Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Do czego potrzebna im komórka?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Psychologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Nierównowaga sił pomiędzy płciami jest wśród naczelnych mniej wyraźnie zaznaczona, niż się spodziewano. Faktem jest, że samce zwykle dominują nad samicami fizycznie, jednak samice potrafią uzyskać dominację nad samcami wykorzystując inne sposoby, niż siła fizyczna. Naukowcy z Uniwersytetu w Montpellier, Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka oraz Niemieckiego Centrum Naczelnych postanowili dowiedzieć się, dlaczego u różnych naczelnych nierównowaga sił pomiędzy samcami a samicami wygląda w różny sposób. Na podstawie obserwacji 253 populacji należących do 121 gatunków stwierdzili, że wyraźna dominacja jednej płci jest rzadkim zjawiskiem.
Naukowcy przeprowadzili analizę badań dotyczących agresji międzypłciowej wśród naczelnych. Zauważyli przede wszystkim, że danych na ten temat jest zadziwiająco dużo. Średnio aż połowę agresywnych interakcji w grupach społecznych stanowiły interakcje międzypłciowe. Było to zaskakujące, gdyż wcześniej autorzy podobnych badań skupiali się na agresji pomiędzy przedstawicielami tej samej płci, gdyż dominujące teorie ewolucji społecznej mówiły, że samce i samice konkurują o różne zasoby.
Gdy już badacze zauważyli, że równie często, a może nawet częściej, dochodzi do walk między płciami, chcieli sprawdzić, kto te walki wygrywa i jak proporcje wygrywającej płci zmieniają się pomiędzy gatunkami.
Od dawna uważa się, że przewaga fizyczna u naczelnych leży po stronie samców, a przypadki takich gatunków jak bonobo czy lemur katta to wyjątki, wymagające specjalnego wyjaśnienia. Okazało się jednak, że sytuacja nie jest tak prosta, jak by się wydawało. Od pewnego czasu badania zaczynają rzucać wyzwanie tradycyjnemu poglądowi mówiącemu, jakoby dominacja samców była czymś oczywistym. A nasze badania pokazują bardziej całościowy obraz zjawiska dominacji międzypłciowej, mówi Peter Kappeler z Niemieckiego Centrum Naczelnych.
W przeanalizowanej próbce 151 populacji, w przypadku których uczeni dysponowali danymi odpowiedniej jakości, sytuacja, w której samce wygrywały ponad 90% starć z samicami miała miejsce w 25 z nich. Z kolei w 16 populacjach to samice wygrywały ponad 90% starć. Co oznacza, że w 70% badanych populacji przewaga płci nie była ostro zarysowana lub nie było w jej w ogóle.
Naukowcy przeanalizowali 5 hipotez wyjaśniających przewagę którejś z płci. Stwierdzili, że dominacja samic powiązana jest z kilkoma czynnikami. Dominują one tam, gdzie samice są monogamiczne, są podobnych rozmiarów co samce lub pożywają się głównie na drzewach. Innymi słowy, są to sytuacje, gdzie samice mają większy wybór czy łączą się z konkretnym samcem. Dodatkowo dominację płci pięknej wspomaga sytuacja, w której samice intensywnie konkurują o zasoby. Ma to miejsce u gatunków żyjących samotnie lub łączących się w pary. Samicom pomaga też sytuacja, gdy konflikt z samcem nie zagraża potomstwu, które jest w tym momencie od niej zależne. Tak się dzieje u gatunków, których samice mogą np. pozostawić potomstwo podczas poszukiwania pożywienia i nie muszą go ciągle ze sobą nosić.
Z kolei dominacja samców jest bardziej widoczne wśród gatunków żyjących na ziemi, gdzie samce są większe od samic lub gdzie mają większe części ciała używane w walce i tam, gdzie jeden samiec łączy się z wieloma samicami. Gdy samiec zdobywa przewagę dzięki sile fizycznej i podporządkowaniu, siła samic leży w innych strategiach, takich jak kontrolowanie reprodukcji, mówi Elise Huchard z Uniwersytetu w Montpellier.
Badania tego typu pozwalają nam lepiej zrozumieć ewolucję człowieka i ludzkich społeczeństw. Łatwo zauważyć, że jesteśmy gatunkiem poruszającym się po ziemi, mężczyźni są zwykle więksi od kobiet, jednak żyjemy samotnie lub łączymy się w pary. Jako gatunek posiadamy więc cechy bardziej zniuansowanej konkurencji międzypłciowej, niż zdecydowanej dominacji jednej z płci.
