Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Choć teoria ewolucji została powszechnie zaakceptowana przez naukowców, od wielu lat nie ustalono, w jaki sposób powstały pierwsze formy życia na naszej planecie. Teraz, dzięki eksperymentowi przeprowadzonemu przez badaczy z Uniwersytetu Rzymskiego, poznaliśmy istotne fakty na temat powstawania ważnych związków organicznych.

Doświadczenie pokazało, w jaki sposób może dojść do samoistnej syntezy długich fragmentów RNA - jednego z nośników informacji genetycznej, posiadającego także właściwości katalizatora (substancji ułatwiającej zachodzenie niektórych reakcji chemicznych). Uważa się, że właśnie takie cząsteczki mogły być najważniejszym składnikiem pierwszych, niezwykle prymitywnych komórek.

W normalnych warunkach cząsteczki RNA mogą co prawda powstawać samoistnie, lecz wiązania pomiędzy tworzącymi je podjednostkami (nukleotydami) są bardzo niestabilne. Z tego powodu samoczynna synteza długich nici RNA wydaje się mało prawdopodobna. Jak się jednak okazuje, w odpowiednich warunkach kilka wytworzonych osobno łańcuchów może się ze sobą łączyć, tworząc znacznie dłuższą cząsteczkę.

Głównym autorem eksperymentu jest Ernesto Di Mauro. Badacz testował zdolność RNA do ligacji, czyli łączenia się ze sobą całych nici, w zależności od pH oraz temperatury środowiska. Okazuje się, że przy lekko zakwaszonym środowisku oraz temperaturze nieco poniżej 70 stopni Celsjusza wystarczy zaledwie kilkanaście godzin, by w roztworze powstały stosunkowo długie cząsteczki.

Na podstawie doświadczenia Di Mauro wykazał, że powstające molekuły mogą osiągać długość około stu nukleotydów. Jest to niezwykle istotne, gdyż właśnie taka długość łańcucha jest uznawana za swoistą granicę: cząsteczki dłuższe od stu podjednostek są w stanie tworzyć struktury trójwymiarowe. Powstawanie tych złożonych form jest konieczne, by cząsteczka RNA zyskała zdolności katalityczne i była w stanie przeprowadzać niektóre reakcje chemiczne. 

Wykonany eksperyment jest pierwszym, który potwierdza doświadczalnie możliwy mechanizm powstania pierwszych katalizatorów biologicznych. Ich obecność jest uznawana za czynnik niezbędny do funkcjonowania organizmów żywych, co może oznaczać, że włoscy naukowcy odkryli właśnie prawdopodobny mechanizm powstania zalążków życia na Ziemi. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest Matsukawa

Jednocześnie oznacza to, że na każdej planecie terrapodobnej (grawitacja, woda, księżyc itp.) życie po prostu musi powstać. Z drugiej strony przedział warunków koniecznych jest dosyć wąski - w naszym układzie życie stwierdzono ponad wszelką wątpliwość tylko na jednej planecie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Cóż, kreacjoniści pewnie powiedzą, że to Siła Wyższa musiała ręcznie splatać te niteczki, a w ogóle to jest tylko podpucha, która ma sprawdzić naszą Wiarę.

A mnie te zlepiające się niteczki przypominają Spagetti… :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Warunkiem powstania pierwszych cząstek które się same powielają jest terrapodobna planeta i obecność nukleotydów do zapoczątkowania reakcji. Nie wiem czy na każdej terrapodobnej planecie istnieje obfitość nukleotydów.

To że z takiego roztworu w końcu powstali ludzie, stanowi wynik ewolucji oraz przypadku.

Ciekawy jestem jakie jest prawdopodobieństwo zaistnienia inteligentnej cywilizacji na terrapodobnej planecie w ciągu 5 mld lat.

Czy jest to prawdopodobieństwo prawie równe 1 czy prawie równe 0?

