Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  

Recommended Posts

Bioinżynierowie już jakiś czas temu doszli do logicznego wniosku, że organizmy jednokomórkowe, badane przez nich w ramach eksperymentów nad tworzeniem "obwodów" przydatnych do tworzenia białek czy związków chemicznych, pod wpływem takiego samego bodźca będą reagowały w taki sam sposób.

Przekonanie to obalił właśnie Lingchond You z Duke University. Podczas serii eksperymentów zauważył, że bakterie wykazują bistabilność, czyli zdolność do istnienia w dwóch różnych stanach stacjonarnych. To umożliwia ich przeprogramowywanie, co może mieć olbrzymie znaczenie w obwodach używanych do produkcji białek, enzymów czy związków chemicznych. Niewykluczone też, że właściwość tę uda się wykorzystać do podawania różnych lekarstw bądź selektywnego zabijania komórek rakowych.

Odkryliśmy, że w populacji identycznych komórek,niektóre mogą reagować w jeden sposób, a inne w drugi. Wydaje się, że jest to proces przewidywalny, a więc możemy go brać pod uwagę przy tworzeniu obwodów - napisali w Nature Chemical Biology You i jego student Cheemeng Tan. Bistabilność komórek przypomina zatem to, co dzieje się z przełącznikami w obwodach elektrycznych - mogą przyjmować dwa stany, a więc można wykorzystać je do dokonywania obliczeń.

Naukowcy zauważają, że wcześniej nie doceniano złożoności układów, w których wykorzystano komórki. Sądzono, że zmiany genetyczne nie doprowadzą do zmian w samym działaniu komórek, traktowano je więc jak elementy pasywne obwodu. Teraz wiemy, że gdy układ jest aktywowany, wpływa na komórkę, która w odpowiedzi daje dodatkowe informacje do układu. Dotychczas na ten temat jedynie teoretyzowano, ale nie udowodniono takiej możliwości eksperymentalnie - mówi Tan.

Podczas swoich eksperymentów naukowcy wykorzystali kolonię genetycznie zmodyfikowanych E.coli, tworzących obwód. Po zewnętrznej stymulacji część komórek "przełączyła się" w pozycję "on" i rosły one wolniej, a reszta była w stanie "off" i rosła szybciej.

Share this post


Link to post
Share on other sites

jeśli to możliwe, prosiłbym autora o szczegółowy namiar na publikację, na bazie, której została utworzona ta informacja naukowa

z góry dziękuje  ;)

