Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  

Recommended Posts

Komercyjne systemy pozwalające na precyzyjną regulację aktywności (ekspresji) genów są zwykle niezwykle drogie. Istnieją jednak znacznie prostsze rozwiązania, o czym świadczy wynalazek opracowany na University of California. Prototyp ten nie tylko radzi sobie doskonale z kontrolowaniem aktywności metabolizmu bakterii w zależności od ich położenia na płytce hodowlanej, lecz także, co najważniejsze, oparty jest o... drukarkę wartą ok. 100 dolarów.

Nowatorską maszynę opisali na łamach czasopisma PLoS ONE Daniel Cohen oraz Michel Maharbiz. Sercem urządzenia jest popularna drukarka atramentowa Epson R280, zaś organizmem modyfikowanym z jej wykorzystaniem były pospolite bakterie Escherichia coli.

Metabolizm bakterii modyfikowano z wykorzystaniem tzw. operonu laktozowego. Jest to układ kilku ściśle współpracujących ze sobą genów, pozwalających bakterii na dostosowanie ilości wytwarzanych enzymów do stężenia dwóch ważnych cukrów, glukozy oraz laktozy, w otoczeniu.

Operon laktozowy reaguje osobno na stężenie obu węglowodanów. Preferowanym pokarmem jest glukoza - enzymy potrzebne do jej wykorzystania wytwarzane są zawsze wtedy, gdy cukier ten znajduje się w otoczeniu bakterii. Dzieje się tak nawet wtedy, gdy pożywka zawiera oba cukry jednocześnie, obecność glukozy powoduje bowiem zablokowanie produkcji białek rozkładających cukier mleczny. Jeżeli jednak laktoza jest dostępna, a dostęp do glukozy jest ograniczony, bakteria "przestawia się" na konsumpcję laktozy, zaś enzymy odpowiedzialne za przetwarzanie glukozy nie są syntetyzowane. Operon może też zostać całkowicie wyłączony - dzieje się tak w przypadku braku obu cukrów w środowisku.

Aby wpływać na działanie operonu laktozowego, Cohen i Maharbiz zmodyfikowali drukarkę i dostosowali ją do "plucia" roztworami obu badanych cukrów. Aby wytworzyć dwuwymiarową mapę rozkładu tych substancji na płytce hodowlanej, badacze użyli kolejnego popularnego narzędzia - programu Adobe Photoshop (oczywiście możliwe byłoby też wykorzystanie prostszych aplikacji).

Po 15 godzinach od "drukowania" bakterie poddano obserwacji. Jak się okazało, badaczom udało się wytworzyć na płytce oddzielne strefy, w których bakterie dostosowywały swój metabolizm do rodzaju nałożonego w danym miejscu pokarmu. Jednocześnie na granicach pomiędzy poszczególnymi sektorami zaobserwowano interesujące, dynamicznie zmieniające się zachowanie bakterii, świadczące o mieszaniu się roztworów obu węglowodanów.

Eksperyment zaprojektowany przez Cohena i Maharbiza to tylko skromny przykład możliwości opracowanego przez nich systemu. Bardzo podobne rozwiązania mogą już niedługo posłużyć np. do precyzyjnej kontroli ekspresji genów w hodowlach komórek ssaków. Można by w ten sposób dokładnie sterować genetycznym programem rozwoju pojedynczych komórek rozwijającej się tkanki. Możliwe zastosowania takiej metody byłyby wprost nieograniczone.