Źródło: The evolution of male–female dominance relations in primate societies, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2500405122
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Słuchając ulubionej muzyki odczuwamy przyjemność, niejednokrotnie wiąże się to z przeżywaniem różnych emocji. Teraz, dzięki pracy naukowców z fińskiego Uniwersytetu w Turku dowiadujemy się, w jaki sposób muzyka na nas działa. Uczeni puszczali ochotnikom ich ulubioną muzykę, badając jednocześnie ich mózgi za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Okazało się, że ulubione dźwięki aktywują układ opioidowy mózgu.
Badania PET wykazały, że w czasie gdy badani słuchali ulubionej muzyki, w licznych częściach mózgu, związanych z odczuwaniem przyjemności, doszło do uwolnienia opioidów. Wzorzec tego uwolnienia powiązano ze zgłaszanym przez uczestników odczuwaniem przyjemności. Dodatkowo za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) skorelowano indywidualną dla każdego z badanych liczbę receptorów opioidowych z aktywacją mózgu. Im więcej receptorów miał mózg danej osoby, tym silniejsze pobudzenie widać było na fMRI.
Po raz pierwszy bezpośrednio obserwujemy, że słuchanie muzyki uruchamia układ opioidowy mózgu. Uwalnianie opioidów wyjaśnia, dlaczego muzyka powoduje u nas tak silne uczucie przyjemności, mimo że nie jest ona powiązana z zachowaniami niezbędnymi do przetrwania, takimi jak pożywianie się czy uprawianie seksu, mówi Vesa Putkinen. Profesor Luri Nummenmaa dodaje, że układ opioidowy powiązany jest też ze znoszeniem bólu, zatem jego pobudzenie przez muzykę może wyjaśniać, dlaczego słuchanie muzyki może działać przeciwbólowo.
Receptorem, który zapewnia nam przyjemność ze słuchania muzyki jest μ (MOR). Jego aktywacja powoduje działanie przeciwbólowe – to na niego działają opioidy stosowane w leczeniu bólu, euforię (przez co przyczynia się do uzależnień) czy uspokojenie oraz senność.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Szwedzcy uczeni dokonali czegoś niezwykłego. Połączyli indywidualne komórki z organicznymi elektrodami. Ich osiągnięcie daje nadzieję, że w przyszłości będziemy w stanie bardzo precyzyjnie leczyć choroby neurologiczne. I nie tylko je.
Mózg jest kontrolowany przez sygnały elektryczne, które są z kolei przekładane na substancje chemiczne służące do komunikacji między komórkami. Nie od dzisiaj wiemy, że mózg można stymulować za pomocą prądu elektrycznego. Jednak stosowane metody są bardzo nieprecyzyjne i wpływają na duże obszary mózgu. W zwiększeniu precyzji pomagają metalowe elektrody. Jednak ich mocowanie do mózgu stwarza ryzyko uszkodzenia tkanki, pojawienia się stanu zapalnego czy blizn. Rozwiązaniem mogą być miękkie polimerowe elektrody.
Naszym celem jest połączenie układu biologicznego z elektrodami, używając przy tym organicznych polimerów przewodzących. Polimery są miękkie i wygodne w używaniu, mogą przekazywać zarówno sygnał elektryczny, jak i jony. Są więc lepszym materiałem niż konwencjonalne elektrody, mówi Chiara Musumeci z Uniwersytetu w Linköping.
Uczona wraz z kolegami z Karolinska Institutet opracowała technikę mocowania organicznych elektrod do błon komórkowych pojedynczych komórek. Dotychczas udawało się to osiągnąć w przypadku genetycznie modyfikowanych komórek, zmienionych tak, by ich błony komórkowe łatwiej łączyły się z elektrodami. Szwedzi są pierwszymi, którzy wykonali takie połączenie z niezmodyfikowanymi komórkami, uzyskali ścisłe dopasowanie, a elektroda nie wpłynęła na funkcjonowanie komórek.
Technika połączenia jest dwuetapowa. W pierwszym kroku wykorzystywana jest molekuła kotwicząca, za pomocą której tworzy się punkt zaczepienia do błony komórkowej. Na drugim końcu molekuły znajduje się struktura, do której mocowana jest następnie elektroda.
