Informacija

Što je biološka tamna tvar?

Što je biološka tamna tvar?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Nedavno sam naišao na wiki stranicu Biološka tamna materija. Prilično je lagan u detaljima, ali čini se da se radi o genetskom materijalu pronađenom kod ljudi koji ne spada u trenutačne klasifikacije.

Ali što znamo o tome? Je li to doista velika crna kutija o kojoj ne znamo ništa? U članku se tvrdi da može činiti 40% genetskog materijala u našim crijevima, a teško mi je povjerovati da mi zapravo ništa ne znamo o tome.


Postoji više odgovora na ovo pitanje, ovisno o tome koga pitate (što znači koje je njihovo područje stručnosti).

Čini se da biološka tamna tvar iz dotičnog članka na wikipediji znači slijed iz metagenomskih uzoraka koji nije bio dodijeljen nijednoj od naših općepoznatih domena života. To ne mora nužno značiti da ne pripada njima. Ponekad je teško odlučiti gdje pripada mala čestica informacija o sekvenci, jer se ne poklapa s ničim što znamo. Ipak, može biti od savršeno "normalne" bakterije. Ili je to možda rezultat pogrešaka u sekvenciranju.

Osim toga, ovisno o tome kako dodjeljujete taksonomiju slijedu, može postojati mnogo različitih mogućnosti za to odakle je ta sekvenca došla (jer je vrlo očuvana u puno različitih organizama, čak i iz različitih domena života) , da ovom slijedu neće biti dodijeljena taksonomija. Ne zato što ga nema, već zato što ne možemo sa sigurnošću odlučiti koji je. Neki ljudi također govore o ovoj informaciji kao o "tamnoj materiji". Na primjer, postoji ovaj projekt koji je posebno osmišljen za proučavanje tamne materije koju možemo (ili barem iz nekog razloga) označiti kao mikrobe, ali ne konkretnije.

U osnovi, svaka odluka o tome gdje smjestiti potencijalni slijed tamne tvari vođena je našim prethodnim znanjem o domenama života i genomima svih tih organizama. Ovo znanje je vrlo nepotpuno.

Žao mi je u ovom odgovoru nedostaju još neki lijepi izvori. Većina informacija temelji se na mom znanju kao osobe koja radi sa skupovima podataka koji mogu uključivati ​​"tamnu materiju", ako bih to tako nazvao. (Ja to zovem "nedodijeljena sekvenca".) Trenutno nemam vremena za dodavanje više izvora, ali ako je potrebno, mogu ih dodati kasnije.

Uredi: Kao brzi dodatak nakon ponovnog čitanja vašeg pitanja: Koliko je slijeda nedodijeljeno, na primjer, ako bi se proučavala vaša crijeva, uvelike ovisi o tome što se zapravo nalazi u vašem crijevu što znamo, koliko je raznolika zajednica u vaša je crijeva, koja se baza podataka koristi za usporedbu i koliko je ta baza podataka stara, kako se podaci unaprijed obrađuju i analiziraju i još mnogo toga. Ali da, još uvijek postoji mnogo genomskih informacija u prirodi koje nisu došle ni u jednu bazu podataka.


Pogledajte ovaj članak: http://phys.org/news/2014-01-scientists-biological-dark.html

Je li to ista "biološka tamna tvar" o kojoj se pitate? Ako je tako, zvuči kao ono što se nekad zvalo "junk DNK" ili "nekodirajuća DNK", kako se to nazivalo sve do prije nekoliko godina kada su znanstvenici otkrili da je zapravo regulatorna DNK, vrlo zanimljiva stvar, ali u osnovi regulira ekspresiju gena, stoga je obično u obliku RNA umjesto proteina. Nadam se da je ovo odgovor na vaše pitanje, snažno bih vas potaknuo da istražite regulatornu DNK, vrlo je intrigantno.


Što je biološka tamna tvar? - Biologija

Na svojoj najosnovnijoj razini, život se sastoji od materije. Materija je svaka tvar koja zauzima prostor i ima masu. Elementi su jedinstveni oblici tvari sa specifičnim kemijskim i fizikalnim svojstvima koje se običnim kemijskim reakcijama ne mogu razgraditi na manje tvari. Postoji 118 elemenata, ali samo 92 se javljaju prirodno. Preostali elementi se sintetiziraju u laboratorijima i nestabilni su.

Svaki element je označen svojim kemijskim simbolom, koji je jedno veliko slovo ili, kada je prvo slovo već “preuzeto” drugim elementom, kombinacija dvaju slova. Neki elementi slijede engleski izraz za element, kao što je C za ugljik i Ca za kalcij. Kemijski simboli ostalih elemenata potječu od njihovih latinskih naziva, na primjer, simbol za natrij je Na, koji se odnosi na natrij, latinska riječ za natrij.

