Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Zaledwie jeden gen wystarcza, by drożdże zamieniły się z organizmów samolubnych w altruistyczne. Co więcej, współpracujące ze sobą komórki eliminują ze swoich grup "oszustów", skazując ich na samotność i większe ryzyko śmierci. 

Opisywany gen został nazwany FLO1. Odpowiada on za zbijanie się komórek drożdży piekarskich (Saccharomyces cerevisiae) w kolonie noszące zapożyczoną z języka angielskiego nazwę "floki" (w oryginale: flocs). Koncentrowanie się tych jednokomórkowych grzybów w grupy ułatwia im przeżycie w niekorzystnych warunkach wywołanych np. przez antybiotyki czy zmiany temperatury.

Białko kodowane przez FLO1 należy do tzw. molekuł adhezyjnych, ułatwiających wzajemne przyleganie komórek. Powstające w ten sposób "floki" liczą najczęściej po kilka tysięcy komórek, lecz samo "życie stadne" drożdży nie jest niczym zadziwiającym. Prawdziwie uderzający jest fakt, że komórki nieposiadające opisywanej proteiny są natychmiast odrzucane z kolonii, przez co są znacznie bardziej narażone na szkodliwy wpływ otoczenia. W tym samym czasie mikroorganizmy skupione w mikroskopijnych grudkach wspierają się, zaś te położone w zewnętrznych warstwach giną, by osłaniać inne i chronić ich życie.

Wykorzystanie drożdży jako obiektu badań nie było ruchem przypadkowym. Organizm ten jest doskonale poznany, zaś jego prostota daje gwarancję, iż jego cechy nie zostały nabyte dzięki procesom uczenia się. Oznacza to, że ich zachowaniami można z łatwością manipulować za pomocą manipulacji genetycznych. Obserwacja więzi społecznych występujących pomiędzy organizmami bardziej złożonymi byłaby niezwykle trudna.

Odkrycie ma nie tylko wartość poznawczą. Proces tworzenia "floków" jest wykorzystywany np. podczas produkcji piwa. Dzięki wymuszeniu na drożdżach zbijania się w kolonie, ich filtracja jest znacznie łatwiejsza.

Dokładne zrozumienie mechanizmów stojących za życiem "społecznym" grzybów pozwoli także na opracowanie skuteczniejszych terapii zwalczających infekcje wywołane spokrewnionymi z S. cereviasiae grzybami. Ciężkie postacie tych chorób nękają przede wszystkim osoby o obniżonej odporności.

Istnienie genów podobnych do FLO1 wydaje się stać w sprzeczności z teorią ewolucji. Zgodnie z jej pierwotną wersją, jednostką walczącą o utrzymanie przy życiu powinien być pojedynczy organizm. Sprawiało to, że Karol Darwin nie do końca potrafił wyjaśnić fakt, iż wiele organizmów żyje i radzi sobie bardzo dobrze dzięki życiu stadnemu. 

Dopiero następcy Darwina, uzbrojeni w wiedzę z zakresu genetyki, zmodyfikowali nieco jego postulaty i opracowali tzw. teorię samolubnego genu. Zakłada ona, że nosiciele określonego genu zdobywają dzięki niemu przewagę pozwalającą na rozpowszechnianie kodowanej przezeń cechy. Oznacza to, że jednostką dążącą do przetrwania jest tak naprawdę nie cały organizm, lecz jego pojedyncze geny. FLO1 jest przy tym jeszcze bardziej wyjątkowy, gdyż jego "samolubność" polega, paradoksalnie, na czerpaniu korzyści z życia kolonijnego i altruizmu.