Na kolejnym etapie badań naukowcy będą starali się opracować sposób na bardziej równomierne zaczepianie molekuły kotwiczącej, uzyskanie bardziej stabilnego połączenia oraz zbadanie, jak takie połączenie zachowuje się z upływem czasu. Przed nimi jeszcze sporo wyzwań. Naukowcy wciąż nie są w stanie z całą pewnością stwierdzić, że ich technika sprawdzi się w przypadku żywych tkanek. Na razie skupiają się nad uzyskaniem pewnego, stabilnego i bezpiecznego połączenia z komórką.
Jeśli okaże się, że takie połączenia sprawdzają się w żywych organizmach, przyjdzie czas na badania, które dadzą odpowiedź na pytanie, w terapiach jakich chorób można będzie zastosować elektrody łączone z poszczególnymi komórkami.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Rozmawianie przez telefon komórkowy przez 30 lub więcej minut w tygodniu jest powiązane ze znacznym wzrostem ryzyka nadciśnienia, poinformowali chińscy naukowcy na łamach European Heart Journal – Digital Journal. Decydująca dla zdrowia serca jest liczba minut spędzona na rozmowie. Im więcej minut rozmawiamy, tym większe ryzyko. Liczba lat użytkowania telefonu czy też używanie zestawów głośnomówiących nie miały wpływu na ryzyko rozwoju nadciśnienia. Konieczne są dalsze badania, by potwierdzić uzyskane przez nas wyniki, mówi profesor Xianhui Quin z Południowego Uniwersytetu Medycznego w Kantonie.
Nadciśnienie to jeden z najważniejszych czynników rozwoju chorób układu krążenia i zgonów na całym świecie. Cierpi nań około 1/5 ludzkości, co pokazuje, jak ważne są badania w kierunku zidentyfikowania przyczyn nadciśnienia.
Telefony komórkowe są najbardziej chyba rozpowszechnionym gadżetem elektronicznym na Ziemi. Powstaje zatem pytanie o bezpieczeństwo ich użytkowania, szczególnie przez osoby korzystające z nich bardzo intensywnie. Niektóre badania prowadzone na hodowlach komórkowych sugerują, że długoterminowa ekspozycja na fale elektromagnetyczne emitowane przez telefony komórkowe prowadzi do stresu oksydacyjnego, stanu zapalnego czy uszkodzenia DNA. Chińscy uczeni zaczęli zastanawiać się, czy w ten sposób telefony mogą przyczyniać się do rozwoju nadciśnienia. Już wcześniej przeprowadzone badania wykazały, że 35-minutowa ekspozycja prawej półkuli mózgu na pole elektromagnetyczne emitowane przez telefon komórkowy prowadzi do wzrostu ciśnienia spoczynkowego o 5–10 mmHg. Jednak były to badanie prowadzone na małej próbce 10 osób, a jego głównym celem było sprawdzenie krótkoterminowego wpływu telefonów na ciśnienie.
Chińczycy przeanalizowali dane z UK Biobank dotyczące 212 046 osób w wieku 37–73 lat. W momencie rejestracji w bazie danych żadna z tych osób nie miała zdiagnozowanego nadciśnienia. Za użytkowników telefonów komórkowych uznano osoby, które co najmniej raz w tygodniu przez nie rozmawiały. Losy badanych śledzono średnio przez 12 lat. Po tym czasie nadciśnienie zdiagnozowano u 13 984 osób. Gdy następnie sprawdzono częstotliwość użytkowania telefonów przez te osoby, okazało się, że rozmowa przez telefon przez 30 lub więcej minut w tygodniu była powiązana z o 12% wyższym ryzykiem rozwoju nadciśnienia, niż u badanych, którzy rozmawiali krócej niż 30 minut.
W swoich badaniach naukowcy uwzględnili takie czynniki jak płeć, wiek, BMI, rasę, rodzinną historię nadciśnienia, poziom wykształcenia, palenie papierosów, poziom lipidów i glukozy we krwi, używane leki i szereg innych czynników.