Četiri elementa zajednička svim živim organizmima su kisik (O), ugljik (C), vodik (H) i dušik (N). U neživom svijetu elementi se nalaze u različitim omjerima, a neki elementi zajednički živim organizmima relativno su rijetki na Zemlji kao cjelini, kao što je prikazano u tablici 1. Na primjer, atmosfera je bogata dušikom i kisikom, ali sadrži malo ugljika i vodika, dok zemljina kora, iako sadrži kisik i malu količinu vodika, ima malo dušika i ugljika. Unatoč njihovim razlikama u obilju, svi elementi i kemijske reakcije među njima podliježu istim kemijskim i fizikalnim zakonima bez obzira na to jesu li dio živog ili neživog svijeta.


Stvaranje bakterija koje svijetle u mraku

Dana 21.  & 22. ožujka, Odjel za biološke znanosti Outreach Program ugostio je 107 srednjoškolaca kako bi izveli eksperiment transformacije molekularne biologije. Učenici su došli iz srednjih škola North Allegheny, Freeport, Central Catholic, Serra Catholic i Ellwood City, a dr. Natalie McGuier im je dala uvod u središnju dogmu molekularne biologije, transformacije i strukture plazmidne DNK te moći genetskog inženjeringa. . Studenti su potom podijeljeni u manje grupe kojima su mentorirali asistenti na preddiplomskom studiju. 

Prije rada na laboratorijskoj klupi studenti su upoznati sa sterilnom laboratorijskom tehnikom. Učenici su izveli eksperiment transformacije u kojem su bakterijske stanice učinili kompetentnima inkubacijom u kalcijevom kloridu. Zatim su transformirali svoje kompetentne bakterije kontrolnim plazmidom i plazmidom pLUX (koji sadrži gen luciferaze iz morskih riba, Vibrio fisheri.) Nakon razdoblja oporavka, plazmid-transformirane bakterijske stanice raspoređene su na agar ploče. Dan je završio tako što su vodeći instruktori pregledali eksperiment transformacije i raspravljali o rezultatima eksperimenta. Učenici su prevezli svoje agar ploče natrag u školu na analizu. Sljedećih dana studenti su procjenjivali bakterije transformirane plazmidom pLux na svjetleće kolonije u mraku.

Dr. Carrie Doonan koordinirala je eksperiment. Dr. McGuier pružio je uvod i omogućio širenje. Vodeći instruktori bili su dr. Emily Drill i dr. Natalie McGuier. Dodiplomski asistenti u nastavi: Jennifer Huang, Njaire McKoy, Daniel Evans, Ansley Sharna, Emery Noll, Nathalie Chen, Hannah Soltz, Zach Sachar, Joe Park, Ian Foo, Hannah Kolev, Tanya Talwar, Miwa Shirai, Meredith Schmehl, Vanessa Diaz, Tiffany Phan, Phillip Nantawisarakul, Noa Park, Ling Xu, Kavita Ramnath, Fred Mun, Joe Garvey, Julia Carter, Erin Sipple, Jared McPhail, Carolyn Vanek, Jacob Muskovitz, Alan Hsu, Kyle Gheewala, Amanda Kuhn, Kathy Huang i Jamie Yang .  Učitelji srednje škole sudjelovali su Cara DeSalvo, Serra Catholic, Will Malokay, Freeport, Sherri Fowler, North Allegheny, Jonica Walters i Jody Christophe, Ellwood City, i Cassandra Sirockman - Bell, Oakland Catholic.


Živa tvar: značenje, oblici i svojstva | Biologija

Biologija nastoji objasniti strukturu i svojstva žive tvari u terminima fizike i kemije. Stoga je potrebno biti upoznat s osnovama dviju sestrinskih znanosti. Materija se definira kao sve što zauzima prostor.

Postoji u tri različita stanja - krutom, tekućem i plinovitom. Materija je neuništiva&sramljiva. Ovo je zakon očuvanja materije i primjenjiv je na sve tvari bilo žive ili nežive. Materija se, međutim, može mijenjati iz jednog stanja u drugo bez gubitka težine. Tako se voda može zamrznuti u masu leda ili ispariti u paru.

Oblici žive materije:

Materija može postojati u više različitih oblika. Element u kemiji je tvar koja se ne može podijeliti na tvari različite od sebe. Ugljik, kisik, dušik i vodik zajednički su elementi koji čine živu tvar.

Elementi se često nalaze u slobodnom stanju, ali u prirodi većina materija postoji u obliku mehaničke smjese ili kemijskog spoja. Zrak je mješavina dušika i kisika. Smjesa se sastoji od dvije ili više tvari od kojih svaka zadržava svoja svojstva. Sastav smjese je promjenjiv i - sastojci se mogu pojaviti u bilo kojem omjeru.