No i jak je obliczyć?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jakiś czas temu czytałem książkę (niestety nie pamiętam szczegółów autorsko-tytularnych) o prawdopodobieństwie zaistnienia życia gdzieś poza naszą planetą. Uwzględniano chyba wszystkie ważniejsze warunki (o których wiemy że są) potrzebne do stworzenia życia gdzieś w głębi kosmosu. Na koniec podliczono wszystkie galaktyki, układy słoneczne, planety i całą resztę i z obliczeń wyszło ni mniej ni więcej, że prawdopodobieństwo istnienia inteligentnego życia gdzieś poza ziemią jest równe 1 :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Polecam książkę "Na początku był wodór" (autor: Hoimar von Ditfurth). Całkiem ciekawie opowiada ona o tym, że powstanie inteligentnych form życia w kosmosie jest zwyczajnie nieuniknione. Nie potrafię ocenić wiarygodności prezentowanych w niej liczb, ale argumentacja wydaje się niezwykle przekonująca. Warto zajrzeć.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Znalazłem książkę i autora - potęga googla i omyłkowych zapytań potrafi zdziałać cuda :)

 

"Prawdopodobieństwo = 1: Dlaczego we wszechświecie musi istnieć inteligentne życie"

Autor: Aczel Amir D.

Share this post


Link to post
Share on other sites

W kodzie binarnym 1 to tyle samo, co w dziesiętnym :) Poza tym chyba nikt nie użył procentów, więc gdzie tu niejasność? Poza tym prawdopodobieństwo bardzo często podaje się w postaci ułamka dziesiętnego/liczby całkowitej.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest macintosh

prawdopodobieństwo = 1

oznacza --> "100%, że tak będzie"

 

prawdopodobieństwo zawsze zawiera się w zakresie od 0 do 1

oznacza inaczej "szansę"

np. Na 28% będzie śnieg. Tutaj prawdopodobieństwo = 0,28

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jakiś czas temu czytałem książkę (niestety nie pamiętam szczegółów autorsko-tytularnych) o prawdopodobieństwie zaistnienia życia gdzieś poza naszą planetą. Uwzględniano chyba wszystkie ważniejsze warunki (o których wiemy że są) potrzebne do stworzenia życia gdzieś w głębi kosmosu. Na koniec podliczono wszystkie galaktyki, układy słoneczne, planety i całą resztę i z obliczeń wyszło ni mniej ni więcej, że prawdopodobieństwo istnienia inteligentnego życia gdzieś poza ziemią jest równe 1 :)

 

Polecam zaznajomienie się z równaniem Drake'a. To, że życie gdzieś istnieje, to jest raczej niewątpliwe. To, czy jest ono gdzieś inteligentne, to już wielki znak zapytania. Warto mieć na uwadze to, iż miliony lat ewolucji "straciliśmy" przez dinozaury (w końcu poza skamielinami gadów wiele z tego nie zyskała nasza ewolucja ssaków [no ok, wszystko się wiąże, ale hipotetycznie coś gdzieś mogło ewoluować już miliony lat temu]), potem dłuuugi rozwój cywilizacji, a najbardziej techniczne odkrycia sięgają ledwie kilkuset ostatnich lat. Zakładając wiek Ziemi ok. 4,5 mld lat, a wiek Wszechświata ok. 14 mld lat wniosek nasuwa się sam, iż okres ludzkiego istnienia jest jedynie kroplą w morzu czasu. Kto wie ile inteligentnych cywilizacji nie tyle co gdzieś istnieje, a już zwyczajnie wyginęło.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Czy straciliśmy wiele przez dinozaury? Polemizowałbym. W mezozoiku ssaki musiały posiadać dwie zasadnicze cechy: niewielki rozmiar, a także spryt, czyli niejako prekursor inteligencji. Przypuszczam, że ogromna presja ze strony gadów mogła prowadzić do selekcji naprawdę najlepszych osobników wśród ssaków.

Share this post


Link to post
Share on other sites

To prawda, ale tylko dzięki wymieraniu kredowemu ssaki mogły zaistnieć. W przeciwnym razie dalej byłyby wielkości szczura. Z drugiej zaś strony możliwe, że gdyby wcześniej uzyskały dominację, to wymieranie kredowe bardziej by je dotknęło. Zaś gdyby nie to, to ewolucja może by poprowadziła linię gadów ku wyższej inteligencji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Gady raczej nie zdobyłyby wysokiej inteligencji - wydajność energetyczna ich organizmów jest stanowczo zbyt niska, by było to możliwe. W najlepszym wypadku mogłyby zdominować strefę pomiędzy zwrotnikami, ale raczej nie dalej

Share this post


Link to post
Share on other sites

Już dawno przeprowadzono wiele dowodów (rozważań, obliczeń), że życie we Wszechświecie musi się trafiać, a od tego czasu pojawiło się wiele faktów i rozwiązało wiele zagadek, które dokładają swoje cegiełki do tego rozumowanie. A czy owo życie statytycznie trafia się raz na dwa układy planetarne, czy raz na miliard układów — to inna sprawa, której jeszcze długo nie będziemy potrafili rozstrzygnąć.