Z badań dowiadujemy się, że – generalnie rzecz biorąc – użytkownicy telefonów komórkowych narażeni są na o 7% wyższe ryzyko rozwoju nadciśnienia w porównaniu do osób, które telefonów nie używają, a ci, którzy rozmawiają przez co najmniej 30 minut w tygodniu, rozwijają nadciśnienie o 12% częściej, niż ci, którzy rozmawiają krócej. Ryzyko rośnie wraz z czasem spędzanym na rozmowie. Na przykład jeśli rozmawiamy przez 1–3 godzin w tygodniu, to jest ono wyższe o 13%, przy rozmowach trwających 4–6 godzin wzrasta o 16%, a jeśli rozmawiamy więcej niż 6 godzin tygodniowo, to ryzyko rozwoju nadciśnienia jest o 25% większe, niż przy rozmowach trwających krócej niż 30 minut w tygodniu.
Na poziom ryzyka wpływa też profil genetyczny. Osoby, które mają genetyczne predyspozycje do rozwoju nadciśnienia i rozmawiają przez telefon ponad 30 minut w tygodniu narażają się na o 33% wyższe ryzyko niż ci, którzy nie mają predyspozycji genetycznych i rozmawiają krócej niż 30 minut tygodniowo.
Nasze badania sugerują, że rozmawianie przez telefon komórkowy nie zwiększa ryzyka rozwoju nadciśnienia, o ile rozmawiamy krócej niż przez 30 minut w tygodniu, mówi profesor Qin.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Komórki wytwarzają wiele różnych związków i kompleksów, które mogą zajmować aż do 40% jej wnętrza. Z tego powodu wnętrze komórki jest niezwykle zatłoczonym środowiskiem, w którym charakteryzacja reakcji biochemicznych jest skomplikowana i złożona, pomimo ogromnego postępu nauki. Dlatego naukowcy zazwyczaj używają obojętnych chemicznie molekuł takich jak niejonowe polimery, aby naśladować naturę w probówce i poza komórką tworzyć zatłoczenie odpowiadającemu temu w naturze.
Jak się jednak okazuje te powszechnie uważane za obojętne dla reakcji biochemicznych związki mogą kompleksować jony. A ponieważ równowaga wielu reakcji biochemicznych zależnych jest od stężenia jonów, jest to szczególnie istotne. Ostatnio, badacze z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk z grupy prof. Roberta Hołysta przedstawili badania przybliżające nas do zrozumienia 1000-krotnych zmian w stałych równowagi tworzenia się kompleksu biochemicznego, gdy zachodzi ona w bardzo zatłoczonym środowisku. Przyjrzyjmy się ich badaniom.
Nasze ciało składa się z trylionów komórek bezustannie współpracujących ze sobą i pełniącymi różne funkcje. Co więcej, nasz organizm w każdej sekundzie wykonuje miliardy zawiłych operacji, a my nawet ich nie zauważamy. Reakcje przebiegające we wnętrzu pojedynczej komórki, a zwłaszcza specyficzne interakcje między indywidualnymi cząsteczkami bardzo często zależą od stężenia jonów w danym miejscu. Wiele reakcji jest szczególnie wrażliwych na zmiany siły jonowej, dlatego równowaga tworzenia się wielu kompleksów biochemicznych (np. kompleksów białko-białko, białko-RNA czy tworzenie się podwójnej nici DNA) może się istotnie zmieniać w zależności od dostępności jonów.
Sprawę ponad to komplikuje fakt, złożona budowa komórek ludzkich. Przyjrzyjmy się bliżej cytoplazmie wewnątrz komórki. Można ją porównać do basenu pełnego pływających w nim obiektów o różnych rozmiarach i kształtach takie jak rybosomy, małe cząsteczki, białka lub kompleksy białko-RNA, nitkowate składniki cytoszkieletu, i organelle np. mitochondria, lizosomy, jądro itd. Wszystko to sprawia, że lepka, galaretowata struktura cytoplazmy jest bardzo złożonym i zatłoczonym środowiskiem. W takich warunkach każdy parametr, a w szczególności siła jonowa i pH może znacząco wpłynąć na przebieg reakcji biochemicznych. Jednym z mechanizmów utrzymywania równowagi jonowej w komórce są pompy sodowo-potasowe znajdujące się w błonie komórkowej prawie każdej ludzkiej komórki, które to są wspólną cechą dla całego życia komórkowego.