Elementi se mogu kombinirati u spojeve. Spoj je tvar sastavljena od dva ili više elemenata spojenih u određenom omjeru. Više-manje je stabilan, ali se uobičajenim kemijskim putem može razbiti na sastavne elemente. Dakle, voda, koja se može razgraditi na elemente vodik i kisik, je spoj.

Mora se napomenuti da su svojstva spoja potpuno različita od svojstava elemenata koji ga čine. Elementi i spojevi postoje kao molekule. Molekula je najmanja čestica materije koja zadržava sva svojstva izvorne tvari. Ako se molekula spoja razgradi, rezultirajući dijelovi više ne pokazuju karakteristična kemijska svojstva izvorne molekule.

Molekula je pak sastavljena od atoma. Atom se može definirati kao najmanja čestica elementa koja sudjeluje u kemijskoj reakciji. Molekula helija sastoji se od samo jednog atoma, ali molekula kisika sadrži dva atoma. Prema modernoj zamisli, atomi svih različitih kemijskih elemenata izgrađeni su od samo tri vrste čestica koje se nazivaju protoni (+), elektroni (—) i neutroni (±).

Protoni nose pozitivan električni naboj, elektroni su negativno nabijeni, a neu&šitroni nemaju naboj. Priroda ovih čestica je identična u svim vrstama materije. Broj i raspored tih čestica određuju vrstu elementa koji se sastoji od njih.

Svojstva žive materije:

Završit ćemo ovaj odjeljak kratkom raspravom o svojstvima materije u koloidnom stanju, jer mnoge tvari od kojih se sastoje biljke i životinje postoje u živoj stanici kao takve. Zapravo, protoplazma većinu svojih karakterističnih fizikalno-kemijskih svojstava duguje koloidnom stanju tvari koje je čine.

Ako se malo saharoze (šećera u limenci) ili natrijevog klorida (obične soli) promućka s vodom, rezultirajući sustav bit će pravo rješenje. Ako se, s druge strane, malo finog mulja s riječnog dna pomiješa s vodom u epruveti, nastat će drugačija vrsta sustava.

Čestice mulja se ne otapaju već se jednostavno raspršuju po vodenom mediju. Suspendirane čestice dovoljno su velike da se mogu otkriti pod mikroskopom.

Ovo je koloidna suspenzija. Nije stabilan, jer se nakon nekog vremena čestice mulja postupno talože i sustav se razdvaja na svoje izvorne komponente za razliku od prave otopine koja je apsolutno stabilna.

Čestice koloidne otopine ne mogu proći kroz pore fine pergamentne membrane za razliku od onih prave otopine koje lako prolaze kroz nju. Ovaj fenomen, poznat kao dijaliza, prvobitno je osmislio Graham kako bi odvojio koloide od kristaloida dajući pravu otopinu iz koje se mogu dobiti u obliku kristala.

Ova podjela tvari na koloide i kristaloide, ovisno o njihovoj sposobnosti da prođu kroz pore pergamentne membrane, danas nije prihvaćena, jer se većina supstancija može, na prikladan način, dovesti u koloidno stanje.

Tako natrijev klorid, kada se promućka s petrolej eterom, daje koloidnu otopinu iako tvori pravu otopinu kada je medij za otapanje voda. Veličina molekula u koloidnoj otopini je vrlo velika ili postoje u agregacijskom stanju zbog čega ne mogu proći kroz fine pore membrane za dijalizu.

Koloidna otopina može biti ili suspenzija (mulj u vodi) ili emulzoid (škrob ili proteini u vodi). Bitne značajke oba oblika su da su oni sustavi koji se sastoje od dvije faze, dispergirane faze i kontinuirane faze.

U suspenziji je kontinuirana faza općenito tekućina, a disperzirana faza krutina. Ali u emulzoidu su obje faze tekuće. Mlijeko i lateks (mliječni sok koji izlučuje izrezane površine određenih biljaka kao što je indijski kaučuk) dvije su prirodne emulzije.

Emulzije su mnogo stabilnije od suspenzoida, jer su stabilizirane prisutnošću treće komponente. Ovo su emulgatori. Ako se maslinovo ulje i voda snažno promućkaju u epruveti, rezultirajući sustav bit će nestabilna emulzija, ali ako se u smjesu prije mućkanja doda malo sapuna ili gume, dobit će stabilnu emulziju iz koje se komponente neće lako izvlačiti. odvojiti.