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
      Musisz kupić nowa drukarkę? Koniecznie zapoznaj się z naszymi radami, aby wybrać najlepiej i uniknąć niepotrzebnych błędów. Wybierając nowy sprzęt drukujący musisz zwrócić uwagę na kilka kluczowych elementów, które pomogą wybrać właściwie. Na rynku dostępne są różne typy sprzętów, mamy proste modele drukarek atramentowych czy laserowych oraz bardziej zaawansowane urządzenia wielofunkcyjne. Planując zakup warto wybrać drukarkę, która zapewni dokładnie funkcje, na których nam szczególnie zależy w odpowiedniej relacji do ceny. Na etapie wyboru istotne jest też określenie, czy sprzęt ma wykorzystywać tusz do drukarki czy jednak toner. Od wykorzystywanych materiałów eksploatacyjnych zależą m.in koszty eksploatacji lecz nie tylko. Przeczytaj artykuł i dowiedz się, co jest najważniejsze na etapie wyboru.
      Jak wybrać drukarkę do domu?
      W pierwszym kroku dobrze byłoby ustalić, co będzie najczęściej drukowane, czy i jakie funkcje dodatkowe są niezbędne. Kto będzie drukować. Czy będziesz wykorzystywać drukarkę w domowym biurze, czy korzystać będzie cała rodzina, w tym dzieci w wieku szkolnym. W tym miejscu przestrzegamy przed "super" ofertami tanich drukarek w marketach z okazji "back to school". Mówiąc wprost to pułapka, w którą wpada wielu rodziców, kupując drukarkę do szkoły. Drukarka jest tania owszem, ale koszty drukowania już niestety do tanich nie należą. I niestety zaskoczenie pojawia się w momencie, gdy przychodzi pora na wymianę tuszu. Tak tuszu, ponieważ te z pozoru "super oferty" dotyczą drukarek atramentowych. Kolejne pytanie dotyczy częstotliwości drukowania oraz budżetu jaki chcesz przeznaczyć na ten cel. Warto wiedzieć, że drukarki atramentowe są odpowiednim wyborem do drukowania zdjęć. Jeśli nie drukujesz zdjęć, grafik i nie zależy Ci na druku w kolorze, to w tym miejscu sprawę może rozwiązać tania drukarka monochromatyczna. Drukarki laserowe są bardziej wydajne i ekonomiczne przy drukowaniu dużych ilości dokumentów, pomimo że sama drukarka jest nieco droższa niż atramentowa. Drukarka laserowa kolorowa to znacznie wyższy koszt niż drukarka atramentowa o podobnych funkcjach. Na cenę sprzętu mają także wpływ opcje dodatkowe, takie jak skaner, duplex, opcja kserowania. Wi-fi jest już raczej standardem i nie ma większego wpływu na cenę.
      Jakie są najważniejsze parametry przy wyborze drukarki?
      Koszty eksploatacyjne - wiadomo, bardzo ważna kwestia. Zwróć uwagę na koszt wkładów oraz części zamiennych. Niektóre drukarki mogą mieć niższy koszt na stronę, co jest korzystne w dłuższej perspektywie. Dodatkowo wersje XL wkładów pozwalają wydrukować znacznie większą liczbę stron. Są one kompatybilne analogicznie jak produkt o standardowej pojemności, pojemniki są takie same, różnica jest tylko w pojemności tuszu. Jakość druku - sprawdź, jaką jakość druku oferuje drukarka. Dla większości użytkowników domowych rozdzielczość druku w okolicach 600 dpi lub wyższa będzie odpowiednia do codziennego użytku. Szybkość drukowania - jeśli zależy ci na szybkim wydruku, zwróć uwagę na prędkość drukowania urządzenia, podaną w ilości stron na minutę (str/min). Łączność - upewnij się, że drukarka posiada odpowiednie opcje łączności. Najczęściej spotykane to USB, Wi-Fi i Bluetooth. Możliwość drukowania z urządzeń mobilnych (smartfon, tablet) może być przydatna.