Zwolennicy teorii o absolutnej wyjątkowości życia na Ziemi tak naprawdę nie mają żadnych argumentów poza teologicznymi i metafizycznymi (zamaskowanymi czasem rachunkiem nieprawdopodobieństwa). To tak naprawdę pogrobowcy obumarłych teorii geo- i antropocentrycznych, upadłej teorii „siły życiowej” itd. Pierwszy cios zwolennikom tezy, że substancji organicznych nie da się syntetyzować (bo potrzebna jest mistyczna vis vitae) zadała synteza mocznka, jeśli dobrze pamiętam. Od tej pory regularnie się cofają, próbując tę granicę stawiać na nowo. A ona się wciąż przesuwa, dziś doszliśmy jak widać do uznania, że RNA mogę się tworzyć i łączyć samoistnie w całkiem prosty sposób. Niedawno potwierdzono istnienie organicznych związków w przestrzeni kosmicznej. Przyjdzie pora i na odkrycie, w jaki sposób powstaje i replikuje się DNA.

 

Cóż, może i boli odzieranie Życia z Wielkiej Tajemnicy Stworzenia, ale trudno. Nie powód to, żeby wymyślać naciągane, kreacjonistyczne teorie, wszystko jedno, czy Inteligentnej Kreacji w biologii (albo w modzie), Inteligentnego Spadania w fizyce, czy Inteligentnej Depilacji we fryzjerstwie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dla mnie bardzo ciekawe jest to, że udowodniono praktycznie jednoznacznie, że na Marsie kiedyś było życie, co już daje dwie planety na osiem obecnych w Układzie Słonecznym. A mimo to niektórzy dalej myślą swoje. Po raz kolejny nabieram przekonania, że nadmierne zapatrzenie w religię i pisma to zwykłe ciemniactwo.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Gady raczej nie zdobyłyby wysokiej inteligencji - wydajność energetyczna ich organizmów jest stanowczo zbyt niska, by było to możliwe. W najlepszym wypadku mogłyby zdominować strefę pomiędzy zwrotnikami, ale raczej nie dalej

 

No tak, nie da się ukryć, że ssaki są lepiej rozwinięte w kierunku adaptacji do środowisk o bardziej rozpiętych parametrach. Ale ssaki także nie od razu podbiły Księżyc... Z tego co pogrzebałem w necie, to przed końcem kredy (a raczej przed wymieraniem kredowym) zaczęły pojawiać się inteligentniejsze (testów nie udało się im niestety zrobić :), ale naukowcy wnioskują po rozmiarach mózgoczaszki) dromeozaury (czyli tzw. raptory, znane z Parku Jurajskiego). Co więcej istnieją przesłanki, że mogły one polować w grupach. Poza tym już w paleogenie i później, ptakom kilkukrotnie udawało się osiągać poważniejsze rozmiary (nieloty), poza tym charakteryzują się one efektywnym metabolizmem. No, ale to tylko takie gdybanie, nie dowiemy się nigdy co by było gdyby. ;) Zaś co do Marsa, to życie być - było, ale ciekawe czemu wymarło, a raczej co to spowodowało. Ja obstawiam też Europę Jowisza.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tylko widzisz, gady zwyczajnie nie mają potencjału, by osiągnąć znaczną niezależność od warunków środowiska. Musiałyby wtórnie wykształcić stałocieplność. Ciężko ustalić jednoznacznie prawdopodobieństwo takiego zdarzenia, ale wydaje mi się, że nie jest ono szczególnie wysokie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

chyba na EIOBA http://www.eioba.pl/ przeczytalem artykul w ktorym min zawarta byla ciekawa informacja wlasnie o tym jak to naukowcy zebrali sie na wielkim zebraniu i podliczyli prawdopodobienstwo wystepowania innych zamieszkalych przez zywe istoty planet. dotyczy chyba tylko naszej drogi mlecznej.

zebrali jak to juz ktos napisal wyzej rozne dane, ile jest gwiazd w naszej galaktyce, ile moze byc planet itp itd wszystko usrednione oczywsicie. cos mi swita, ze podany wynik to od 100tys do miliona zyjacych planet...

jesli to kiedys znajde sprawdze i podam link. bardzo prawdopodbne, ze cos mi sie lekko pomylilo :]

zreszta to i tak tylko rachunek prawdopodobienstwa :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

To i tak jest liczenie diabłów na główce szpilki.