Mlijeko je emulzija sitnih kapljica masti u vodi stabilizirana proteinom koji ima ulogu emulgatora. Maslac je, s druge strane, emulzija sitnih kapi vode raspršenih kroz medij masti. Tako je kontinuirana faza mlijeka postala disperzirana faza u maslacu i obrnuto.

Treba imati na umu da je koloidna otopina samo stanje, a ne oblik materije. Tvari u koloidnom stanju same po sebi ne čine određenu klasu, budući da natrijev klorid koji je definitivni kristaloid kada je kontinuirana faza voda, daje koloidnu otopinu kada se kontinuirana faza promijeni u petrolej eter.

U pravim suspenzijama komponente se odvajaju vrlo sporo, a stabilnost je osigurana međudjelovanjem čestica dispergirane faze, koje izvode nestalno, cik-cak gibanje koje bombardiraju sa svih strana čestice kontinuirane faze.

Ovo je poznato kao Brownov pokret. To je jedan od čimbenika koji stabilizira pravi ovjes. Ovdje se može istaknuti da kontinuirana faza možda nije uvijek tekuća. U nekim slučajevima može biti kruto, tekuće ili plinovito. Sljedeći primjeri će pokazati određene zanimljive koloidne kombinacije.


Biološka tamna materija

To se dogodilo u razredu. Tiho sam sjedio u velikoj predavaonici, okružen s nekih pedesetak drugih studenata (bio je petak, i nije bilo zadaće na satu, a prekrasan dan… pola razreda se nije potrudilo pojaviti). Pisao sam, jer se liku o kojem pletem priču sviđa ovaj razred. To je podsjeća na njezine preddiplomske dane i ona počinje pričati o stvarima na kojima radi, pa ja pišem. Samo sam trebao stati i razmisliti malo, jer u priči postoje planete kolonije, a ona je putovala na jedan. Htio sam znati kako je stigla tamo za samo tri tjedna i tražila je svemirske pogone. Moje znanje o mogućnostima FTL-a prilično je ograničeno na izmišljeno.

Nije znala, i nije ju bilo briga. Mnogo više ju je zanimalo pričati mi o podešavanju svog mikrobioma kako bi bila sigurna za život u novoj koloniji jer četiri ljudske generacije su praktički tisućljeće u genetskom pomaku patogena. Za nju je brod bio jednostavno kontejner koji ju je doveo od točke A do njezinog novog laboratorija, gdje su je njezini poslodavci izdali… Ali ja sam skrenula. Pretpostavljam da većina nas, čak i oni koji nisu toliko fokusirani na jednu temu na način na koji ona jest, ne razmišljaju puno o tome kako ćemo doći od točke A do točke B.

Odlazak na NASA-ino mjesto u početku je dao ovo, što je bilo fascinantno, ali koliko ja mogu reći, striktno na nebu. Znao sam da sam nedavno vidio nešto o ‘nemogućoj vožnji’, pa sam nastavio kopati po mjestu, dok je predavač počeo. Čitao sam njezine powerpoint slajdove prije nastave, pa sam preletio papir dok sam je slušao kako opisuje razlike između RNA i DNK (koznica šećera i jedan od piramidina, uracil, ako je netko tko slijedi bio znatiželjan i nije znao ). Rezultati testova koje je NASA provela na letećoj mikrovalnoj pećnici? “Rezultati ispitivanja pokazuju da dizajn potisnika s RF rezonantnom šupljinom, koji je jedinstven kao električni pogonski uređaj, proizvodi silu koja se ne može pripisati nijednom klasičnom elektromagnetskom fenomenu i stoga potencijalno pokazuje interakciju s kvantnom vakuumskom virtualnom plazmom.& #8221 Ne vidim kako ovo čini međuzvjezdana putovanja mogućim, ali sve što bi nas maknulo s ovog blata i izašlo u Sunčev sustav da istražimo nova tla bit će dobro. Istraživanje je od vitalnog značaja za rast, razvoj i davanje sljedećoj generaciji nečega čemu će težiti.

A onda je profesor privukao svu moju pažnju, tako što je prestao pričati i pokrenuo video. Gledao sam TED govor dirljivog naslova i pustio svoj mozak da se ubrza dok je tip govorio. Što je preostalo za istražiti? upitao ga je jedan srednjoškolac, a ideja na koju je došao bila je pogledati unutra, doslovno u nos, i otkriti biološku tamnu tvar. Znamo da postoje bakterije i virusi iz vremena kada smo školska djeca. Tada su se arheje odvojile i čitave domene života kakvog poznajemo preuređene. Negdje nedugo prije nego što sam se rodio, čudnost koja je prionska bolest kao što je postulirano i dokazano. Sada… što bi još moglo dijeliti naš svijet s nama?