      Możliwości wielofunkcyjne - warto rozważyć zakup drukarki wielofunkcyjnej, która oprócz drukowania oferuje także skanowanie i kopiowanie. To oszczędza miejsce i koszty zakupu oddzielnych urządzeń. Obsługiwane formaty papieru - sprawdź, jakie formaty papieru obsługuje drukarka. Z pewnością obsługuje standardowe formaty A4, A5 itp., a może będziesz potrzebować możliwości drukowania na innych, nietypowych formatach np. A3. Recenzje i opinie użytkowników - przed zakupem warto zapoznać się z recenzjami i opiniami użytkowników na temat konkretnego modelu drukarki. To może pomóc w zrozumieniu, jakie są jej zalety i wady w codziennym użytkowaniu. Przechodząc przez każdy punkt powyższej checklisty znalezienie odpowiedniego modelu powinno stać się znacznie prostsze. Wybór pada często na najbardziej popularnych producentów, takich jak: Brother, Canon, Epson czy HP. Skupienie się na powyższych elementach pozwoli  z pewnością dokonać bardziej świadomego wyboru i znaleźć drukarkę, która najlepiej spełni Twoje potrzeby w domowym użytkowaniu. Jest to wybór na kilka najbliższych lat, warto więc wziąć pod uwagę nie tylko obecne potrzeby, ale i te potencjalne. Być może planujesz założenie firmy a może masz dzieci, które w niedługim czasie pójdą do szkoły, wówczas można wziąć pod uwagę sprzęt o szerszych możliwościach niż tych, które mamy dziś.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ekspresja genów w łożysku pozwala na przewidzenie rozmiarów mózgu dziecka w momencie urodzenia oraz jego tempa wczesnego rozwoju poznawczego, które – w połączeniu z innymi czynnikami – może w późniejszym życiu doprowadzić do schizofrenii. Odkryty właśnie związek genów i rozwoju poznawczego jest silniejszy u chłopców.
      Autorami odkrycia są naukowcy z Lieber institute for Brain Development (LIBD) oraz Wydziału Medycyny University of North Carolina (UNC). Dzięki zidentyfikowaniu aktywacji specyficznych genów w łóżysku, które wydają się być unikatowe dla ryzyka schizofrenii, mogliśmy badać procesy biologiczne, które w przyszłości można będzie wykorzystać do rozpoczęcia leczenia w łonie matki i zmniejszenia ryzyka schizofrenii, mówi Daniel R. Weinberger z Lieber Institute. Dotychczas zapobiegania schizofrenii na tak wczesnym etapie rozwoju było nie tylko niemożliwe, ale nawet niewyobrażalne. Teraz wszystko się zmieniło.
      Winberger i jego koledzy opisali swoją pracę w artykule Placental genomic risk scores and early neurodevelopmental outcomes opublikowanym na łamach PNAS.
      Zrozumienie odchyleń od normalnego rozwoju mózgu może być kluczowym elementem zapobiegania chorobie, czytamy w artykule. Autorzy badań powołują się na 30 lat innych prac naukowych, które konsekwentnie sugerują, że schizofrenia – zwykle diagnozowana u dorosłych – może rozpoczynać się na na bardzo wczesnym etapie życia, być może już w okresie prenatalnym.
      Wiele badań wskazywało, że komplikacje w czasie ciąży, jak infekcje czy niedożywienie, są powiązane z większym ryzykiem wystąpienia schizofrenii. Z mózgach nienarodzonych dzieci stwierdzono ekspresję wielu genów wiązanych ze schizofrenią. W 2018 roku naukowcy z Lieber Institute stwierdzili, że niektóre takie geny są też aktywowane w łożysku, a do aktywacji dochodzi przede wszystkim wówczas, gdy pojawiają się jakieś komplikacje w ciąży, np. stan przedrzucawkowy czy hipotrofia wewnątrzmaciczna.
      W czasie poprzednich badań wykryliśmy interakcję pomiędzy genetycznymi czynnikami ryzyka wystąpienia schizofrenii (GRS) a komplikacjami we życiu płodowym (ELC). Stwierdziliśmy, że prawdopodobieństwo wystąpienia schizofrenii jest wyższe, gdy pacjent ma za sobą historię ELC niż gdy jej nie ma, wyjaśniają autorzy najnowszych badań. Wyniki takie wskazywały, że rolę może tutaj odgrywać zdrowie samego łożyska, szczególnie gdy rozwijające się dziecko jest płci męskiej.
      Teraz naukowcy postanowili sprawdzić, czy w przypadku osób z historią ELC genetyczne czynniki ryzyka obecne w łożysku odgrywają jakąś rolę w rozwoju neurologicznym do 2. roku życia. Odkryliśmy, że łożyskowe czynniki ryzyka są negatywnie skorelowane z objętością przestrzeni wewnątrzczaszkowej (ICV) w badanej próbce ciąż pojedynczych i mnogich oraz, u dzieci z ciąż pojedynczych, jest skorelowane z gorszym rozwojem funkcji poznawczych w wieku 12 miesięcy oraz równie gorszym, chociaż już nie tak bardzo, rozwojem w wieku 24 miesięcy.