Takie obliczenia czyniono już wiele razy, ale że połowa założeń była brana z sufitu, to wyliczenia różniły się nawet o paręnaście rzędów wielkości. ;D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Patrzenie w niebo i mówienie ze tam coś jest - to czysta spekulacja (gdyby znikło słońce wiedzielibyśmy o tym 8min później a w przypadku gwiazd oddalonych o tysiące lat świetlnych to już za Chrystusa ich mogło dawno nie być, a my ciągle je badamy  :)).

 

Inaczej - żyjemy przeszłością a teraźniejszość nam spierdziela praktycznie bez naszego udziału.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tylko widzisz, gady zwyczajnie nie mają potencjału, by osiągnąć znaczną niezależność od warunków środowiska. Musiałyby wtórnie wykształcić stałocieplność. Ciężko ustalić jednoznacznie prawdopodobieństwo takiego zdarzenia, ale wydaje mi się, że nie jest ono szczególnie wysokie.

 

Polecam Petera Warda "Kres ewolucji", gdzie kwestia ewentualnej stałocieplności gadów jest szerzej rozważana i to już od permu. Fakt posiadania przez niektóre gatunki kopalne piór i sierści zdaje się świadczyć, że rozwiązały one tę kwestię już paręset milionów lat temu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Właściwie masz rację, jest taka hipoteza. Zastanawia mnie jednak, dlaczego, jeśli rzekomo były stałocieplne, nie przeżyły ochłodzenia po upadku meteorytu? Mogę się mylić, ale wydaje mi się, że gdyby faktycznie były stałocieplne, przetrwałyby przynajmniej niektóre. Ssakom się przecież udało.

 

Inna rzecz, że jeżeli obecnie nie mamy na Ziemi owłosionych/opierzonych gadów (lub są one bardzo nieliczne - nie znam się dokładnie na zoologii, więc nie umiem przytoczyć precyzyjnych danych), to widocznie cecha ta nie była dla nich specjalnie korzystna. Ale wiadomo, to są takie tam radosne spekulacje :) Pozdrawiam