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
      Jak Kościół katolicki odnosi się do teorii ewolucji Darwina? Od czasu otwarcia archiwów Świętego Oficjum w 1997 roku możliwe stało się poznanie tego zagadnienia w sposób obiektywny i całościowy.
      „Kościół a ewolucja” ukazuje jasny i kompletny obraz kontrowersji wokół teorii Darwina w teologii katolickiej i w świecie nauk przyrodniczych. Wyjaśnia m.in. czym jest teoria inteligentnego projektu, czym teistyczny ewolucjonizm, a czym kreacjonizm. Pomimo tego, że napisana jest jako praca naukowa utrzymana została w lekkim i przystępnym stylu.
      Czytając ją, prześledzisz debaty dziewiętnastowiecznych teologów i wypowiedzi współczesnych papieży. Dowiesz się, co na temat ewolucji mówi kard. Ch. Schönborn oraz dlaczego jego stanowisko skrytykował bp J. Życiński. Książka Michała Chaberka skierowane jest do wszystkich odważnych ludzi, którzy nie boją się myśleć.
      Ze strony wydawnictwa można pobrać plik ze spisem treści [PDF] oraz fragmentem książki [PDF].
      O autorze:
      Michał Chaberek – dominikanin, (ur. w 1980 r. w Gdańsku) – studiował zarządzanie na Uniwersytecie Gdańskim oraz teologię w Kolegium Dominikanów w Warszawie i Krakowie. W 2007 roku przyjął święcenia kapłańskie. Trzy lata pracował w Lublinie, pełniąc posługę duszpasterza akademickiego, katechety i rekolekcjonisty. W 2011 obronił doktorat z teologii fundamentalnej na UKSW. W tym samym roku uczestniczył w elitarnym seminarium naukowym organizowanym przez Discovery Institute w Seattle. Interesuje się teorią inteligentnego projektu, historią teologii i nauczaniem św. Tomasza z Akwinu. Mieszka w Warszawie.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sposób na lekooporne bakterie szpitalne? Otwieranie okien. Jack Gilbert z Argonne National Laboratory uważa, że wpuszczenie do środka innych mikroorganizmów może zachwiać pozycją superbakterii, które w sterylnym na co dzień otoczeniu nie mają po prostu konkurencji.
      Amerykanin wyjaśnia, że gdyby porozmawiać z jakimkolwiek lekarzem z oddziałów czy klinik leczących zakażenia ran, dowiedzielibyśmy, że mimo ciągłego odkażania narzędzi i rąk, patogeny dostają się do organizmu operowanych. To sytuacja, kiedy nie mają one żadnej konkurencji ze strony innych bakterii skórnych lub środowiskowych, bo te zostały przecież wyeliminowane.
      Nadmierne wykorzystanie antybiotyków i środków sterylizujących zagraża populacji korzystnych dla zdrowia bakterii szpitalnych. Otwierając okna, [...] albo rozrzedzimy patogeny, albo nie pozwolimy im się zadomowić i rozrosnąć ze względu na zbyt dużą konkurencję o składniki odżywcze i energię.
      Rozwiązanie rodem z klasycznego podręcznika "Uwagi o pielęgniarstwie" autorstwa Florence Nightingale wydają się jeszcze bardziej zasadne w świetle wyników badań, które upubliczniono pod koniec zeszłego roku. Jessica Green z Oregon University wykazała bowiem, że powietrze w klimatyzowanych salach szpitalnych zawiera, w porównaniu do sal wietrzonych, mniej zróżnicowane populacje mikroorganizmów. W oparciu o mikrobiom stwierdzono, że relatywna częstość występowania bakterii blisko spokrewnionych z ludzkimi patogenami była wyższa w pomieszczeniach niż na zewnątrz i wyższa w pomieszczeniach ze słabszym przepływem powietrza i niższą wilgotnością względną.
      Budynki są w końcu złożonymi ekosystemami i nie wolno zapominać, że bilony mikroorganizmów wchodzą tu w interakcje ze sobą, ludźmi i otoczeniem. My możemy zaburzać równowagę, ale i starać się ją przywracać...
