Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Synteza RNA jak... robienie sufletu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Po raz pierwszy udało się zsyntetyzować i jednocześnie przeanalizować materiał poddany ciśnieniu przekraczającemu terapaskal (1000 gigapaskali). Tak gigantyczne ciśnienie, trzykrotnie większe niż ciśnienie w jądrze Ziemi, możemy spotkać np. w jądrze Urana. Naukowcy z Uniwersytetu w Bayreuth we współpracy z badaczami z Niemiec, Szwecji, Francji i USA opisali na łamach Nature metody uzyskania i analizy materiału poddanego tak wysokiemu ciśnieniu.
Analizy teoretyczne przewidują pojawianie się niezwykłych struktur i właściwości w materiałach poddanych bardzo wysokiemu ciśnieniu. Jednak dotychczas przewidywania te udawało się eksperymentalnie zweryfikować przy ciśnieniu nie przekraczającym 200 megapaskali. Niemożność przekroczenia granicy 200 GPa wynikała z jednej strony z dużej złożoności technicznej procesu uzyskiwania wysokich ciśnień, z drugiej zaś – z braku metod jednoczesnej analizy materiału poddanego tak wysokiemu ciśnieniu.
Opracowana przez nas metoda pozwala – po raz pierwszy – na syntetyzowanie nowego materiału przy ciśnieniu przekraczającym terapaskal i analizowaniu go in situ, to znaczy w czasie trwania eksperymentu. W ten sposób widzimy nieznane dotychczas stany, właściwości i struktury krystaliczne, które mogą znacząco poszerzyć nasze rozumienie materii jako takiej. Możemy uzyskać w ten sposób wiedzę przydatną w eksploracji planet typu ziemskiego oraz przy syntezie materiałów, które wykorzystamy w technologiach przyszłości, mówi profesor doktor Leonid Durovinsky z Uniwersytetu w Bayreuth.
Naukowcy uzyskali mieszankę renu z azotem i zsyntetyzowali azotek renu (Re7N3). Związki te uzyskali w dwustopniowej komorze diamentowej podgrzewanej za pomocą laserów. Do pełnego scharakteryzowania materiałów wykorzystano metodę rozpraszania rentgenowskiego. Dwa i pół roku temu byliśmy bardzo zaskoczeni, gdy udało się nam uzyskać supertwardy metaliczny przewodnik z renu i azotu, który mógł wytrzymać niezwykle wysokie ciśnienie. jeśli w przyszłości będziemy mogli wykorzystać krystalografię wysokociśnieniową w zakresach terapaskali, możemy dokonać kolejnych zadziwiających odkryć. Otworzyliśmy szeroko drzwi do kreatywnych badań nad materiałami, które pozwolą na stworzenie i zwizualizowanie niezwykłych struktur pod ekstremalnym ciśnieniem, dodaje profesor doktor Natalia Dubrovinskaia z Uniwersytetu w Bayreuth.
« powrót do artykułu -
przez 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.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcom z The Scripps Research Institute (TSRI) udało się ukończyć syntezę związku, który może dać początek nowej klasie środków przeciwbólowych. Konolidynę wyizolowano po raz pierwszy w 2004 roku z kory Tabernaemontana divaricata. Roślinę tę wykorzystuje się w tradycyjnej medycynie chińskiej, tajlandzkiej oraz indyjskiej.
W artykule, który ukazał się w piśmie Nature Chemistry, naukowcy zdefiniowali chemiczne metody pozyskiwania znaczących ilości rzadkiego produktu naturalnego. Dane z badań na modelu mysim pokazują, że syntetyczna konolidyna jest tak skuteczna pod względem usuwania bólu ostrego i zapalnego jak morfina, wywołując przy tym o wiele mniej (jeśli w ogóle) efektów ubocznych.
Morfina powoduje różne skutki uboczne. Niektóre są po prostu nieprzyjemne, inne potencjalnie śmiertelne. Należą do nich mdłości, chroniczne zatwardzenie, uzależnienie czy depresja oddechowa (stłumienie oddychania).
