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

Polska metoda badań struktur DNA uznana za przełomową dla rozwoju nauki

Recommended Posts

Zespół naukowców Uniwersytetu Warszawskiego pod kierunkiem dr hab. Joanny Kowalskiej opublikował na łamach czasopisma Nucleic Acids Research artykuł opisujący syntezę i zastosowanie fluorowanych cząsteczek DNA do badań funkcji i właściwości kwasów nukleinowych z wykorzystaniem fluorowego magnetycznego rezonansu jądrowego. Publikacja ta została uznana przez recenzentów za Breakthrough Paperartykuł przełomowy dla rozwoju nauki.

Zespół naukowców z Wydziału Fizyki UW oraz Centrum Nowych Technologii UW, który tworzą: dr hab. Joanna Kowalska, dr Marcin Warmiński, prof. Jacek Jemielity oraz Marek Baranowski, opublikował na łamach prestiżowego czasopisma naukowego Nucleic Acids Research (NAR) wyniki eksperymentów dotyczące syntezy i charakterystyki oligonukleotydów znakowanych atomem fluoru na jednym z końców nici kwasu nukleinowego (DNA) oraz ich zastosowań w badaniach metodą fluorowego jądrowego rezonansu magnetycznego (19F NMR).

Opisane związki stanowią nowy rodzaj sond molekularnych do prostego wykrywania różnych wariantów przestrzennych DNA (tzw. struktur drugorzędowych), takich jak fragmenty dwuniciowe (dupleksy), a także bardziej nietypowe struktury – tzw. struktury niekanoniczne (G-kwadrupleksy i i-motywy). Znakowane fluorem fragmenty DNA umożliwiają badanie tych struktur za pomocą wrażliwej na zmiany strukturalne metody, jaką jest spektroskopia 19F NMR.

Publikacja badaczy Uniwersytetu Warszawskiego otrzymała od recenzentów czasopisma Nucleic Acids Research status Breakthrough Paper – artykułu przełomowego dla rozwoju nauki. Recenzenci docenili połączenie prostego i wydajnego podejścia syntetycznego, umożliwiającego otrzymanie fluorowanych cząsteczek DNA, z wykorzystaniem metody 19F NMR. Połączenie to zaowocowało opracowaniem metody badawczej o szerokim spektrum zastosowań: od śledzenia zmian strukturalnych dupleksów DNA do monitorowania oddziaływań pomiędzy kwasem nukleinowym, a białkami i małymi cząsteczkami.

Rezultaty opisane w publikacji otwierają nowe możliwości w badaniach poznawczych kwasów nukleinowych, a także mogą znaleźć zastosowanie w odkrywaniu leków oddziałujących, poprzez specyficzne wiązanie, z określonymi sekwencjami lub strukturami przestrzennymi w DNA. Większość opracowywanych dotychczas leków działa poprzez oddziaływanie z białkami. Leki oddziałujące z DNA są natomiast mało selektywne, a przez to toksyczne. Opracowanie metod umożliwiających odkrywanie cząsteczek oddziałujących tylko z wybranymi sekwencjami DNA otwiera drogę do powstania leków charakteryzujących się znacznie mniejszą toksycznością – komentuje dr hab. Joanna Kowalska z Wydziału Fizyki UW, współautorka artykułu.

Nucleic Acids Research to czasopismo naukowe, którego celem jest popularyzacja najwyższej jakości badań, których rezultaty oceniane są przez grono naukowców-recenzentów w zakresie biologii molekularnej i komórkowej. Status Breakthrough Paper otrzymują publikacje opisujące badania, które rozwiązują istniejący od dawna problem lub wskazują nowe możliwości i kierunki rozwoju nauki.