Što me vratilo na članak koji sam jutros prvi put otvorio u svojim karticama i na priču na kojoj sam radio. Ako je mali ručni DNK sekvencer moguć, a mi ekstrapoliramo na temelju trenutnih trendova, koliko daleko u budućnost mogu postaviti svoju priču o kugi i bioinženjeringu, a da moja priča ne počne padati na uvjerljivim znanstvenim testovima u umu šire javnosti? Što možemo naći ovdje na Zemlji kod nas, živeći u nama i na nama, što bi moglo utjecati na ljudski razvoj, pa čak i ako znamo, što to znači? Pokušavam sve to delikatno uklopiti u priču, a da ne uništim radnju, likove (posebno jednu pedantičnu znanstvenicu koja ima trenutke u kojima joj stvarno nije stalo do čovječanstva, nju mnogo više zanima što raste u njoj kade), ili delikatna suspenzija nevjerice mog čitatelja. To je kao praviti souffle. Jedan pogrešan potez, i cijeli nered je gust i nejestiv. Ne znam mogu li to učiniti. Ali sigurno se mogu zabaviti pokušavajući, a istraživanje je fascinantno.


Znanstvenici bacili malo svjetla na biološku "tamnu tvar"

Kredit: Unil

Biolozi su proučavali funkcionalnost slabo shvaćene kategorije gena, koji proizvode duge nekodirajuće RNA molekule, a ne proteine. Neki od ovih gena sačuvani su tijekom evolucije i prisutni su u 11 vrsta, od čovjeka do žabe. Istraživanje je provedeno na Sveučilištu u Lausannei, u partnerstvu s EPFL-om i Švicarskim institutom za bioinformatiku (SIB-SIB). Objavljena je danas u Priroda.

"Klasična" uloga gena je proizvodnja proteina koji su neophodni za funkcioniranje stanica. Međutim, naši genomi također kodiraju gene koji proizvode duge nekodirajuće RNA, čije su funkcije tajanstvenije. Ipak, od prije četiri ili pet godina znamo da su tisuće ovih još uvijek slabo shvaćenih gena prisutne u genomima ljudi i miša. Kako i u kojim organima se aktiviraju? Da li se ova biološka "tamna tvar" mnogo buni oko ničega ili postoji nešto zanimljivije?

Tim predvođen profesorom Henrikom Kaessmannom iz UNIL-ovog Centra za integrativnu genomiku (CIG) sastavio je autentični katalog dugih nekodirajućih RNA u jedanaest vrsta. Usvajajući evolucijski pristup, otkrili su da se oko 2500 dugih nekodirajućih RNA prvi put pojavilo prije najmanje 90 milijuna godina u zajedničkom pretku većine placentnih sisavaca. S funkcionalne točke gledišta, ovi "drevni" geni pokazali su se posebno zanimljivima.

Prvi autor Priroda članak, Anamaria Necsulea, znanstvenica u Laboratoriju za razvojnu genomiku EPFL-a, proširila je opseg istraživanja ovih dugih nekodirajućih RNA na šest vrsta primata (čovjek, makak, čimpanza, bonobo, gorila i orangutan), te na miša, oposum (torbarski sisavac), platipus (monotremni sisavac koji polaže jaja i doji svoje mlade mlijekom), kao i na "vanjsku skupinu" koju čine ptica (kokoš) i vodozemac (žaba). Zajednički predak svih ovih vrsta seže više od 350 milijuna godina.

Geni koji se održavaju tijekom evolucije

Biolozi su koristili platformu za genomiku CIG i računalni centar Vital-IT u Švicarskom institutu za bioinformatiku kako bi identificirali duge nekodirajuće RNA u nekoliko glavnih organa 11 vrsta koje se ispituju. "Zahvaljujući bioinformatici, otkrili smo sekvence RNA proizvedene s lokacija genoma na kojima nisu prethodno mapirani geni", rekla je. "Potom smo analizirali te gene kako bismo otkrili kodiraju li proteine ​​ili ne. Dakle, mogli smo identificirati između 3000 i 15000 dugih nekodirajućih RNA gena, ovisno o vrsti."

U drugoj fazi istraživanja, usporedba između različitih vrsta omogućila je znanstvenicima da točno odrede pojavu ovih gena u evolucijskoj povijesti. Dok 11.000 dugih nekodirajućih RNA dijele svi primati, 2.500 seže do pretka zajedničkog čovjeku i mišu, prije oko 90 milijuna godina. Samo stotinu gena ove vrste potječe od pretka zajedničkog za svih jedanaest razmatranih vrsta, uključujući ptice i vodozemce. "Jedan od naših glavnih otkrića je da je aktivnost ovih nekodirajućih gena kontrolirana istim transkripcijskim čimbenicima koji reguliraju aktivnost gena koji kodiraju proteine. Što je još više zapanjujuće, otkrili smo da je 2500 najstarijih dugih nekodirajućih gena RNA regulirano čimbenicima koji važni su za embrionalni razvoj. To sugerira da, među 2500 dugih nekodirajućih RNA sačuvanih tijekom evolucije placentnih sisavaca, veliki postotak može funkcionirati specifično u embrionalnom razvoju."