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      HIF-1 - czynnik indukowany przez hipoksję - był dotąd znany jako jedno z najważniejszych białek odpowiedzialnych za odpowiedź komórki na brak tlenu. Najnowsze badania zespołu z Politechniki Federalnej w Zurychu pokazują, że HIF-1 hamuje także spalanie tłuszczu, co sprzyja otyłości.
      Szwajcarzy wykazali, że HIF-1 jest aktywny w adipocytach białej tkanki tłuszczowej. To sprawia, że tłuszcz nie znika nawet po zmianie diety. Wysokie stężenia czynnika indukowanego przez hipoksję występują u pacjentów z masywną otyłością. Na szczęście proces jest odwracalny.
      HIF-1 zawsze pojawia się, gdy tkanka znacznie powiększa się w krótkim czasie i staje się przez to niedotleniona. Odnosi się to zarówno do tkanki nowotworowej, jak i tłuszczu brzusznego. Mechanizm HIF-1 występuje u wszystkich kręgowców i we wszystkich typach komórek. Indukując wytwarzanie wielu cytokin, m.in. VEGF (czynnika wzrostu śródbłonka naczyniowego), pozwala komórce przetrwać w warunkach hipoksji. Ponieważ mitochondria uzyskują energię w czasie utleniania, komórki przestawiają się na glikolizę.
      Zespół Wilhelma Kreka wykazał, że podjednostka α białka HIF-1 jest krytyczna dla podtrzymania otyłości i związanych z nią patologii, w tym nietolerancji glukozy, insulinooporności i kardiomiopatii. HIF-1α wykonuje swe zadanie, hamując beta-oksydację kwasów tłuszczowych w macierzy mitochondriów (w procesie tym powstają równoważniki redukcyjne służące do uzyskania w łańcuchu oddechowym magazynującego energię ATP). Udaje się to m.in. dzięki transkrypcyjnej represji enzymu sirtuiny-2, która przekłada się na obniżoną ekspresję genów beta-oksydacji i mitochondriów.
      Szwajcarzy prowadzili badania na myszach, którym podawano wyłącznie wysokotłuszczową karmę. Gdy zwierzęta w krótkim czasie znacznie przytyły, w ich tkance tłuszczowej wykryto duże stężenia HIF-1. Oznacza to, że wskutek kiepskiego krążenia jej komórkom zaczęło doskwierać niedotlenienie. Gdy HIF-1 "wyłączono", myszy przestały tyć, nawet gdy ich dieta nadal obfitowała w tłuszcze. Kiedy zwierzęta przestawiano na zwykłą karmę, zaczęły chudnąć. Znikał nawet tłuszcz zgromadzony wokół serca. W dodatku nie był on przenoszony na inne narządy.
      W próbkach tkanki tłuszczowej pobranych od otyłych i szczupłych ludzi zaobserwowano ten sam wzorzec. U badanych z nieprawidłową wagą ciała stężenie HIF-1 było wysokie, a SIRT-2 niskie. U osób z prawidłową wagą wykrywano jedynie śladowe ilości HIF-1 (prawdopodobnie dlatego, że warunkach prawidłowego poziomu tlenu - normoksji - produkowany przez komórkę HIF-1α powinien być degradowany przez układ proteosomów).
      Ponieważ HIF-1 nie eliminuje enzymu SIRT-2 całkowicie, jego chemiczna aktywacja u pacjentów z nadwagą/otyłością mogłaby wymusić spalanie kwasów tłuszczowych.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pod nieobecność biglikanu - proteoglikanu występującego w śródmiąższu oraz na powierzchni komórek chrząstek, kości i skóry - synapsy płytki nerwowo-mięśniowej myszy zaczynają się rozpadać ok. 5 tyg. po narodzinach.
      Wprowadzenie biglikanu do hodowli komórkowej pomagało ustabilizować niedawno powstałe synapsy. Naukowcy z Brown University zaznaczają, że ich odkrycia będzie można wykorzystać w terapii stwardnienia zanikowego bocznego (ang. amyotrophic lateral sclerosis, ALS) czy rdzeniowego zaniku mięśni (ang. spinal muscular atrophy, SMA).
      Wcześniejsze badania pokazały, że biglikan zapobiega utracie funkcji mięśni w dystrofii mięśniowej Duchenne'a. Teraz okazuje się, że jest także kluczowym graczem w procesie podłączania nerwów do mięśni.
      To, co płytki motoryczne robią sekunda po sekundzie, jest istotne dla kontrolowania przez mózg ruchów, a także dla długoterminowego zdrowia zarówno mięśni, jak i neuronów ruchowych - opowiada Justin Fallon.
      W ramach poprzednich badań Fallon ustalił, że u myszy z tą samą mutacją co u pacjentów z dystrofią Duchenne'a biglikan wspiera aktywność utrofiny - białka znacznie ograniczającego degradację mięśni. Ponieważ ma ona podobną budowę do dystrofiny, której chorzy nie wytwarzają, przejmuje jej zadania.