« 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
      Kodeks Cospi to aztecki dokument prekolumbijski, przechowywany w Bibliotece Uniwersytetu w Bolonii. W ramach nowego projektu naukowcy będą szczegółowo badać techniki malowania. Przeanalizują też, jakie narzędzia wykorzystano. Włosi podkreślają, że zachowało się niewiele prekolumbijskich manuskryptów. Posługując się najnowocześniejszymi technologiami, zespół spróbuje określić skład i rozmieszczenie pigmentów.
      Wydział Historii, Kultury i Cywilizacji Uniwersytetu w Bolonii otrzymał dofinansowanie z Carisbo Foundation. Badania zostaną przeprowadzone z wykorzystaniem platformy MOLAB (E-RIHS.it).
      Aby zmapować rozkład materiałów (zarówno organicznych, jak i nieorganicznych) na wszystkich stronach manuskryptu, posłużymy się technikami fluorescencyjnymi i obrazowania hiperspektralnego. Techniki te mogą zapewnić bardzo szczegółowe dane, rzucając nowe światło na praktyki obrazowe i technologiczne rozwinięte przez prekolumbijskich artystów - opowiada prof. Davide Domenici.
      Wydaje się, że Kodeks Cospi trafił do Bolonii za pośrednictwem dominikanina Dominga de Betanzosa, który zabrał go, wybierając się na spotkanie z papieżem Klemensem VII 3 marca 1533 r. Od tej pory manuskrypt znajdował się w Bolonii.
      Dokładniejszą europejską historię Codex Cospi możemy prześledzić aż do 26 grudnia 1665 roku. Wtedy to hrabia Valerio Zani podarował kodeks markizowi Ferdinandowi Cospiemu. Wiemy to z inskrypcji, znajdującej się specjalnie wykonanej na tę okazję okładce kodeksu. Nie wiemy za to, w jaki sposób hrabia Zani wszedł w posiadanie zbytku. Był on wykształconym człowiekiem, członkiem tej samej akademii literatury co markiz Cospi. Wiemy, że kontaktował się z licznymi podróżnikami, o których napisał zresztą czterotomowe dzieło. Ponadto pochodził z ustosunkowanej rodziny o wielopokoleniowych korzeniach; jego wuj był biskupem. Miał więc jak nabywać różne dzieła, mógł też wejść w posiadanie zabytków, które od dawna przechowywano w jego rodzinie.
      Markiz Cospi sądził, że ma do czynienia z chińską księgą, gdyż na okładce widniał napis „Libro della China”. Szlachcic wystawił księgę na widok publiczny w słynnym Museo Cospiano, które znajdowało się w bolońskim ratuszu. W 1672 roku markiz podarował Bolonii zbiory swojego muzeum. Poprosił też Lorenza Legatiego, profesora greki starożytnej z Uniwersytetu w Bolonii, by ten stworzył katalog muzeum. Pierwszy taki katalog powstał w 1667 roku i tam Codex Cospi został zidentyfikowany jako dzieło pochodzące z Indii (nie wiemy, czy chodziło o Indie Zachodnie, czy Indie Wschodnie, te właściwe). Dopiero w drugim katalogu, z 1677 roku, profesor Legati rozpoznał w kodeksie dzieło z terenu Meksyku. Widniejący na okładce „della China” nadpisano więc „del Messico”.
      W roku 1742 Muzeum Cospi przeniesiono z ratusza do Istituto delle Scienze, który w roku 1803 stał się częścią Uniwersytetu w Bolonii. Od tamtej pory Codex Cospi jest własnością uniwersyteckiej biblioteki.
      W 2006 r. naukowcy przeprowadzili pierwsze nieinwazyjne badania Kodeksu. Następnie zajęto się analizą kolejnych prekolumbijskich manuskryptów, przechowywanych w różnych instytucjach na całym świecie. Piętnaście lat później postępy technologiczne pozwoliły uczonym wykorzystać nowoczesne techniki obrazowania do lepszego zrozumienia umiejętności rysowniczo-piśmienniczych Azteków.
      Pracami akademików z kilku instytucji mają kierować Laura Carthechini (SCITEC-CNR) i Aldo Romani (SMAArt).
      Wykorzystanie skanera makro-XRF pozwoli określić skład pierwiastkowy pigmentów. W ten sposób będzie można, na przykład, wskazać na rozmieszczenie aurypigmentu, który zawiera arsen. Oprócz tego Kodeks Cospi przejdzie obrazowanie hiperspektralne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Cztery średniowieczne bełty do kuszy wraz z fragmentami drewnianych promieni odkryli warszawscy archeolodzy w czasie badań jeziora Hammersø - największego naturalnego zbiornika na Bornholmie. W jego centralnej części spoczywała też zatopiona... wanna. Do znaleziska doszło we wrześniu w okolicy zamku Hammershus, który położony jest w północno-zachodniej części wyspy.
      Naukowcy liczyli, że odkryją na dnie fragmenty dawnej broni. Ludy mieszkające w Skandynawii 1500-2500 lat temu praktykowały rytualne niszczenie broni zdobytej na najeźdźcach. Uzbrojenie było następnie wrzucane w czasie ceremonii do jezior - opowiada PAP prof. Bartosz Kontny z Wydziału Archeologii UW, który kierował badaniami.