Nova mreža interakcija

Treća faza istraživanja omogućila je znanstvenicima da istaknu mrežu interakcija (konkretno, interakcije koekspresije, odnosno: geni se aktiviraju u istim organima ili tipovima stanica) uključujući duge nekodirajuće RNA i gene koji kodiraju proteine. Na primjer, otkrili su da su neki nekodirajući geni snažno povezani s genima koji kodiraju proteine ​​koji su uključeni u funkciju mozga ili u spermatogenezu, što sugerira slične funkcije za ove duge nekodirajuće RNA gene.

U slučaju H19X gena - jednog od najstarijih dugo nekodirajućih RNA gena identificiranih u ovoj studiji - njegova povezanost s H19 genom placentnih sisavaca (koji je bio prvi dugi nekodirajući RNA identificiran prije mnogo godina) pomogla je da se otkrije njegovo funkcioniranje : "H19 sprječava pretjerani rast posteljice u majčinoj utrobi", rekla je Anamaria Necsulea. "Možemo pretpostaviti da H19X također doprinosi ovoj funkciji. Sada planiramo onemogućiti ovaj gen kod miševa kako bismo testirali njegove funkcije u posteljici."

Među potkategorijama gena koji proizvode RNA, jesu li ti dugi RNA geni korisniji nego što se prvobitno činilo? Prateći ih u 11 različitih vrsta, ova nova studija neviđenih razmjera sugerira da bi "tamna tvar" nekih od naših genoma mogla igrati ulogu u razvoju i funkcioniranju najvitalnijih organa našeg tijela. Buduće eksperimentalne studije dodatno će razjasniti ulogu ovih gena koji su nam upravo otkrili svoje prve tajne.


Biološka molekula "tamne tvari" igra iznenađujuću ulogu u zatajenju srca

Znanstvenici s UCLA identificirali su molekulu za koju se čini da igra ključnu ulogu u razvoju zatajenja srca. Znanstvenici su otkrili da je blokiranje molekule, poznatog kao chaer, u studijama na životinjama spriječilo životinje da razviju zatajenje srca.

Iako je istraživanje još u ranoj fazi, budući lijekovi koji ciljaju na chaer ili srodne signalne puteve mogli bi obećavati za liječenje ili prevenciju zatajenja srca, stanja koje pogađa oko 5,7 milijuna ljudi i pridonosi otprilike jednoj od devet smrtnih slučajeva u Ujedinjene države. Rezultati studije objavljeni su u časopisu Nature Medicine.

Chaer nije protein, već je napravljen od RNA, jednostavnijeg rođaka DNK, i pripada kategoriji RNA molekula koja se naziva duga nekodirajuća RNA ili lncRNA. Zove se "nekodirajući" jer molekule ne kodiraju i ne prevode se u proteine, kao što to čine druge RNA. Nekodirajuće RNA se smatra dijelom “tamne tvari” biologije jer ih ima u izobilju i raznolikosti u stanicama, a DNK koja ih kodira čini većinu biljnih i životinjskih genoma, no njihova uloga je uglavnom neistražena.

"Opažanje da jedna molekula IncRNA može aktivirati širok skup gena povezanih sa srčanim zatajenjem bilo je veliko iznenađenje", rekao je Yibin Wang, viši autor studije i profesor na odjelima anesteziologije, fiziologije i medicine u školi David Geffen. medicine na UCLA. “Nalazi nam pružaju bolje razumijevanje molekularnih procesa zatajenja srca, za koje se nadamo da ćemo na kraju ciljati učinkovitim terapijama.”

Kod zatajenja srca, mišićno tkivo se progresivno zgušnjava i ukrućuje, narušavajući sposobnost srca da pumpa krv. Oštećenje srca koje nastane od koronarne bolesti srca, srčanog udara, kroničnog visokog krvnog tlaka ili dijabetesa može povećati rizik od zatajenja srca. Trenutne terapije mogu usporiti bolest u ranim fazama, ali često postaju manje učinkovite kako bolest napreduje.

Znanstvenici znaju da se normalan, zdrav obrazac aktivnosti gena pokvari u srčanim stanicama tijekom zatajenja srca. Ali detalji o tome kako visoki krvni tlak i drugi stresovi na srcu dovode do ove široke promjene u ekspresiji gena bili su nedostižni.