      Naukowcy odkryli tez, że u osób dorosłych, u których zdiagnozowano schizofrenię, te same geny, do których ekspresji dochodzi w łożysku, pozwalają przewidzieć rozmiary mózgu. Taki sam związek zauważono u noworodków z tą samą ekspresją genów w łożysku. Nie stwierdzono go jednak w grupie kontrolnej zdrowych dorosłych. Uzyskane wyniki sugerują, że – przynajmniej u osób z historią komplikacji w życiu płodowym – geny powiązane z reakcją łożyska na stres i ewentualnie związane ze schizofrenią, mogą wpływać na rozwój mózgu, kierując go w stronę ewentualnej choroby.
      Naukowcy podkreślają jednak, że na rozwój schizofrenii wpływa tak wiele czynników genetycznych i środowiskowych, że dzieci, w przypadku których stwierdzono występowanie niekorzystnej ekspresji genów, wcale nie muszą zachorować na schizofrenię.
      Weinberger zauważa, że większość dzieci, w których łożysku wystąpiły geny predestynujące do rozwoju schizofrenii, nie zachoruje, gdyż inne czynniki genetyczne i środowiskowe skompensują w późniejszym życiu niekorzystny wpływ genów z łożyska. Jednak w przypadku osób, u których obok genetycznych czynników ryzyka wystąpiły też komplikacje w czasie życia płodowego, późniejsza kompensacja może nie wystarczyć i dojdzie do rozwoju schizofrenii, szczególnie jeśli są mężczyznami.
      U większości osób ze zmienioną ścieżką rozwoju neurologicznego dochodzi do korekty i powrotu do prawidłowego rozwoju, jednak u niektórych rozwój podąża w jeszcze bardziej niewłaściwym kierunku i prowadzi do choroby, stwierdzają naukowcy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiadomo, że utrzymywanie odpowiedniego poziomu cukru we krwi pomaga w zarządzaniu cukrzycą lub w jej uniknięciu. Nowe badania przeprowadzone na University of Texas w Dallas sugerują, że niski poziom cukru we krwi pomaga w kontrolowaniu nowotworów
      W najnowszym numerze Cell Reports czytamy, że naukowcy ograniczyli glukozę u myszy z nowotworem płuc. Osiągnięto to trzymając zwierzęta na diecie ketogenicznej, która zawiera bardzo mało cukru, oraz podając im lek przeciwcukrzycowy zapobiegający reabsorpcji glukozy z nerek.
      Połączenie diety ketogenicznej i leku powstrzymało wzrost guzów raka płaskonabłonkowego płuca, informuje doktor Jung-Whan Kim. Działania te nie spowodowały zmniejszenia się guzów, ale uniemożliwiły dalszy ich wzrost, co sugeruje, że ten typ nowotworu może być wrażliwy na ograniczenie glukozy. Naukowcy od dawna podejrzewają, że wiele nowotworów może być silnie zależnych od dostaw glukozy, ale Kim i jego koledzy wykazali, że rak płaskonabłonkowy płuca jest znacznie bardziej wrażliwy na niski poziom glukozy.
      Naszym głównym odkryciem jest stwierdzenie, że już sama dieta ketogeniczna w pewnym stopniu powstrzymuje rozwój tego nowotworu. Gdy połączyliśmy ją z lekiem przeciwcukrzycowym i chemioterapią skutki były jeszcze lepsze, stwierdza Kim. Uczony zastrzega jednak, że uzyskanych wyników nie można generalizować na wszystkie typy nowotworów, gdyż jego zespół zauważył, że ograniczenie glukozy nie miało żadnego wpływu na raki niepłaskonabłonkowe.
      Naukowcy przeanalizowali też poziom glukozy u 192 pacjentów cierpiących na płaskonabłonkowego raka płuca lub płaskonabłonkowego raka przełyku oraz 120 pacjentów cierpiących na gruczolakoraka. Żaden z pacjentów nie miał zdiagnozowanej cukrzycy.
      Ku naszemu zaskoczeniu znaleźliśmy silną korelację pomiędzy wyższym poziomem glukozy we krwi a mniejszym odsetkiem pacjentów, którzy przeżyli raki płaskonabłonkowe. Nie zauważyliśmy takiej korelacji u pacjentów z gruczolakorakiem. To ważna obserwacja, która sugeruje, że warto zbadać potencjalny wpływ ograniczenia glukozy na rokowania pacjentów z rakiem płaskonabłonkowym, mówi Kim.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowe studium naukowców z NYU Langone Medical Center ujawniło, że obecność Helicobacter pylori oznacza podwyższony poziom frakcji hemoglobiny glikowanej HbA1c, która powstaje w wyniku nieenzymatycznego przyłączania glukozy do cząsteczki hemoglobiny. Związek był silniejszy u osób otyłych. Oznacza to, że bakterie, które zazwyczaj kojarzy się z wrzodami i rakiem żołądka, mają też wpływ na rozwój cukrzycy typu 2.
