Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy

Rekomendowane odpowiedzi

Znamy szereg chorób prionowych zwierząt i ludzi, np. chorobę szalonych krów (gąbczastą encefalopatię bydła) czy chorobę Creutzfelda–Jacoba. Problem polega na tym, że trudno wykryć priony, zanim nie pojawią się już objawy samej choroby. Badacze z Uniwersytetu Cornella opracowali jednak ciekawy czujnik. Jest to miniaturowy kamerton, czyli nanorezonator, który zmienia wydawany dźwięk, gdy przyłączy się do niego prion.

Połączenie z prionem zwiększa jego masę, stąd zmiana częstotliwości drgań. Podobne urządzenia wykorzystuje się już do detekcji bakterii, ale priony stanowią większe wyzwanie, bo są dużo mniejsze, lżejsze, a ich stężenie we krwi mniejsze.

Amerykanie pracujący pod przewodnictwem Harolda Craigheada pokryli nanorezonator przeciwciałami, które przywierają do prionów. Następnie włożyli urządzenie do solanki z patologicznymi białkami. Priony przyłączały się do przeciwciał, ale ze względu na nikłą masę, niemal nie zmieniały tonu wydawanego przez kamerton.

Aby "podkręcić" efekt, naukowcy zanurzali diapazon w drugim roztworze. Tym razem zawierał on kolejne przeciwciała, które przywierały do prionów związanych już z rezonatorem. Potem przychodziła kolej na roztwór tlenków metali. W ten sposób na tyle zwiększano wagę, że zauważalnie zmieniało to częstotliwość drgań nanorezonatora.

Pojęcie prionu zostało wprowadzone przez Stanleya Prusinera w 1981 roku (w 1997 otrzymał za swoje odkrycie Nagrodę Nobla). Prion jest białkiem zbudowanym z ok. 250 aminokwasów. Występuje w zdrowych komórkach i jest powiązane z błoną komórkową (oznacza się je symbolem PrPc). Gdy geny kodujące te białka ulegną mutacji, powstają białka o zmienionej konformacji. Są to tzw. białka prionowe patologiczne PrPsc. PrPsc kumuluje się wewnątrz komórki, prowadząc ostatecznie do jej śmierci. Białko prionowe patologiczne tworzy się nie tylko z powodu zmian genetycznych, lecz także w obecności patologicznych białek prionowych (dlatego mówi się, że choroby prionowe są równocześnie zakaźne i dziedziczne).

Kiedyś jedyną metodą wykrycia prionów było pobranie krwi od osoby, u której podejrzewało się chorobę prionową, i wstrzyknięcie jej zwierzęciu. Po kilku miesiącach uśmiercano je i pobierano próbkę tkanki mózgowej. Trafność takiej metody była bardzo niska i wynosiła 31%.

Eksperci sądzą, że część populacji to nosiciele chorób prionowych i w przyszłości może nastąpić wzrost liczby zachorowań. Ulepszona metoda skryningu przyda się np. w bankach krwi, gdzie można by wyeliminować skażone zapasy.

Ostatnimi czasy naukowcy opracowali metodę zwiększania liczby prionów w próbkach krwi pobranych od zarażonych chomików. Dzięki temu zabiegowi łatwiej je było wykryć. Wynaleziono też żywicę, która wiązała wadliwe białka i pozwalała je usunąć. Nie wiadomo jednak, czy technika ta sprawdzi się w przypadku ludzkich prionów.