Posljednjih godina istraživači su počeli istraživati ​​moguću ulogu nekodirajućih RNA u ovom procesu. Za svoju studiju, Wang i kolege usredotočili su se na chaer, za koji su u ranijoj studiji otkrili da je prisutan na neobično visokim razinama u srčanim stanicama miša na početku zatajenja srca uzrokovanog visokim krvnim tlakom.

Kada su istraživači eliminirali chaer kod miševa koji su bili na sličan način inducirani visokim krvnim tlakom, primijetili su da su životinje u biti zaštićene od zatajenja srca, da imaju malo uobičajenog prekomjernog rasta srca (hipertrofija), pregradnje tkiva nalik na ožiljak (fibroza) i gubitak srčane funkcije. Nokaut chaera također je blokirao uobičajeni obrazac aktivnosti gena povezan sa srčanim zatajenjem u stanicama srčanog mišića miševa. Eksperimenti na modelima zatajenja srca temeljenim na ljudskim srčanim stanicama dali su slične rezultate.

Istraživači su utvrdili da razina chaera raste u srčanim stanicama nakon skoka krvnog tlaka i izaziva niz događaja zatajenja srca vezanjem na veliki proteinski kompleks nazvan PRC2. Normalno, PRC2 radi kao "epigenetski" regulator, isključujući različite gene u genomu. U srčanim stanicama, ovi geni potisnuti PRC2 uključuju one koji su odgovorni za pokretanje srčane hipertrofije i drugih aspekata zatajenja srca. Chaer ometa ovu funkciju PRC2, u biti skidajući kočnice s gena koji pokreću zatajenje srca.

"Da bi se zatajenje srca razvilo, ono mora proći ovu epigenetsku 'kontrolnu točku'", rekao je Wang. "To je potpuno nova ideja na tom području i mislimo da predstavlja prilike za razvoj budućih terapija."

U principu, lijek koji blokira ili smanjuje proizvodnju chaera u srcu, i time vraća zdravu funkciju PRC2, mogao bi spriječiti ili odgoditi razvoj zatajenja srca kod ljudi koji imaju visoki krvni tlak ili su na neki drugi način izloženi riziku od ovog stanja.

U tu svrhu, Wang i kolege nadaju se da će pronaći molekule koje bi se mogle pretvoriti u lijekove koji blokiraju chaer. Također su počeli istraživati ​​druge signalne putove koji moraju biti prisutni kako bi chaer proizveo svoju aktivnost koja izaziva zatajenje srca, a već testiraju spojeve koji inhibiraju te signale.

Istraživanje je uključivalo nekoliko drugih laboratorija, uključujući onaj ko-starijeg autora dr. Hongliang Lija, Sveučilište Wuhan Huang-Tian Yang, šangajski institut za biološke znanosti Xinshu (Grace) Xiao i Thomas Vondriska, obojica s UCLA, i dr. Deepak Srivastava, UC San Francisco. Prvi autor bio je Zhihua Wang, postdoktorski istraživač u Wangovom laboratoriju na UCLA.

Rad su financirali Nacionalni instituti za zdravlje i Američko udruženje za srce.


Tri domene života

Prve klasifikacije života, koje je u 18. stoljeću uspostavio Carl von Linné, uglavnom su se temeljile na morfološkim kriterijima. Ovaj sustav, koji je učinkovit za velike organizme kao što su sisavci ili drveće, mnogo je manje učinkovit za klasifikaciju cjelokupnog života, koji uključuje mikroorganizme.

Stoga su se istraživači okrenuli prema univerzalnim molekularnim kriterijima. Bez obzira na vrstu, sve biološke stanice sadrže ribosome, organele koji se koriste za sintezu proteina. Varijacije u ribosomskim sekvencama "prisutne u svim živim organizmima" koriste se za procjenu udaljenosti između vrsta i utvrđivanje velikih podjela stabla života. U 1970-ima Carl Woese je uspostavio razliku između domena bakterija i arheja, posebno analizirajući te molekule u prokariotima.

Od tada se Eukarioti, Bakterije i Arheje smatraju trima domenama života. Eukariotske stanice karakteriziraju prisutnost jezgre i, općenito, mitohondrija. Gotovo svi višestanični organizmi spadaju u domenu eukariota, koja također uključuje jednostanične vrste. Bakterije i arheje nemaju jezgru, ali se mogu razlikovati po sastavu njihove membrane.


Što je biološka kontaminacija?

The biološka kontaminacija hrane je obično rezultat izmeta kontaminacije naše hrane. Primjeri od bioloških zagađivača a problemi koje uzrokuju uključuju: Bakterije, poput salmonele, što će dovesti do mučnine, povraćanja i proljeva. Virusi, poput rotavirusa, koji će dovesti do želučane gripe.