      Ponieważ częstość występowania otyłości i cukrzycy rośnie w szybkim tempie, to im więcej wiemy o czynnikach wpływających na te schorzenia, tym większe szanse, że uda nam się coś zrobić - podkreśla dr Yu Chen. Akademicy przyglądali się wpływowi H. pylori na HbA1c i sprawdzali, czy związek zmienia się w zależności od BMI.
      Jako że badania dotyczące związku między H. pylori a cukrzycą typu 2. dawały sprzeczne rezultaty, Chen i dr Martin J. Blaser zajęli się analizą danych pozyskanych od uczestników dwóch studiów - NHANES III i NHANES 1999-2000.
      Otyłość jest znanym czynnikiem ryzyka cukrzycy, a duży wskaźnik masy ciała wiąże się z podwyższonym stężeniem HbA1c. [skądinąd wiadomo, że] obecność H. pylori także oznacza podwyższony poziom HbA1c. Dywagowaliśmy więc, że duże BMI i bycie nosicielem H. pylori może wywierać wpływ synergiczny, zwiększając stężenie HbA1c do wartości przewyższającej sumę wpływów poszczególnych czynników ryzyka. Teraz wiemy, że to prawda - wyjaśnia Blaser.
      Niezależnie od związku H. pylori od HbA1c, bakteria może wpływać na poziom 2 hormonów żołądkowych, które pomagają regulować poziom glukozy we krwi. Oznacza to, że w przypadku osób z dużym BMI antybiotykoterapia, nawet jeśli zakażenie H. pylori przebiega bezobjawowo, mogłaby pomóc w profilaktyce oraz leczeniu cukrzycy typu 2.
      W recenzji towarzyszącej publikacji artykułu Amerykanów w Journal of Infectious Diseases dr Dani Cohen z Uniwersytetu w Tel Awiwie podkreśla, że w odróżnieniu od wcześniejszych badań nad związkiem H. pylori i HbA1c, Chen i Blaser nie opierali się na małej próbie, ale na dużych niezależnych studiach z próbami reprezentatywnymi dla populacji generalnej.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Hiperglikemia, czyli za wysoki poziom cukru we krwi, prowadzi do uszkodzenia serca, nawet u osób, które nie chorują na serce ani nie mają cukrzycy (Journal of the American College of Cardiology).
      Pracując pod kierownictwem dr Elizabeth Selvin, naukowcy ze Szkoły Zdrowia Publicznego Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa odkryli, że podwyższonemu poziomowi hemoglobiny glikowanej HbA1C (która powstaje wskutek nieenzymatycznego przyłączenia glukozy do cząsteczki hemoglobiny) towarzyszy pojawienie się niewielkich ilości troponiny T (cTnT) - jednego z markerów martwicy mięśnia sercowego.
      Wykorzystano bardzo czuły test, który pozwalał na wykrycie 10-krotnie niższych stężeń cTnT niż te występujące u pacjentów po zawale serca. Amerykanie podkreślają, że uzyskane przez nich wyniki wskazują, że hiperglikemia może być związana z uszkodzeniem serca niezależnym od miażdżycy.
      W ramach studium analizowano dane 9662 osób, które brały udział w studium Atherosclerosis Risk in Communities (Społecznościowe Ryzyko Miażdżycy). Żadna z nich nie cierpiała na chorobę niedokrwienną serca ani na niewydolność serca. Zauważono, że im wyższy poziom HbA1C, tym wyższe stężenia cTnT. Związek występował nawet przy stężeniach HbA1C niewystarczających do zdiagnozowania cukrzycy.
      Za pomocą konwencjonalnych testów troponinę T wykrywa się u 0,7% populacji i jest ona markerem zawału (ogólnie wskaźnikiem uszkodzenia mięśnia serca). Z czułym testem cTnT niewielkie stężenia troponiny stwierdzano aż u 66% populacji. Wszystko wskazuje więc na to, że podwyższona glukoza może nie tylko nasilać miażdżycę, ale i bezpośrednio uszkadzać mięsień sercowy - podsumowuje dr Jonathan Rubin.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...