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
      Wyścig pomiędzy dwoinką rzeżączki a ludzkością dobiega końca. Bakteria powodująca jedną z najpowszechniejszych chorób przenoszonych drogą płciową wygrywa ze współczesną nauką.
      Najnowsze badania wykazują, że dwoinka staje się oporna na wszystkie metody kuracji antybiotykowej. Przed kilku laty uczeni zauważyli, że niektóre przypadki rzeżączki niemal nie reagują na leczenie cefalosporynami. Według artykułu opublikowanego w New England Journal of Medicine, liczba opornych na leczenie przypadków zachorowań jest już tak duża, że wkrótce rzeżączka stanie się chorobą nieuleczalną.
      To już kolejny mikroorganizm, który w ostatnim czasie zyskał oporność na zwalczające go środki stosowane przez człowieka. W ubiegłym miesiącu poinformowano o znalezieniu E-coli zawierającej geny oporności na leki. W Indiach odkryto bardzo oporne na leczenie przypadki gruźlicy, a nowojorskie szpitale nie mogą poradzić sobie ze śmiertelnym zapaleniem płuc, które nie reaguje na leczenie potężnymi, stosowanymi w ostateczności antybiotykami z grupy karbapenemów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przeszczep neuronów podwzgórza może zregenerować mózg myszy z chorobliwą otyłością i ułatwić im zrzucenie zbędnych kilogramów.
      Jeffrey Macklis z Uniwersytetu Harvarda pobrał neurony od mysich płodów. Zostały one oznakowane białkiem zielonej fluorescencji. Tworząc mikrochimery, wprowadzono je do mózgów zwierząt z genetycznie uwarunkowaną cukrzycą (db/db). Zwierzęta te miały uszkodzony obwód odpowiadający za regulację ilości pobieranego pożywienia i wagi ciała w odpowiedzi na hormon leptynę. Stawały się przez to bardzo otyłe.
      Jak tłumaczą autorzy eksperymentu, gryzoniom wszczepiano niewielką liczbę wrażliwych na leptynę komórek. Okazało się, że różnicowały się one w 4 rodzaje unikatowych neuronów podwzgórza, tworzyły synapsy pobudzające i hamujące, a także częściowo odtwarzały wrażliwość na leptynę. Poza tym dochodziło do ograniczenia hiperglikemii i stopnia otyłości.
      Naukowcy cieszą się, że fluorescencyjne neurony przeżyły przeszczep i tak skutecznie zintegrowały się z pożądanym obwodem. Co ważne, po zakończeniu różnicowania były w stanie komunikować się z neuronami biorcy i reagować na leptynę, glukozę oraz insulinę. Pomiary wykazały, że w porównaniu do grupy kontrolnej, zwierzęta po mikroprzeszczepie ważyły o 30% mniej.
      Płodowe komórki były połączone mniej precyzyjnie, niż moglibyśmy sądzić, ale jak widać, nie miało to większego znaczenia - opowiada Jeffrey S. Flier z Uniwersytetu Harvarda.
      W przyszłości akademicy zamierzają sprawdzić, czy metoda pozwoli na odtworzenie innych złożonych obwodów mózgowych, uszkodzonych w wyniku choroby lub wypadku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Już za dwa lata mogą rozpocząć się testy kliniczne bakterii, która pozwala na precyzyjne niszczenie guzów nowotworowych. Takie informacje przekazano podczas Society for General Microbiology's Autumn Conference.
      Wspomniana bakteria to Clostridium sporogenes, mikroorganizm powszechnie występujący w glebie. Spory bakterii wstrzykiwane są do ciała pacjenta i rozwijają się tylko i wyłącznie w guzach, gdzie bakteria produkuje specyficzny enzym. Osobno wstrzykiwane jest nieaktywne lekarstwo antynowotworowe. Gdy lekarstwo trafia do guza zostaje aktywowane przez bakteryjny enzym i niszczy tylko komórki w swoim bezpośrednim sąsiedztwie.
      Nowa terapia to dzieło naukowców uniwersytetów w Nottingham i Maastricht, którzy właśnie pokonali ostatnią przeszkodę na drodze ku rozpoczęciu testów klinicznych. Udało im się dokonać takiej modyfikacji C. sporogenes, że bakteria produkuje znacznie więcej enzymu niż poprzednio, dzięki czemu skuteczniej przyczynia się do aktywizacji leku.
      Profesor Nigel Minton, który kieruje badaniami, wyjaśnia, w jaki sposób nowa terapia niszczy komórki nowotworowe nie szkodząc zdrowym tkankom. Clostridia to stara grupa bakterii, która powstała zanim jeszcze atmosfera była bogata w tlen. Bakterie te żyją tam, gdzie tlenu jest mało. Gdy do organizmu pacjenta wprowadzamy spory Clostridii, mogą się one rozwinąć tylko w warunkach beztlenowych, czyli np. w centrum guzów nowotworowych. To całkowicie naturalne zjawisko, które nie wymaga większych zmian bakterii i pozwala na precyzyjne działanie. Możemy je wykorzystać do zabicia komórek nowotworowych przy jednoczesnym oszczędzeniu zdrowych tkanek.
      Uczony dodaje, że ta terapia zabija wszystkie typy nowotworów. Jest lepsza od chirurgii, szczególnie tam, gdzie operacja wiąże się z wysokim ryzykiem lub lokalizacja guza uniemożliwia dostęp do niego.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Samochody przyszłości mogą być napędzane paliwem uzyskiwanym ze... starych gazet. Tak przynajmniej twierdzą uczeni z Tulane University, którzy zidentyfikowali nowy szczep bakterii nazwany TU-103. Bakterie te zmieniają stare gazety w butanol, a uczeni wykorzystują w swoich eksperymentach stare numery Times Picauyne.
      TU-103 to pierwszy znany szczep bakterii, który tworzy butanol wprost z celulozy. Celuloza obecna w zielonych roślinach to najobficiej występujący materiał organicznych. Wielu marzy o tym, by nauczyć się zmieniać ją w butanol. Każdego roku w samych tylko Stanach Zjednoczonych na wysypiska trafiają co najmniej 323 miliony ton materiałów zawierających celulozę - mowi Harshad Velankar, badacz zatrudniony w laboratorium Davida Mullina.
      Naukowcy odkryli TU-103 w zwierzęcych odchodach i opracowali sposób na nakłonienie bakterii do produkcji butanolu. Najważniejsze, że TU-103 tworzy butanol wprost z celulozy - mówi Mullin.
      Nowo odkryta bakteria jako jedyny mikroorganizm produkujący butanol może robić to w obecności tlenu. Inne bakterie tworzące butanol wymagają środowiska beztlenowego, co podnosi koszty produkcji.
      Butanol lepiej sprawdza się w roli biopaliwa, gdyż w przeciwieństwie do etanolu może być spalane w tradycyjnych silnikach, nadaje się do transportu istniejącymi rurociągami, ma słabsze właściwości żrące i można uzyskać z niego więcej energii.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Uczonym udało się wykorzystać jedną bakterię w roli zabójcy innej. Naukowcy z Singapuru zmodyfikowali Escherichia coli tak, by w obecności Pseudomonas aeruginosa eksplodowała, uwalniając toksyny zabijające tę bakterię.
      P. aeruginosa jest odpowiedzialna za trudne w leczeniu infekcje, szczególnie u osób z osłabionym układem odpornościowym. Bakteria ta upodobała sobie układ oddechowy i trawienny. Jest ona sprawcą około 10% infekcji szpitalnych. Zwykle zwalcza się ją dużymi dawkami antybiotyków, które jednak nie zawsze działają, a przy okazji zabijają pożyteczne bakterie.
      Chueh Loo Poh i Matthew Wook Chang z Uniwersytetu Technologicznego Nanyang zmodyfikowali DNA E.coli tak, by wykrywała ona obecność molekuły LasR, która jest wykorzystywana przez P. aeruginosa do komunikacji. Gdy E.coli odkryje LasR zaczyna produkować tak dużo piocyny, że w pewnym momencie eksploduje zbijając P. aeruginosa.
      Badania wykazały wysoką skuteczność tej metody. Pozwala ona na pozbycie się 99% P.aeruginosa gdy nie tworzy ona biofilmu. Co ważniejsze, gdy E.coli i P.aeruginosa tworzą ochronny biofilm, dochodzi do zabicia 90% P.aeruginosa.
      Najpoważniejszą wadę nowej techniki jest fakt, że zmieniona genentycznie E.coli nie porusza się. Może zatem zabić P.aeruginosa, która sama znajdzie się w jej pobliżu. Singapurczycy mają jednak nadzieję, że znajdą kterie, które będą aktywnie zwalczały P.aeruginosa, uzyskując może nawet 100-procentową skuteczność. Chcą też sprawdzić nową metodę na myszach, by dowiedzieć się, czy będzie ona równie skuteczna oraz zbadać ewentualne skutki uboczne jej stosowania.
×
×
  • Create New...