      Przeprowadzone we wrześniu tego roku kilkudniowe badania dna jeziora zaskoczyły jednak naukowców. Nie było tam bowiem rytualnie zniszczonej broni, a dość duża liczba śmieci; odkryto butelki, puszki, monety, kluczyk czy żelazne pręty - ekwipunek związany z eksploatacją skał nad jeziorem i w pobliskim kamieniołomie. A na środku jeziora spoczywała... współczesna wanna z tyczką w miejscu jej odpływu! Ciekawych z punktu widzenia archeologów przedmiotów było natomiast kilka i pochodziły ze znacznie późniejszego okresu, niż przewidywali naukowcy.
      Blisko linii brzegowej w północnej części zbiornika, na przestrzeni około 20 m, znaleźliśmy cztery średniowieczne bełty do kuszy z XIII lub XIV w. Ciekawostką jest fakt, że w każdym z nich zachowały się drewniane promienie w tulejkach. To prawdziwa rzadkość. Bełty wykonano w różnych typach - zarówno mocowane za pomocą tulejki, jak i trzpienia wbijanego w drewno - powiedział PAP prof. Bartosz Kontny. Teraz drewno będzie poddane szczegółowym analizom.
      Naukowcy szacują, że przebadali zaledwie kilka procent powierzchni dna jeziora. Zbiornik ma ok. 700 m długości i 160 m szerokości. Archeolodzy używali do swojej pracy detektorów metalu, przy czym przejrzystość wody jest bardzo dobra. Przed nurkowaniem wykonali pomiary całego dna za pomocą sonaru. Wówczas dostrzegli w centralnej części jeziora wannę. Początkowo sądziliśmy, że jest to dłubanka, czyli łódź zrobiona z jednego pnia. Liczyliśmy zatem na ciekawe znaleziska sprzed co najmniej kilkuset lat - wspomina archeolog.
      Naukowcom udało się namierzyć na dnie Hammersø też dwa nowożytne wraki. Przypuszczalnie są to XIX-wieczne żaglówki.
      To nie pierwsze badania podwodne polskich archeologów w jeziorze Hammersø. W ubiegłym roku natrafili na późnośredniowieczny, masywny grot broni drzewcowej (ma ok. 64 cm i waży ponad 1 kg), zaopatrzony w tzw. skrzydełka i wąsy. Naukowcy określają jego stan zachowania jako bardzo dobry.
      Dr hab. Kontny mówi, że jeziora na terenie Danii (do niej należy również Bornholm) są terra incognita dla archeologów. Prawie nikt w nich nie nurkuje, nie prowadzi się w nich również badań archeologicznych. W ostatnich latach zajęliśmy się tym zagadnieniem tylko my - dodaje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas badań archeologicznych na dawnym polu bitwy pod Grunwaldem znaleziono 2 świetnie zachowane średniowieczne topory bojowe, a także kilkadziesiąt innych artefaktów. W zakończonych w sobotę poszukiwaniach wzięło udział 70 detektorystów. Ze względu na pandemię po raz pierwszy nie miały one charakteru międzynarodowego.
      Dyrektor Muzeum Bitwy pod Grunwaldem, dr Szymon Drej, zaznacza, że topory są sensacją archeologiczną na skalę co najmniej ogólnopolską. W ciągu siedmiu lat naszych badań archeologicznych nigdy nie mieliśmy tak ekscytującego, ważnego i tak świetnie zachowanego znaleziska.
      Specjaliści podkreślają, że topory zachowały się tak dobrze, że mają nity, za pomocą których przytwierdzono je do drzewców. Kontekst tych znalezisk, wstępne datowanie na XV wiek i typologia toporów wskazują jednoznacznie, że są one bezpośrednio powiązane z bitwą grunwaldzką z 15 lipca 1410 roku - wyjaśnił dyrektor.
      Nie ujawniono bliższej lokalizacji odkrycia, gdyż niewykluczone, że udało się trafić na miejsce większego starcia i w ziemi znajdują się jeszcze inne artefakty. Planowane są tu wykopaliska archeologiczne.
      Muzealnicy dodają, że w czasie tegorocznych poszukiwań na polach wokół Grunwaldu odnaleziono także kawałek rękojeści średniowiecznego kordu oraz kilkadziesiąt innych artefaktów (były to przede wszystkim groty).
      Zakrojone na szeroką skalę badania z udziałem archeologów i detektorystów odbywają się pod Grunwaldem od 2014 r. W ramach poprzednich sezonów odkryto ponad 1500 artefaktów; przynajmniej 150 można bezpośrednio powiązać z bitwą.
      Za najcenniejsze znaleziska uznawano dotąd 2 krzyżackie zapony z gotycką inskrypcją Ave Maria (zapona to ozdobna klamra/agrafa do spinania np. płaszcza) oraz tłok pieczętny z pelikanem karmiącym swoje młode.
      Naniesienie znalezisk na mapę pozwoliło m.in. potwierdzić, że obóz krzyżacki znajdował się w miejscu, gdzie potem na polecenie wielkiego mistrza Henryka von Plauena wzniesiono kaplicę pobitewną.
       

