zmniejszyl się o 2,5 roku. Oznaki odmłodzenia zauważono również w układzie odpornościowym badanych.
      Uzyskane wyniki zaskoczyły nawet samych badaczy. Spodziewałem się spowolnienia zegara biologicznego, ale nie odwrócenia jego działania. To coś przyszłościowego, mówi genetyk Steve Horvath, który prowadził analizę epigenetyczną. Autorzy badań ostrzegają jednak przed zbytnim entuzjazmem, gdyż były one prowadzone na małej próbie i nie było grupy kontrolnej. Być może uzyskano pozytywne wyniki. Jednak nie można ich uznać za bardzo solidne, gdyż grupa była mała i nie były to dobrze kontrolowane badania, zauważa biolog Wolfgang Wagner z Uniwersytetu w Aachen.
      Zegar epigenetyczny korzysta z epigenomu, czyli pełnego zestawu modyfikacji chemicznych DNA oraz białek histonów. Wzorce tych modyfikacji zmieniają się w czasie życia i podążają za wiekiem biologicznym danej osoby, który może być mniejszy lub większy niż jej wiek mierzony samym upływem czasu. Naukowcy odtwarzają zegar epigenetyczny wybierając z genomu miejsca metylacji DNA. W ciągu ostatnich lat Horvath, który jest pionierem badań zegara epigenetycznego, stworzył jedne z najbardziej precyzyjnych technik korzystania z tego zegara.
      Opisywane badania zorganizowano głównie po to, by sprawdzić, czy hormon wzrostu może być bezpiecznie stosowany w celu odtworzenia tkanki grasicy. Jest ona kluczowym narządem dla wydajnego działania układu odpornościowego. Wytwarzane w szpiku leukocyty dojrzewają wewnątrz grasicy, gdzie przekształcają się w wyspecjalizowane leukocyty T, zwalczające infekcje czy nowotwory. Jednak po okresie dojrzewania grasica zaczyna się kurczyć i jest coraz bardziej zapychana przez tłuszcz.
      Wcześniejsze badania na zwierzętach i ludziach sugerowały, że hormon wzrostu może stymulować regenerację grasicy. Problem jednak w tym, że hormon ten stymuluje również rozwój cukczycy. Dlatego też obok hormonu ochotnikom podawno dehydroepiandrosteron (DHEA) oraz metforminę.
      W badaniach Thymus Regeneration, Immunorestoration and Insulin Mitigation (TRIIM) prowadzonych przez immunologa Gergory'ego Fahy'ego wzięło udział 9 ochotników. Wszyscy to biali mężczyźni w wieku 51–65 lat.
      Fahy zainteresował się grasicą w latach 80., gdy dowiedział się o wynikach badań, w ramach których naukowcy wszczepili szczurom komórki wydzielające hormon wzrostu, a uzyskane wyniki sugerowały, że układ odpornościowy zwierząt uległ odmłodzeniu. Naukowca zdziwiło, że nikt nie podążył tym śladem i nie przeprowadził badań na ludziach. Zaczął więc badać grasicę. Mniej więcej 10 lat później, gdy miał 46 lat przez miesiąc aplikował sobie hormon wzrostu oraz DHEA i odkrył, że jego grasica nieco się zregenerowała.
      Podczas badań TRIIM uczeni sprawdzali u uczestników liczbę białych ciałek krwi. Stwierdzili, że uległa ona zwiększeniu do liczby typowej dla młodszej osoby. Ponadto na początku i na końcu badań wykonali obrazowanie grasicy za pomocą rezonansu magnetycznego. Zauważyli, że u 7 z 9 badanych zgromadzony w grasicy tłuszcz został zastąpiony przez zregenerowaną tkankę grasicy.
      Fahy wpadł wówczas na pomysł sprawdzenia zegara epigenetycznego badanych i poprosił o pomoc Horvatha. Ten zastosował cztery różne metody oceny wieku biologicznego każdego z pacjentów i za każdym razem odkrył jego znaczące obniżenie. To oznacza duży wpływ biologiczny zastosowanej terapii, mówi Horvath. Co więcej, efekt odmłodzenia nadal utrzymywał się u sześciu osób, które pół roku po zakończeniu testu oddały krew do ponownego przebadania. "Jako, że zmiany te zauważyliśmy u każdego z badanych i są one bardzo wyraźne, jestem optymistycznie nastawiony do uzyskanych wyników", mówi Horvath.
      Naukowcy planują teraz przeprowadzenie szerzej zakrojonych badań, do których chcą zaangażować osoby w różnym wieku, z różnych grup etnicznych oraz obu płci. Jak zauważa Horvath, metody regeneracji grasicy mogą być niezwykle użyteczne dla osób o upośledzonym układzie odpornościowym, w tym dla osób starszych. Infekcje są bowiem jedną z najważniejszych przyczyn zgonów osób po 70. roku życia. Z uzyskanych wyników cieszy się też Sam Palmer, specjalista od immunologii onkologicznej. Zauważa on, że poprawienie funkcjonowania układu odpornościowego będzie miało istotny wpływ na leczenie nie tylko infekcji, ale również nowotworów oraz chorób związanych ze starzeniem się.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nocna ekspozycja na przyćmione światło może się przyczyniać do tworzenia przerzutów raka piersi do kości.