Metoda z nanorezonatorem daje natychmiastowe wyniki. Trzeba ją jednak ulepszyć. Urządzenie powinno działać nie w solance, ale po zetknięciu z krwią. Znajdują się w niej białka i inne związki chemiczne gospodarza. Nie będzie więc łatwo spowodować, by przeciwciała wiązały tylko priony.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Motywacja do aktywnej zmiany złych nawyków może prowadzić do impulsywnych zachowań (Motivation and Emotion).
      Prof. Dolores Albarracín z University of Illinois zauważyła, że osoby poddane primingowi słowami sugerującymi działanie wykazywały silniejszą tendencję do podejmowania impulsywnych decyzji, które przeszkadzały w osiągnięciu długoterminowych celów. Jeśli u kogoś podczas primingu zwiększano dostępność kategorii związanych z odpoczynkiem, nieaktywnością, łatwiej mu było unikać impulsywnych decyzji.
      Wg popularnych poglądów na samokontrolę, chcąc skutecznie sterować swoim zachowaniem, powinniśmy wytężać siłę woli, zwalczać pokusy, przezwyciężać pragnienia i kontrolować impulsy. Jak na ironię, w takich sytuacjach ludzie muszą często walczyć, by niczego nie zrobić, np. nie zjeść kawałka ciasta - podkreśla Justin Hepler. Ale czy lepiej odczekać, ile trzeba, czy też odważnie wziąć się ze sobą za bary?
      Hepler, Albarracín i zespół z Uniwersytetu Stanowego Idaho oraz Uniwersytetu Południowego Mississippi zapytali o to samo, dlatego postanowili sprawdzić, czy skuteczna samokontrola polega na aktywnym, wymagającym wysiłku osiąganiu celów, czy raczej odraczaniu zachowania do momentu, aż zakończy się przetwarzanie wystarczającej ilości informacji.
      Amerykanie przeprowadzili 2 eksperymenty. W pierwszym stosowano priming słowami kojarzonymi z działaniem (start, aktywny itp.) lub bezczynnością (stop, pauza itp.), a następnie testowano samokontrolę, mierząc wolę zrzeczenia się natychmiastowej nagrody pieniężnej na rzecz późniejszej większej. W drugim eksperymencie zastosowano podobny priming i oceniono kontrolę impulsów podczas prostej gry komputerowej.
      Ochotnicy zmotywowani do działania częściej woleli nagrodę natychmiastową od odroczonej i trudniej im było kontrolować impulsy.
      Słowa kojarzone z nieaktywnością [...] wpływają na badanych rozluźniająco. Sugeruje to, że stan relaksacji jest lepszy dla odpierania pokus - podsumowuje Albarracín.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Otyli członkowie rodzin osób, które poddały się operacji wyłączenia żołądkowego (ang. gastric bypass), także chudną. Okazuje się, że często zaczynają zdrowiej się odżywiać i więcej ćwiczyć. Naukowcy ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Stanforda uważają, że do głosu dochodzi tu społeczna zaraźliwość zmiany stylu życia.
      Okazało się, że rok po tym, jak 35 pacjentów przeszło zabieg wyłączenia żołądkowego metodą Roux (gdzie odcina się część podwpustową żołądka i łączy z jelitem cienkim), ich otyli dorośli krewni ważyli średnio 3,6 kg mniej. Poza tym zauważono, że dzieci z tych rodzin odnosiły korzyści z bliskiej relacji z pacjentem: miały niższy wskaźnik masy ciała niż można by oczekiwać na podstawie krzywej ich wzrostu.
      Zwyczajnie towarzysząc pacjentowi bariatrycznemu na wizytach przed- i pooperacyjnych [kiedy podaje mu się zalecenia odnośnie diety i trybu życia], członkowie rodzin byli w stanie zrzucić tyle zbędnych kilogramów, ilu mniej więcej pozbyliby się na medycznie kontrolowanej diecie - podkreśla dr John Morton.
      Autorzy studium podają, że kobiety z nadwagą, które przestrzegają np. diety Atkinsa czy Ornisha, w ciągu roku tracą między 2 a 5% masy ciała. W tym samym czasie otyłe kobiety i mężczyźni z rodzin chorych po wyłączeniu żołądkowym stracili 3% masy ciała. Po 12 miesiącach spadła nie tylko waga otyłych dorosłych krewnych. Zmniejszył się również obwód w pasie: średnio ze 119,3 cm do 111,7 cm.