      W ramach najnowszego studium Amerykanie odkryli, że biglikan wiąże się i pomaga aktywować enzym zwany MuSK. Działa on jak główny regulator innych białek, które tworzą i stabilizują płytkę nerwowo-mięśniową. U zmodyfikowanych genetycznie myszy, u których nie dochodziło do ekspresji biglikanu, płytki nerwowo-mięśniowa początkowo powstawały, ale 5 tygodni po porodzie z dużym prawdopodobieństwem rozpadały się. Eksperymenty pokazały, że u gryzoni "bezglikanowych" aż 80% synaps należało uznać za niestabilne. U zwierząt tych wykryto więcej anomalii, np. nieprawidłowo rozmieszczone receptory czy dodatkowe fałdy błony podsynaptycznej. Sądzimy, że te dodatkowe fałdy są pozostałościami wcześniejszych miejsc synaptycznych.
      Fallon i inni wyliczyli, że u myszy pozbawionych biglikanu poziom MuSK w synapsach płytki ruchowej był 10-krotnie niższy niż w grupie kontrolnej.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Rośliny przewidują porę dnia, kiedy napadną na nie chmary głodnych owadów i przygotowują się, by je odstraszyć, uruchamiając hormonalną broń.
      Kiedy przechodzisz obok roślin, nie wyglądają, jakby cokolwiek robiły. Intrygująco jest obserwować całą tę aktywność na poziomie genetycznym. To jak przyglądanie się oblężonej fortecy w stanie pełnej mobilizacji - opowiada prof. Janet Braam z Rice University, dodając, że naukowcy od dawna wiedzieli, że rośliny dysponują zegarem biologicznym, który pozwala im mierzyć czas bez względu na warunki oświetleniowe. Liście niektórych roślin podążają np. za przesuwającym się po nieboskłonie słońcem, a nocą "resetują się", zwracając się w kierunku wschodu.
      Ostatnimi czasy biolodzy ustalili, że aż ok. 1/3 genów rzodkiewnika pospolitego (Arabidopsis thaliana) jest aktywowanych przez rytm okołodobowy. Zastanawialiśmy się, czy niektóre z tych regulowanych rytmem okołodobowym genów mogą pozwalać na przewidywanie ataków owadów w sposób analogiczny do przewidywania świtu - opowiada Michael Covington (obecnie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis).
      Aby znaleźć odpowiedź na to pytanie, studentka Danielle Goodspeed zaprojektowała eksperyment. Wykorzystała 12-godzinny cykl świetlny. W ten sposób zaprogramowała zegary biologiczne roślin i gąsienic błyszczki ni (Trichoplusia ni), które żywią się liśćmi A. thaliana. Połowę roślin umieszczono z gąsienicami przyzwyczajonymi do regularnego i takiego samego jak one cyklu dzień-noc, natomiast reszta rzodkiewników stykała się z gąsienicami z przesunięciem faz - ich zegary były ustawione na dzień, który przypadał na porę będącą dla rzodkiewników nocą itd.
      Odkryliśmy, że rośliny wyregulowane na tę samą fazę co gąsienice błyszczki były stosunkowo oporne, natomiast okazy z przesunięciem faz ulegały zniszczeniu przez żerujące na nich gąsienice.
      Razem z Wassimem Chehabem Goodspeed badała akumulację hormonu jasmonianu, wykorzystywanego przez rośliny do wytwarzania metabolitów wpływających na żerowanie owadów (pod wpływem uszkodzenia mechanicznego następuje skok syntezy jasmonidów, a następnie uruchomienie biosyntezy enzymów odpowiedzialnych za gromadzenie się fitoaleksyn oraz inhibitorów proteinaz; blokują one aktywność proteinaz owadów, którym odcina się w ten sposób dostęp do białek rośliny). Naukowcy stwierdzili, że w ciągu dnia, gdy gąsienice T. ni są najbardziej napastliwe, rzodkiewniki nasilają produkcję hormonu. Okazało się, że rośliny wykorzystują zegar biologiczny do wytwarzania innych związków obronnych, np. zapobiegających infekcjom bakteryjnym.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine odkryli, w jaki sposób lizozym z łez unieszkodliwia o wiele większe od siebie bakterie. Okazuje się, że enzym dysponuje "szczękami", za pomocą których przegryza się przez rzędy ścian komórkowych.
      Szczęki odgryzają ściany komórkowe bakterii, które próbują się dostać do oczu i wywołać infekcję - tłumaczy prof. Gregory Weiss. Lizozym można porównać do buldoga, który nie chce odpuścić, uczepiwszy się nogawki czyichś spodni. Zasadniczo wycina sobie drogę przez ścianę komórkową bakterii.