W Indiach, Tajlandii i Chinach ekstrakt z liści T. divaricata stosuje się jako środek przeciwzapalny na rany, a korzenie żuje się na ból zęba. Inne części rośliną są wykorzystywane do leczenia chorób skóry oraz nowotworów.
Pracami nad syntezą konolidyny, które trwały od 2008 r., kierował prof. Glenn Micalizio. Było to konieczne, ponieważ z rośliny nie dało się pozyskać takich ilości substancji, by badać jej właściwości. W końcu zespół doszedł do 9-etapowej metody pozyskiwania konolidyny; punktem wyjścia była łatwo dostępna pirydyna. Później przyszedł czas na ocenę farmakologiczną. Badania prowadzone na gryzoniach w laboratorium prof. Laury Bohn wykazały, że choć konolidyna wykazuje niskie powinowactwo do receptorów opiatowych, działa niemal tak silnie jak morfina. Nowy syntetyczny związek tłumił ból ostry i pochodzenia zapalnego, pokonywał też łatwo barierę krew-mózg i był obecny w stosunkowo dużych stężeniach we krwi oraz mózgu do 4 godzin po wstrzyknięciu. Zwierzęta zachowywały się normalnie i nie były pobudzone.
Bohn ujawnia, że choć wiadomo już trochę o możliwościach sztucznej konolidyny, nadal nie wyjaśniono sposobów jej działania. Po przejrzeniu ponad 50 [konkretnie 55] prawdopodobnych celów komórkowych nadal nie rozszyfrowaliśmy podstawowego mechanizmu.
Brak efektów ubocznych stanowi, wg Amerykanów, obosieczny miecz. Brak skutków ubocznych czyni z konolidyny świetną kandydatkę do rozwijania, z drugiej jednak strony skutki uboczne mogłyby coś powiedzieć o działaniu związku na poziomie molekularnym. Syntetyczna konoidyna nie działa na żadne receptory związane z opiatami, a także na receptory głównych neuroprzekaźników.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Hipoteza tzw. świata RNA, zgodnie z którą pierwsze formy życia na Ziemi wykorzystywały cząsteczki RNA zarówno jako nośnik informacji genetycznej, jak i cząsteczki o charakterze enzymów, jest jedną z najpopularniejszych teorii dotyczących początków życia na naszej planecie. Najnowsze dane, dostarczone przez włoskich naukowców, dodatkowo umacniają wiarygodność tej hipotezy.
Zespół prof. Ernesto Di Mauro z rzymskiego uniwersytetu La Sapienza analizował zachowanie cyklicznych nukleotydów - związków blisko spokrewnionych z jednostkami budulcowymi RNA. Włoscy naukowcy chcieli sprawdzić, czy cząsteczki tych substancji mogą przejść spontaniczną polimeryzację, której produktem byłyby cząsteczki RNA.
Jak wykazano podczas serii prostych eksperymentów, do samoczynnego zajścia syntezy RNA wystarczyło podgrzanie środowiska, w którym przebywały cykliczne nukleotydy. Po podgrzaniu wodnego roztworu tych cząsteczek do temperatur z zakresu od 40 do 90 °C okazało się, że możliwe jest powstanie polimerów RNA o długości przekraczającej 120 nukleotydów.
W badanych przypadkach zsyntetyzowane cząsteczki były co prawda zbudowane zaledwie z jednego typu nukleotydów (a nie z czterech, jak cząsteczki RNA występujące w organizmach żywych), lecz fakt zaobserwowania spontanicznej syntezy łańcuchów RNA oznacza przełom w badaniach zarówno nad chemicznymi właściwościami tego związku, jak i nad początkami życia na Ziemi.
Odkrycie dokonane przez zespół prof. Di Mauro jest kolejną ważną przesłanką na rzecz prawdziwości hipotezy o świecie RNA. Jest ono tym ważniejsze, że cykliczne nukleotydy także mogą powstawać spontanicznie, zaś substratami do ich syntezy są proste związki, które mogły występować na Ziemi kilka miliardów lat temu. Wiele wskazuje więc na to, że powstanie życia na naszej planecie zawdzięczamy... serii stosunkowo prostych reakcji chemicznych.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.