      Spadek wagi u nieotyłych dorosłych członków rodziny był nieistotny statystycznie: chudli oni z 81,6 kg do 79,8 kg, a obwód pasa utrzymywał się na poziomie średnio 99 cm. Co ważne, bez względu na wagę, krewni ograniczali liczbę wypijanych napojów alkoholowych - z 11,4 do 0,8 miesięcznie.
      Amerykanie odnotowali, że dorośli członkowie rodzin pacjentów bariatrycznych znacząco zmienili swoje nawyki żywieniowe, m.in. ograniczając emocjonalne i niekontrolowane jedzenie. Zarówno dorośli, jak i dzieci zaczęli się więcej ruszać.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Ewolucja jest stałym procesem, jednak pewne zmiany są efemerydami i znikają tak szybko, jak się pojawiły, podczas gdy inne utrzymują się naprawdę długo. Okazuje się, że by zmiana pozostała na dłużej, powinna być również długo wdrażana – około miliona lat.
      Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Oregonu (OSU), Uniwersytetu w Oslo i Uniwersytetu w Pretorii zestawili dane z krótkich okresów, takich jak 10-100 lat, z danymi dotyczącymi o wiele dłuższych przedziałów czasowych – zapisów kopalnych z milionów lat. Dzięki tego rodzaju analizie okazało się, że szybkie zmiany w populacjach często nie są kontynuowane, bo nie wytrzymują próby czasu lub nie rozprzestrzeniają się w grupie. Akademicy podają obrazowy przykład: choć ludzie są teraz o ok. 7,5 cm wyżsi niż 200 lat temu, nie oznacza to, że proces będzie kontynuowany i za 2 tys. lat znów będziemy wyżsi o kolejne 5-7,5 cm lub że za milion lat będziemy przynajmniej tak samo wysocy jak dziś.
      Szybka ewolucja bez wątpienia kształtuje realia życia w dość krótkich przedziałach czasowych, niekiedy dla zaledwie kilku pokoleń. Te gwałtowne zmiany nie zawsze się utrzymują i mogą być ograniczone do niewielkich populacji. Nie jest to do końca zrozumiałe, ale dane pokazują, że długoterminowość wymaga powolnej dynamiki ewolucyjnej – wyjaśnia Josef Uyeda.
      Biorąc pod uwagę szerokie spektrum gatunków, biolodzy stwierdzili, że aby zmiany się zachowały i uległy zakumulowaniu, potrzeba około miliona lat. Sądzimy, że by zmiana się utrzymała, leżąca u jej podłoża siła także musi przetrwać i być powszechna. Nie chodzi o to, że kontrolę nad sytuacją przejmują przypadkowe mutacje genetyczne. Przystosowania ewolucyjne są [raczej] powodowane przez pewne siły związane z doborem naturalnym, takie jak zmiana środowiska, polowania czy zakłócenia antropogeniczne. Siły te muszą działać stale i upowszechniać się, aby zmiana przetrwała i się zakumulowała. To wolniejsze i o wiele rzadsze zjawisko niż można by sądzić. Zmiany klimatyczne nie mogą być jedyną wchodzącą w grę siłą, gdyż w czasie ogromnych zmian klimatu wiele gatunków zachowuje status quo.
      Choć powolny, opisany proces jest nieubłagany. Większość gatunków zmienia się tak bardzo, że rzadko występuje przed wyginięciem lub przekształceniem w inny takson dłużej niż przez 1-10 mln lat.
      Badanie Uyedy to jedna z pierwszych prób połączenia stanowisk biologów, którzy obserwują szybką ewolucję współczesnych gatunków oraz paleontologów, donoszących o wolnych, stabilnych zmianach.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Priony, które wywołują nieuleczalne na razie choroby neurodegeneracyjne, oddziałują na białka prawidłowe, zmieniając ich konformację. Reakcja łańcuchowa prowadzi do ciągłego przybywania białek o nieprawidłowej budowie. Skąd jednak biorą się pierwsze priony, porównywane przez naukowców z Emory University do jąder kondensacji w chmurach? Amerykanie odkryli właśnie u drożdży proteinę Lsb2, która sprzyja spontanicznemu powstawaniu prionów. Ustalono, że to niestabilne, szybko rozkładające się białko powstaje pod wpływem stresu komórkowego, np. gorąca.