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy od dziesięcioleci spierają się, dlaczego języki ewoluują. Wybitny językoznawca, Noam Chomsky uważa, że języki nie wyewoluowały po to, by ludzie mogli się komunikować. Ta funkcja to jedynie produkt uboczny prawdziwego celu pojawienia się języków, jakim ma być zapewnienie możliwości myślenia, ustrukturyzowania myśli.
      Dowodem na potwierdzenie tej teorii ma być istnienie wyrazów mających wiele znaczeń. W systemie, który służyłby komunikacji, takie słowa powinny być eliminowane, by nie utrudniać wzajemnego rozumienia się, nie powodować pomyłek.
      Teraz naukowcy z MIT-u wysunęli inną teorię. Twierdzą, że słowa o wielu znaczeniach istnieją po to, by komunikacja była bardziej efektywna. By można było używać tych samych krótkich dźwięków na oznaczanie różnych rzeczy. Zauważają, że pomyłek można uniknąć, gdyż w zdecydowanej większości przypadków z kontekstu wynika, o które znaczenie danego słowa chodzi.
      „Ludzie mówią, że wieloznaczność to problem w komunikowaniu się. Ale gdy zrozumiemy, że kontekst usuwa wieloznaczność, wówczas przestaje ona być problemem. Staje się czymś przydatnym, ponieważ pozwala na wykorzystywanie tych samych wyrazów w różnych kontekstach“ - mówi profesor Ted Gibson.
      Naukowcy hipotetyzują, że słowa o wielu znaczeniach to takie, które są najłatwiejsze do przetwarzania w procesie mowy. Dlatego też mają dużo znaczeń - ich wykorzystywanie jest bowiem najbardziej efektywne. Uczeni stwierdzili, że jeśli mają rację, to wyrazy o mniejszej liczbie sylab, łatwiejszej wymowie i częstszym występowaniu powinny mieć więcej znaczeń niż inne słowa.
      Aby sprawdzić swoje przypuszczenie Gibson i współpracujący z nim Steven Piantadosi i Harry Tily, zbadali słowniki języków angielskiego, holenderskiego i niemieckiego. Porównując właściwości wyrazów z liczbą ich znaczeń stwierdzili, że ich przepuszczenia były prawdziwe. Wyrazy częściej występujące, o mniejszej liczbie sylab i lepiej pasujące do dźwięków typowych dla danego języka, miały więcej znaczeń niż inne wyrazy.
      Naukowcy wyjaśniają, że w procesie komunikacji nadawca jest zainteresowany przekazaniem jak największej liczby informacji za pomocą jak najmniejszej liczby słów, a odbiorcę interesuje jak najpełniejsze i najdokładniejsze zrozumienie przekazu. Jednak, jak zauważają uczeni, bardziej ekonomicznym jest wymuszenie na odbiorcy, by pewne informacje wnioskował z kontekstu, niż wymaganie od nadawcy, by wszystko dokładnie wyjaśniał. W ten sposób powstaje system, w którym „najłatwiejsze“ wyrazy mają więcej znaczeń, gdyż z kontekstu wynika to właściwe.
      Tom Wasow, profesor językoznawstwa i filozofii z Uniwersytetu Stanforda uważa prace uczonych z MIT-u za bardzo ważne. „Można by się spodziewać, że skoro języki podlegają ciągłej ewolucji, to będzie z nich usuwana niejednoznaczność. Jednak gdy przyjrzymy sie językom naturalnym zauważymy, że w dużej mierze są one niejednoznaczne. Wyrazy mają wiele znaczeń, istnieje wiele sposobów na ich ułożenie w ciąg wypowiedzi... Badania te przyniosły naprawdę ważkie argumenty wyjaśniające, dlaczego niejednoznaczność jest w procesie komunikacji czymś funkcjonalnym, a nie dysfunkcyjnym“.
      Piantadosi zauważa, że spostrzeżenia jego i jego kolegów mają olbrzymie znaczenie dla specjalistów pracujących nad rozumieniem języka naturalnego przez maszyny. Ludzie bardzo dobrze radzą sobie z wieloznacznością, jednak dla komputerów jest to bardzo poważny problem. Gibson zauważa jednak, że eksperci od dawna zdają sobie sprawę z wyzwań, jakie stoją przed maszynami, a dzięki badaniom zespołu z MIT-u zyskali lepsze teoretyczne i ewolucyjne wyjaśnienie istnienia wieloznaczności.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Plemniki golców (Heterocephalus glaber) są bardzo zniekształcone i wolne. Biolodzy sądzą, że dzieje się tak z powodu braku konkurencji między gametami. Dominująca samica - królowa - decyduje, z którym samcem chce kopulować i tłumi instynkty reprodukcyjne pozostałych.