       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fryderyk Chopin pisał w sposób zróżnicowany. Na kopertach zawsze kaligraficznie, do rodziny zwykle dużo mniej czytelnie, zdecydowanie drobniejszym pismem. Często robił dopiski na marginesach, nie podpisywał się pełnym imieniem i nazwiskiem. Jak zmieniał się charakter pisma kompozytora w czasie jego życia?
      Zakończono kryminalistyczne badania rękopisów Fryderyka Chopina ze zbiorów Muzeum F. Chopina w Warszawie. W projekcie brali udział eksperci Katedry Kryminalistyki Uniwersytetu Warszawskiego (UW), Polskiego Towarzystwa Kryminalistycznego (PTK) oraz samego Muzeum. Naukowcy badali, jak w trakcie życia kompozytora zmieniał się grafizm, czyli charakter jego pisma i jakie czynniki mogły mieć na to wpływ.
      Wzorzec graficzny
      Do tej pory nie prowadzono tak zaawansowanych badań pismoznawczych nad rękopisami kompozytora. Prawdopodobnie jest to największa na świecie kolekcja rękopisów Fryderyka Chopina, które pierwszy raz zostały zbadane w sposób kryminalistyczny. Przebadano wszystkie 143 dokumenty ze zbiorów warszawskiego Muzeum. Łącznie to 349 stron listów, notatek czy zapisków z kalendarzyków. Głównie listy do znajomych i rodziny, dedykacje muzyczne, ale również oficjalna korespondencja.
      Dzięki badaniom ekspertów kryminalistyki z UW, PTK i Muzeum powstały wzorce graficzne pisma ręcznego Fryderyka Chopina. Wcześniej ustalenie autentyczności dokumentów związanych z kompozytorem było trudne, ponieważ nie istniał katalog cech i właściwości graficznych charakterystycznych dla pisma F. Chopina.
      Profilowanie w kryminalistyce polega na opisaniu cech osoby poszukiwanej, np. potencjalnego sprawcy przestępstwa. My też przyjęliśmy takie założenie. Próbowaliśmy stworzyć coś w rodzaju profilu pisma ręcznego Fryderyka Chopina. Dowiedzieć się, czym się ono charakteryzuje. Wykonaliśmy badania dotyczące budowy liter czy sposobu ich wiązania, a także analizę sposobu kreślenia przez kompozytora własnych podpisów – mówi prof. Tadeusz Tomaszewski z Katedry Kryminalistyki UW, kierownik projektu.
      Jak pisał Chopin?
      Na obraz pisma, dynamikę pisania czy też inne właściwości pisma, np. konstrukcję liter, mógł mieć wpływ m.in. wiek, stan psychofizyczny, język, w jakim pisał kompozytor (pisał po polsku i po francusku) albo rodzaj rękopisu (list czy notatka). Istotny był też adresat. Czy Chopin pisał dla siebie, czy była to oficjalna korespondencja albo listy przeznaczone dla osób zaprzyjaźnionych lub rodziny – dodaje prof. Tomaszewski.
      Eksperci sprawdzali obraz pisma i cechy konstrukcyjne poszczególnych liter. Początkowo Chopin pisał tak, jak go nauczono. Korzystał z dostępnych wtedy wzorców kaligraficznych. Z badań kryminalistycznych wynika, że z biegiem lat w piśmie kompozytora następowały uproszczenia konstrukcji liter (choć sama budowa znaków graficznych co do zasady nie ulegała zmianie), w tym szczególnie widoczny jest zanik elementów ozdobnych i tzw. adiustacji początkowych i końcowych w majuskułach. W przypadku podpisów widać odchodzenie od podpisów rozwiniętych i czytelnych oraz częste stosowanie podpisów skróconych czy nawet nieczytelnych paraf – mówi prof. Tadeusz Tomaszewski. Podpis Chopina przybierał różne formy, czasem kompozytor stawiał same inicjały, czasem pisał jedynie nazwisko, a w korespondencji do przyjaciół podpisywał się np. "Twój stary" (w domyśle Twój stary przyjaciel). Ciekawe jest również to, że na żadnym z badanych dokumentów kompozytor nie podpisał się pełnym imieniem i nazwiskiem.