      Wyniki badania na zwierzętach zaprezentowano 24 marca na ENDO 2019, dorocznej konferencji Towarzystwa Endokrynologicznego w Nowym Orleanie.
      Dotąd nikt nie donosił, że nocna ekspozycja na przyćmione światło wywołuje zaburzenia rytmu okołodobowego, które przekładają się na nasilenie przerzutowania raka piersi do kości - podkreśla prof. Muralidharan Anbalagan z Tulane University. To bardzo ważne [spostrzeżenie], gdyż wiele pacjentek z rakiem piersi ma nocą kontakt z przyćmionym światłem. Chore pracują bowiem na zmiany, a także zmagają się z bezsennością i stresem czy przebywają w nadmiernie oświetlonych sypialniach, w których używa się urządzeń mobilnych itp.
      W ramach pilotażowych badań, finansowanych m.in. przez Louisiana Clinical and Translational Science Center (LACATS), naukowcy stworzyli mysi model przerzutów raka piersi do kości. Zastosowano iniekcję do kości piszczelowej. Samicom wstrzykiwano ludzkie komórki raka piersi z dodatnią ekspresją receptorów estrogenowych o niskiej tendencji do wzrostu w kościach.
      Wszystkie myszy trzymano w świetle przez 12 godzin. Przez kolejne 12 godzin jedna grupa przebywała w ciemnościach, co pomagało wytworzyć wysokie poziomy endogennej melatoniny, druga zaś była wystawiana na oddziaływanie przyćmionego światła, co hamowało produkcję melatoniny. Natężenie oświetlenia wynosiło 0,2 lx, było więc mniejsze niż w przypadku np. wyświetlacza telefonu.
      Badania obrazowe pokazały, że zwierzęta z drugiej grupy miały większe guzy i silniejsze uszkodzenie kości.
      Warto przypomnieć, że od odkrycia melatoniny upłynęło kilkadziesiąt lat. Początkowo uznawano, że spełnia ona wyłącznie funkcję regulatorową w procesach fizjologicznych zachodzących w rytmie dobowym. W toku dalszych badań zaczęto jej jednak przypisywać różne inne właściwości, w tym przeciwnowotworowe.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pojawiła się nadzieja na opracowanie leku, który powstrzyma wzrost komórek raka poprzez zaburzenie ich zegara biologicznego. Naukowcy z USC Michelson Center for Convergent Bioscience oraz Uniwersytetu w Nagoi pracują nad skierowaniem rytmu biologicznego organizmu przeciwko nowotworowi. Swoje badania prowadzili na ludzkim raku nerki oraz na myszach z ostrą białaczką szpikową.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że zaburzenie snu i innych elementów rytmu dobowego jest niezdrowe. To samo jest prawdziwe w przypadku komórek. Stąd też uczeni zaczęli spekulować, że jeśli zaburzą rytm dobowy komórek raka, to mogą im zaszkodzić, a nawet je zabić.
      Uczeni odkryli, że molekuła GO289 bierze na cel enzym, który kontroluje rytm dobowy. Interakcja pomiędzy lekiem a proteiną zaburza funkcje czterech kolejnych protein, które są bardzo ważne dla wzrostu i przetrwania komórek nowotworowych. W ten sposób GO289 spowalnia zegar biologiczny komórek nowotworowych i, co ważne, ma niewielki wpływ na zdrowe komórki.
      Niektóre nowotwory przejmują kontrolę nad zegarem biologicznym i wykorzystują go, by wspomóc swój rozwój. Dzięki GO289 możemy zaburzyć ten proces i powstrzymać nowotworów przed wzrostem, mówi profesor Steve Kay z USC Michelson Center.
      Wstępne badania wykazały, że GO289 spowalnia rytm dobowy komórek raka kości biorąc na cel enzym CK2. Naukowcy, chcąc potwierdzić te spostrzeżenia, przeprowadzili testy na komórkach raka nerki i na myszy z ostrą białaczką szpikową. Potwierdziły one wstępne spostrzeżenia. GO289 zmieniła metabolizm i inne funkcje komórek nowotworowych powiązane z rytmem dobowym.
      To może być nowa broń w walce z rakiem, cieszy się profesor Kay.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine prześledzili wpływ postu na zegary biologiczne wątroby i mięśni szkieletowych. Na dłuższą metę zachodzące zmiany metaboliczne sprzyjają poprawie zdrowia i zapewniają ochronę przed chorobami związanymi ze starzeniem.