      Zespół Liany Maree z University of the Western Cape pobrał próbki spermy trzymanych w niewoli golców. Testy ujawniły wiele nieprawidłowości. Zdolność poruszania się zachowało zaledwie 7% plemników, w dodatku pływały one z prędkością zaledwie ok. 35 mikrometrów na sekundę (najwolniej u wszystkich ssaków).
      Stwierdzono skrajny polimorfizm plemników, a większość sklasyfikowano jako anormalne. Główki plemników przyjmowały wiele różnych kształtów. Były kuliste, owalne, wydłużone, asymetryczne i amorficzne. Chromatyna w jądrze wydawała się nieregularna i zdezorganizowana (między jej skupiskami znajdowało się np. dużo wolnej przestrzeni). We wstawce występowało od 5 do 7 okrągłych lub owalnych mitochondriów. W takich okolicznościach nie powinno dziwić, że bez energii do napędu plemniki golców poruszają się tak wolno. Dla porównania: ludzkie plemniki w sekundę przebywają ok. 0,1 mm.
      Golec jest dobrym modelem tego, co dzieje się z ludźmi - uważa Maree, nawiązując do tendencji monogamicznych w obrębie naszego gatunku. Wcześniejsze badania wykazały, że u człowieka porusza się ok. 60% plemników, podczas gdy u bardziej promiskuitycznych gatunków odsetek ten wzrasta do 95%.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcom udało się zrekonstruować ważną część genomu historycznego patogenu - bakterii odpowiedzialnej za czarną śmierć, czyli epidemię dżumy, która spustoszyła Europę w XIV w. Na łamach Nature zaprezentowano nową metodę postępowania ze zniszczonymi fragmentami DNA, wypróbowaną na wariancie Yersinia pestis.
      Zaczęło się od drobnych elementów układanki, lecz dość szybko prace objęły odtwarzanie i sekwencjonowanie większych partii genomu. Wyniki kanadyjsko-niemiecko-amerykańskiego zespołu są niezwykle ważne, ponieważ pozwalają prześledzić ewolucję i zmiany zjadliwości patogenu na przestrzeni 660 lat, a to wiedza niezwykle przydatna z punktu widzenia zarządzania współczesnymi epidemiami.
      Dane genomiczne pokazują, że ten szczep bakteryjny, albo wariant, jest przodkiem wszystkich [bakterii] dżumy, jakie mamy teraz na świecie. Każdy współczesny wybuch epidemii to wynik działalności potomków średniowiecznej dżumy. Zrozumienie ewolucji tego zabójczego patogenu wprowadza nas w nową erę badań nad chorobami zakaźnymi - uważa genetyk Hendrik Poinar z McMaster University.
      Johannes Krause z Uniwersytetu w Tybindze przekonuje, że za pomocą metody wypróbowanej na Y. pestis będzie można w przyszłości odtworzyć genomy innych historycznych patogenów.
      Po wstępnym zbadaniu szczątków ponad 100 osób, ostatecznie naukowcy skupili się na miazdze zębowej 5 najbardziej obiecujących szkieletów z masowego grobu w przy drodze East Smithfield w Londynie. Jako pierwsi bezspornie wykazali, że za czarną śmierć odpowiadały właśnie pałeczki Y. pestis. Choć bakterie były obecne w średniowiecznych próbkach, wcześniejsze rezultaty odrzucono ze względu na zanieczyszczenia współczesnym DNA, m.in. bakterii glebowych.
      Międzynarodowej ekipie udało się odkodować niewielki plazmid pPCP1, który odpowiada za syntezę proteazy serynowej Pla (warunkuje ona inwazyjność patogenu, m.in. zdolność wnikania do komórek nabłonka). Dr Krause zastosował metodę molekularnego poławiania "wzbogaconych" fragmentów DNA pałeczek dżumy, które później poddawano sekwencjonowaniu. Okazało się, że plazmid pPCP1 jest identyczny jak u współczesnych Y. pestis. Oznacza to, że przynajmniej ta część informacji genetycznej niewiele się zmieniła na przestrzeni ubiegłych 600 lat.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...