Wspomniane zatłoczone środowisko jest często odtwarzane sztucznie, aby zrozumieć reakcje biochemiczne zachodzące wewnątrz żywych komórek. Jako modelu cytoplazmy komórki in vitro zazwyczaj używa się roztworów związków niejonowych w dużych stężeniach (∼40–50% masowego). Najczęstszymi molekułami wykorzystywanymi w tym celu są polietylen, glikol etylenowy, glicerol, fikol, oraz dekstrany. Powyższe cząsteczki uważane są powszechnie za chemicznie nieaktywne.
Zaskakujące wyniki w tej dziedzinie zaprezentowali naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN. Wykorzystali oni hybrydyzację oligonukleotydów DNA jako modelową, bardzo wrażliwą na stężenie jonów, reakcję biochemiczną. Stabilność tworzenia kompleksu badano w obecności różnych związków chemicznych zwiększających zatłoczenie w środowisku prowadzonych reakcji oraz w funkcji siły jonowej.
Stężenie jonów w roztworze opisywane jest siłą jonową, która określa efektywną odległość elektrostatycznego odpychania między poszczególnymi cząsteczkami. Dlatego też sprawdziliśmy wpływ siły jonowej na hybrydyzację DNA – zauważa Krzysztof Bielec, pierwszy autor artykułu opisującego odkrycie grupy badawczej.
Przeprowadzone eksperymenty wykazały, że interakcje między cząsteczkami są wzmacniane przy wyższym stężeniu soli oraz że dodatek polimerów zwiększających zatłoczenie i tym samym lepkość środowiska reakcyjnego także wpływa na dynamikę procesów biochemicznych utrudniając tworzenie kompleksów.
Krzysztof Bielec komentuje: Najpierw sprawdziliśmy wpływ zatłoczenia w środowisku reakcyjnym na stałą równowagi hybrydyzacji DNA. Tworzenie dwuniciowego szkieletu DNA bazuje na oddziaływaniu elektrostatycznym między dwiema ujemnie naładowanymi nićmi. Monitorowaliśmy wpływ zatłoczonego środowiska na hybrydyzację komplementarnych nici o stężeniu nanomolowym charakterystycznym dla wielu reakcji biochemicznych w komórce. Następnie określiliśmy kompleksowanie jonów sodu w zależności od zatłoczenia. Miejsce wiązania kationu w strukturze związku zwiększającego lepkość może różnić się nawet pomiędzy cząsteczkami zawierającymi te same grupy funkcyjne. Dlatego obliczyliśmy oddziaływanie z poszczególnymi cząsteczkami w przeliczeniu na monomer i polimer upraszczając interakcje między jonami a cząsteczkami typu przeszkoda zwiększająca lepkość.
Ku zaskoczeniu badaczy, okazało się, że powszechnie uważane za niereaktywne niejonowe polimery używane do naśladowania warunków panujących w cytoplazmie mogą kompleksować (niejako podkradać) jony niezbędne do efektywnej hybrydyzacji DNA.
Pomimo, że nie jest to dominująca interakcja pomiędzy tymi polimerami a jonami to, gdy stosuje się ogromne stężenie polimerów (kilkadziesiąt procent masy roztworu) efekt jest znaczący.
Określając stabilność kompleksów powstających w obecności konkretnych związków zwiększających zatłoczenie w badanym środowisku reakcyjnym autorzy badania wykazali wpływ jonów na poziomie molekularnym zbliżając nas do lepszego naśladowania warunków panujących w naturze.
Wyniki tych eksperymentów rzucają światło na wyjaśnianie zjawisk otrzymywane dotychczas za pomocą wspomnianych systemów polimerowych oraz skłaniają do rewizji mechanizmów zachodzących w komórce, jeśli badane były środowiskach otrzymywanych sztucznie.
Dzięki wynikom przedstawionym przez naukowców z IChF PAN jesteśmy o krok bliżej zrozumienia poszczególnych procesów molekularnych zachodzących wewnątrz komórek. Szczegółowy opis jest niezwykle ważny w wielu dziedzinach jak na przykład przy projektowaniu nowych leków, zwłaszcza w przewidywaniu konkretnych procesów zachodzących w komórkach podczas leczenia. Może być również pomocny w precyzyjnym planowaniu eksperymentów in vitro. Praca badaczy z IChF PAN została opublikowana w The Journal of Physical Chemistry Letters
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.