Slično tome, kako dolazi do biološke kontaminacije? Biološka kontaminacija je kada bakterije ili drugi štetni mikroorganizmi kontaminirati hrani ga je čest uzrok trovanja hranom i kvarenja hrane. Trovanje hranom limenka događa se kada se bakterije koje izazivaju bolesti ili druge klice, koje se također nazivaju 'patogeni', šire hranom i konzumiraju.

Isto tako, koja su četiri primjera bioloških kontaminanata?

Biološki zagađivači uključuju bakterije, virusi, gljive, protozoe, insekti (buhe i žohari) i paučnjaci (grinje).

Što je biološki kontaminant Servsafe?

biološki kontaminant. mikrobna kontaminant koje mogu uzrokovati bolesti koje se prenose hranom stvari koje se nalaze u prirodi (bakterije, virusi, paraziti, gljive) kemikalije kontaminant. kemijska tvar koja može uzrokovati bolesti koje se prenose hranom pesticidi, određeni materijali u kombinaciji s određenom hranom (olovno vino s dekanterom)


Prednosti i mane

Jedna od prednosti korištenja biološke perspektive za analizu psiholoških problema je ta što je pristup obično vrlo znanstven. Istraživači koriste rigorozne empirijske metode, a njihovi su rezultati često pouzdani i praktični. Biological research has helped yield useful treatments for a variety of psychological disorders.

The weakness of this approach is that it often fails to account for other influences on behavior. Things such as emotions, social pressures, environmental factors, childhood experiences, and cultural variables can also play a role in the formation of psychological problems.

For that reason, it is important to remember that the biological approach is just one of the many different perspectives in psychology. By utilizing a variety of ways of looking a problem, researchers can come up with different solutions that can have helpful real-world applications.


What Are the Different Types of Biological Evidence?

When a person is accused of a crime, many different types of evidence may used by law enforcement to find the perpetrator or be introduced by the prosecution at trial in order to convince the judge or jury of the defendant's guilt. Evidence that may be introduced at trial may include documentary, tangible, or biological evidence, among other types. Examples of evidence that may be considered biological evidence include blood, saliva, and hair, as well as skin, semen, and nail clippings.

When a crime is committed, it is extremely rare that no biological evidence is left behind by the perpetrator. People leave trace evidence of their presence everywhere that they visit as a rule. Hair, for instance, routinely falls out in order to make room for more to grow. Skin also naturally exfoliates, or flakes off, in order to make room for the newer skin cells.

Despite efforts by many criminals to prevent leaving any evidence of who they are, the vast majority of the time, some evidence is left behind. This is particularly true in the case of a violent crime. When a struggle takes place, the chances of the perpetrator leaving behind biological evidence increases significantly. This evidence may be found at the crime scene or on the victim himself or herself.

Due to the rapid advances in science during the 20th century, analysis of biological evidence often leads to the identity of a perpetrator. When biological evidence is located at a crime scene or on a victim, it is collected and sent to a laboratory for analysis. Depending on the type of evidence, the analysis may be able to tell law enforcement a variety of things, such as whether the perpetrator is male or female, an approximate age, and what color hair he or she has.

Along with providing clues during the investigation stage of a crime, biological evidence may be used to convict the defendant at trail. For years, blood evidence was used to rule out a defendant if the blood type found was not the same as the defendant's. When the blood types were the same, it was used as evidence by the prosecution, but was rarely considered determinative. Other biological evidence has also historically been used to help determine the identity of a criminal or to rule out a potential suspect.

With the advances in DNA testing, blood evidence can now be used to compare blood found at a crime scene with a potential suspect's blood with an accuracy rate of better than 99%. DNA testing is considered to be so accurate that, along with helping to convict defendants, it has also helped to free many wrongly-convicted people. Within the United States, many people have been released from prison, and their convictions overturned, due to a DNA analysis of blood that was unavailable at the time of conviction, which rules them out as the possible perpetrator of the crime.


Gledaj video: Izmjena tvari, protok energije i zdrava prehrana - 8. razred - Biologija (Srpanj 2022).


Komentari:

  1. Dut

    fu kvaliteta

  2. Luciano

    u pravu si, ovo je točno

  3. Carrol

    The portal is simply wonderful, there would be more of them!

  4. Dunleigh

    Hvala, ostalo je za čitanje.

  5. Ordwin

    Potpuno dijelim vaše mišljenje. In it something is and it is excellent idea. Podržavam te.

  6. Kigakus

    Mislim da se čine pogreške. Moramo razgovarati. Napiši mi u pm, govori.

  7. Xicohtencatl

    Pročitao si temu?



Napišite poruku