      Podejrzany dokument
      Biegli pismoznawcy posługują się zwykle lupą i mikroskopem, przeprowadzają badania optyczne i fizykooptyczne. Do oceny nietypowych dokumentów lub właściwości związanych z podłożem bądź środkiem kryjącym (tutaj był to inkaust lub ołówek) potrzebują jednak bardziej zaawansowanego sprzętu. Podczas badań technicznych, dzięki którym można było ustalić, czy dokumenty są kopiami, czy zawierają jakieś retusze, oznaki usuwania lub nadpisywania, znaleziono jeden materiał zawierający dziwne ślady.
      Żeby go zbadać, przetransportowaliśmy do Muzeum specjalistyczny sprzęt kryminalistyczny (m.in. najwyższej klasy urządzenie zwane wideospektrokomparatorem), gdyż ze względów bezpieczeństwa i ochrony samych dokumentów nie można było takich badań przeprowadzić w laboratorium. Wspomniany "podejrzany" dokument zawierał cechy dziwne, wyskrobanie pewnych elementów, powielenie linii czy ich retusz. Wskazuje to na wysokie prawdopodobieństwo dokonywania poprawek pierwotnego zapisu i podpisu przez inną osobę niż sam kompozytor – wyjaśnia profesor.
      Być może w przyszłości możliwe będzie kontynuowanie badań nad tym rękopisem za pomocą zaawansowanej aparatury naukowej, która znajduje się w Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych UW. Chcielibyśmy również, przy pomocy Narodowego Instytutu Fryderyka Chopina i za jego zgodą, wydać publikację naukową dotyczącą przeprowadzonych badań – zapowiada kierownik projektu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na brzeg jeziora Pieczenielawa-To w Jamalsko-Nienieckim Okręgu Autonomicznym wymyte zostały kości mamuta włochatego. Na miejsce udała się ekspedycja jamalskich naukowców. Na nagranym materiale filmowym widać, jak opłukują oni fragment z zachowanymi tkankami miękkimi.
      Fragmenty szkieletu zostały znalezione przez pasterzy reniferów z pobliskiej wioski Siejaha.
      Rosyjskie stacje telewizyjne pokazały w piątek, jak naukowcy przekopują płycizny jeziora w poszukiwaniu fragmentów szkieletu.
      Zgodnie z pierwszymi informacjami, jakie mamy, znajduje się tu cały szkielet. Na podstawie zdjęć można stwierdzić, że to młody osobnik, ale by określić dokładny wiek, trzeba poczekać na wyniki testów - powiedział przed paroma dniami cytowany przez Siberian Times Dmitrij Frolow, dyrektor Centrum Badań Arktycznych.
      Kości mają zostać przesłane na badania do Salechardu. Zespół sporządza mapę lokalizacji innych szczątków. Później zostanie zorganizowana druga ekspedycja, podczas której będą one wydobywane.
      Przywódca lokalnej społeczności, Stanisław Wanuito, podkreśla, że pasterze reniferów często widują kości mamutów w pobliżu wioski.
      Naukowcy przypominają o najlepiej zachowanym mamucie włochatym świata. Samiczkę nazwaną Liuba znaleziono w maju 2007 r., także w Jamalsko-Nienieckim Okręgu Autonomicznym. Brakowało jej tylko paznokci i większości włosów, była też częściowo odwodniona. Badanie przeprowadzone tomografem komputerowym potwierdziło, że udusiła się błotem.
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...