      Odkryliśmy, że poszczenie wpływa na zegary biologiczne oraz indukowane głodówką reakcje komórkowe, co łącznie prowadzi do osiągnięcia specyficznej dla postu czasowej regulacji genów. Mięśnie szkieletowe wydają się 2-krotnie bardziej responsywne na post niż wątroba - opowiada prof. Paolo Sassone-Corsi.
      Amerykanie poddawali myszy dobowym postom. Podczas głodówki spadały pobór tlenu (VO2), współczynnik wymiany gazowej (ang. respiratory exchange ratio, RER), a także wydatkowanie energii. Zjawiska to zanikały po nakarmieniu (podobne rezultaty obserwowano u ludzi).
      Autorzy artykułu z pisma Cell Reports stwierdzili, że transkrypcyjna reakcja na głodówkę zachodzi za pośrednictwem innych mechanizmów molekularnych niż w przypadku konsumpcji w oknie ograniczonym czasowo (ang. time-restricted feeding, TRF). Post wpływa na geny rdzenia zegara i kodowane przez nie białka. Osłabieniu ulega rytmiczna ekspresja BMAL1 i REV-ERBα w wątrobie i mięśniach szkieletowych.
      Wrażliwe na post czynniki transkrypcyjne, takie jak GR, CREB, FOXO, TFEB i PPARs, prowadzą do zmian metabolicznych w różnych tkankach.
      Rytmiczną reakcję na głodówkę przejawia znacząca liczba genów. Jest ona tkankowo specyficzna; podczas eksperymentu mięśnie szkieletowe zyskały np. niemal 2-krotnie więcej nowych oscylujących genów niż wątroba. Godne uwagi jest to, że rytmiczna reakcja transkrypcyjna wydaje się podtrzymywana przez wydłużoną głodówkę i zanika po jedzeniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Coraz częściej dowiadujemy się o kolejnych, niezwykle ważnych dla naszego życia funkcjach, jakie spełnia mikrobiom. Niewiele jednak wiadomo, jak zmienia się on w czasie. Grupa naukowców badających mikrobiom tysięcy ludzi z całego świata zauważyła, że jest on zadziwiająco dokładnym zegarem biologicznym. Na tyle dokładnym, że badając go można z dużą dokładnością przewidzieć wiek człowieka, od którego pobrano próbki.
      Alex Zhavoronkov i jego koledzy z InSilico Medicine w stanie Maryland przeanalizowali ponad 3600 próbek mikrobiomu pobranych od 1165 zdrowych osób na całym świecie. Około 30% tych próbek pochodziło od osób w wieku 20–39 lat, kolejnych około 30% było próbkami pobranymi od osób w wieku 40–59 lat, a pozostała część została pobrana od osób liczących sobie 60–90 lat.
      Do analizy danych wykorzystano system maszynowego uczenia się. Najpierw trenowano go na 95 różnych gatunkach bakterii pobranych z 90% próbek. Algorytm otrzymał też informację o wieku osób, od których pobrano próbki. Następnie dano mu do przeanalizowania pozostałe 10% próbek i poproszono o określenie wieku osób, od których je pobrano. Dokładność przewidywania wieku na podstawie mikrobiomu wynosiła ± 4 lata. Okazało się, że najważniejsze do przewidzenia wieku było 39 gatunków bakterii.
      Zhavoronko i jego zespół odkryli, że w miarę jak się starzejemy zwiększa się ilość niektórych mikroorganizmy, np. Eubacterium hallii, która prawdopodobnie odgrywa ważną rolę w metabolizmie. Ubywa zaś innych bakterii, jak na przykład Bacteroides vulgatus, która jest łączona z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego. Współautor badań, Vadim Gladyshev z Uniwersytetu Harvarda uważa, że przyczyną tych zmian mogą być zmiany diety, wzorców snu i czuwania oraz aktywności fizycznej.
      Zdaniem naukowców mikrobiom jelitowy może zostać wykorzystany do badania tempa starzenia się jelit oraz do sprawdzenia, czy takie czynniki jak używanie alkoholu, antybiotyków, probiotyków czy dieta mają wpływ na ich długowieczność. Można też będzie porównywać pod tym kątem osoby zdrowe z osobami cierpiącymi np. na chorobę Alzheimera.
      Jeśli wyniki badań zespołu Zhavoronki zostaną pozytywnie zweryfikowane, to wiek określany przez mikrobiom można będzie wykorzystywać wspólnie z innymi biologicznymi markerami wieku, jak np. z długością telomerów, i w ten sposób określać rzeczywisty wiek biologiczny oraz stan zdrowia ludzi. Pomoże to też w lepszej ocenie tego, czy różne czynniki, w tym leki czy operacje chirurgiczne, wpływają na proces starzenia się.
      Prace Zhavaronki chwali Robin Knight, dyrektor Center for Microbiome Inovation na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. Wraz z zespołem analizuje on właśnie 15 000 próbek zebranych w ramach American Gut Project, którego celem jest stworzenie podobnej technologii określania wieku.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...