      Weiss i prof. Philip Collins rozszyfrowali zachowanie białka, budując jeden z najmniejszych na świecie tranzystorów - 25-krotnie mniejszy od stosowanych w laptopach czy smartfonach. Pojedyncze lizozymy przytwierdzano do obwodu.
      Nasze obwody są mikrofonami wielkości molekuły. To jak stetoskop do osłuchiwania serca, z tym że my słuchaliśmy pojedynczej cząsteczki białka - opowiada Collins.
      Naukowcy przyczepili cząsteczkę enzymu do przymocowanej do obwodu elektrycznego węglowej nanorurki. Kiedy przepuszczono przez niego prąd, nanorurka utworzyła miniaturowy mikrofon. Dzięki temu dało się podsłuchiwać enzym w czasie "przegryzania".
      W miarę jak lizozym przemieszcza się po powierzchni bakterii, wykonuje "chapnięcia", które są połączone z ruchem [na zasadzie odrzutu]. Każde ugryzienie tworzy nową minidziurkę, aż wreszcie powstaje wyrwa [...] i mikrob eksploduje - wyjaśnia Weiss. Wygryzanie zachodzi w stałym rytmie: jeden krok to otwieranie "szczęk", a dwa zamykanie.
      Zespół prowadził eksperymenty na wariantach lizozymu T4. Doprowadzono do ich nadekspresji u bakterii E. coli. Do pałeczek okrężnicy wprowadzono plazmid lizozymu.
      Naukowcy sądzą, że rozwiązanie, nad którym pracowali wiele lat, będzie można wykorzystać w wykrywaniu molekuł nowotworowych. Jeśli będzie można wykryć pojedyncze cząstki związane z nowotworem, oznacza to postawienie diagnozy na bardzo wczesnym etapie. Dysponowanie taką metodą zwiększy liczbę wyleczonych pacjentów i obniży koszty terapii.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zespół z Georgia Health Sciences University (GHSU) opracował metodę na ograniczenie zdolności komórek nowotworu do reperowania śmiertelnych uszkodzeń DNA wywołanych radioterapią. Można w ten sposób zwiększyć skuteczność napromienienia, ograniczając przy tym skutki uboczne.
      Radioterapia to wspaniała metoda, problemem są efekty uboczne. Uważamy, że [nasz wynalazek] to metoda na wywołanie śmierci tej samej liczby komórek nowotworowych mniejszą dawką promieniowania lub użycie tej samej dawki i być może wyleczenie pacjenta, który wcześniej nie miał szans na wyzdrowienie - tłumaczy dr William S. Dynan.
      Napromienianie powoduje rozpad podwójnej helisy DNA. Ponieważ jednak z różnym poziomem promieniowania stykamy się praktycznie wszędzie - od jedzenia po powietrze i glebę - wszystkie komórki, w tym nowotworowe, dysponują mechanizmami zapobiegającymi śmiertelnemu rozbiciu DNA.
      Naukowcy z GHSU przezwyciężyli te naturalne mechanizmy, opakowując przeciwciała folanami, które z łatwością dostają się do większości komórek, zwłaszcza nowotworowych. Sporo komórek nowotworowych, w tym badanych przez Amerykanów komórek raka płuc, dysponuje dużą liczbą receptorów folanów, przez co to do nich trafia gros "ładunku".
      Wcześniej badania nad ograniczeniem szkodliwości radioterapii koncentrowały się na receptorach na powierzchni. Dynanowi zależało jednak na stworzeniu konia trojańskiego o bardziej bezpośrednim działaniu. Akademicy połączyli fragment przeciwciała ScFv 18-2 z folanami. Po związaniu z receptorem folanowa główka opakowania nakierowuje się na jądro komórkowe. Zmiana warunków chemicznych we wnętrzu komórki prowadzi do rozerwania wiązania między ScFv 18-2 a folanem, dzięki czemu przeciwciało może zaatakować regulatorowy region kinazy białkowej zależnej od DNA - enzymu przeprowadzającego naprawę uszkodzeń DNA.
      Łączymy docelową molekułę z transporterem - tłumaczy Dynan. Strategia ta obiera na cel jeden z kluczowych enzymów, dlatego naprawa staje się trudniejsza - uzupełnia Shuyi Li.
      Naukowy duet podkreśla, że w ten sposób bezpośrednio do komórek nowotworowych można dostarczyć dowolną ilość i liczbę leków. W przyszłości panowie zamierzają poszukać innych punktów dostępu do komórek oraz najskuteczniejszych form opakowania. Ponieważ zakończył się etap badań na hodowlach komórkowych, teraz rozpoczną się eksperymenty na zwierzętach.
      Podejście Dynana i Li naśladuje endocytozę. Pozwala ona na przetransportowanie do komórki np. białek, które ze względu na rozmiary nie dostałyby się tu inną drogą, muszą więc polegać na tworzeniu się wakuol.
×
×
  • Create New...