      Agregaty nieprawidłowych białek, które występują w różnych chorobach neurodegeneracyjnych, np. chorobie Azheimera czy pląsawicy Huntingtona, zachowują się w pewnych okolicznościach jak priony, dlatego badania zespołu doktora Keitha Wilkinsona pozwalają zrozumieć, w jaki sposób metody radzenia sobie przez komórki ze stresem mogą prowadzić do gromadzenia się toksycznych protein. Nie ma bezpośredniego ludzkiego homologu Lsb2, ale może istnieć białko spełniające tę samą funkcję – uważa Wilkinson.
      Samo Lsb2 nie tworzy stabilnych prionów, ale wydaje się wiązać z innym białkiem – Sup35 - i sprzyjać jego akumulacji. Dopiero Sup35 tworzy priony. Lsb2 chroni przed maszynerią kontroli jakości wystarczająco dużo nowo powstałych prionów, by kilku udało się przemknąć.
      Badania zespołu z Emory University zostały sfinansowane przez Narodowe Instytuty Zdrowia.
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Zespół z MIT-u (Massachusetts Institute of Technology), pracujący pod kierunkiem Ganga Chena, opracował nowatorski sposób kontrolowania przewodnictwa cieplnego i elektrycznego materiałów. Dzięki zmianie warunków zewnętrznych można uzyskać ponad 100-krotną zmianę przewodnictwa elektrycznego i ponad 3-krotną zmianę przewodnictwa cieplnego. Wynalazek jest tak nowatorski, że Chen i jego zespół spodziewają się, że już wkrótce kolejne zespoły naukowców będą informowały o nowych pomysłach na jego wykorzystanie.
      Jednym z możliwych zastosowań prac uczonych z MIT-u jest ochrona układów scalonych przed przegrzaniem się. W temperaturze pokojowej układ będzie pracował normalnie, ale w miarę jak jego temperatura będzie wzrastała poza ustaloną normę, ciepło zwiększy oporność materiału aż do momentu, gdy wysoka temperatura w ogóle uniemożliwi przepływ prądu. W tym momencie układ przestanie pracować, a jego temperatura zacznie spadać. Im będzie chłodzniejszy, tym wydajniej będzie przewodził prąd, a zatem tym szybciej będzie wykonywał swoje zadania.
      Inne potencjalne zastosowanie to przechowywanie ciepła zebranego np. z promieni słonecznych. Ciepło takie będzie można wykorzystać później np. do podgrzania wody.
      Wynalazek polega na rozpuszczeniu niewielkich płatków materiału w płynie, który w miarę zestalania się tworzy kryształy. Do swoich testów uczeni użyli płatków grafitu umieszczonych w heksadekanie. Wykazali jednak, że proces możliwa jest też kombinacja innych materiałów. Ważne, by ciecz, w której umieszczamy inny materiał krystalizowała podczas zestalania się. Ciecz użyta w eksperymentach MIT-u ma punkt tonienia bliski temperaturze pokojowej. Całość działa dzięki temu, że gdy płyn zamarza, ciśnienie tworzące kryształy przybliża do siebie cząstki rozpuszczonego materiału, zwiększając przewodnictwo cieplne i elektryczne całości. Gdy płyn się rozpuszcza, zachodzi proces odwrotny, a przewodnictwo zmniejsza się. Grafit stanowił 0,2% całego systemu, dzięki czemu roztwór był bardzo stabilny. Płatki grafitu mogły nieograniczenie długo pozostawać zawieszone w roztworze, co wykazano eksperymentalnie badając zbiornik po trzech miesiącach od umieszczenia w nim roztworu.
      Gang Chen mówi, że temperatury, w jakich będzie zachodził cały proces można odpowiednio dobierać zmieniając materiały, z których uzyskamy roztwór.
      Wykorzystanie zmiany fazy do kontrolowania przewodnictwa nanokompozytu to bardzo sprytny pomysł - mówi Li Shi, profesor z University o Texas i dodaje, że nigdy wcześniej o czymś takim nie słyszał.
      To bardzo ważne osiągnięcie. Przełączniki cieplne istnieją, jednak składają się z różnych elementów zrobionych z różnych materiałów, a tutaj mamy do czynienia z systemem, który nie posiada makroskopowych ruchomych części. Wspaniała robota - stwierdził Joseph Heremans, profesor fizyki i inżynierii lotnictwa z Ohio State University.
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...