Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Регистрируясь, я даю согласие на обработку данных и условия почтовых рассылок.
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam
Пикабу Игры +1000 бесплатных онлайн игр Классическая игра в аркадном стиле для любителей ретро-игр. Защитите космический корабль с Печенькой (и не только) на борту, проходя уровни.

Космический арканоид

Арканоид, Аркады, Веселая

Играть

Топ прошлой недели

  • solenakrivetka solenakrivetka 7 постов
  • Animalrescueed Animalrescueed 53 поста
  • ia.panorama ia.panorama 12 постов
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая «Подписаться», я даю согласие на обработку данных и условия почтовых рассылок.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Моб. приложение
Правила соцсети О рекомендациях О компании
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды МВидео Промокоды Яндекс Маркет Промокоды Пятерочка Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Промокоды Яндекс Еда Постила Футбол сегодня
0 просмотренных постов скрыто
5
ProvodNic
Сообщество фантастов

Мульти-вирус⁠⁠

5 лет назад

Отрывок из рассказа Я- Инопланетянин.

Диалог случайного землянина с Инопланетным учёным-космобиологом, частично проникшим в память собеседника.

10.УГРОЗЫ ВЫМИРАНИЯ

……

--Хорошо, задам вопрос иначе:

С какой угрозой жизни, вы сейчас боретесь?

И от чего ,

ПО-ТВОЕМУ,

может вымереть отдельный вид животного на всей планете?

Или сразу несколько видов,

но в определённой местности.

Начни с наименьших угроз, и по возрастающей шкале.

--А что, обязательно надо бороться?

--А разве, нет?

Животным и растениям надо постоянно выживать!

Добывать пищу, защищаться самому и, защищать потомство и т.д.

Только меня интересуют внезапные угрозы,

приходящие со стороны!

--Честно говоря я под таким углом никогда не смотрел. Считая, что Природа сама решает свои проблемы, и ей только не надо мешать. А , тебе зачем моё мнение?

--Как ты уже понимаешь, мне важно помогать выживать живым организмам—

это моя работа,

моё увлечение,

моя миссия если хочешь!

При всёй продвинутости наших знаний и технологий,

нас не редко постигает «фиаско».

Если я узнаю ещё один два способа, значит потерял время не зря.

И ещё, я стану более интересен коллегам, со мной охотнее будут общаться! Сам тоже получу доступ к их вариантам и версиям!

Возможно, из разговора с тобой я сумею понять,

как достичь тех же успехов, что и ваши кураторы.

--Спросил бы у них!

--Они, видимо,

на одной из следующих ступеней развития,

соответственно прямой вопрос против правил.

--Что это значит?

--Это значит,

мы должны сами догадаться,

как это получилось у ваших,

а лучше придумать новый способ!

Чем больше собственных вариантов, тем больше вероятность новых решений,

которые смогут помочь не только нам, но и другим.

Иначе говоря: «Их правильный способ, может быть не единственным, да ещё и не самым удачным!»

--То есть ты надеешься отыскать упущенную возможность?

--Правильно!

Либо самостоятельно открыть вариант,

уже известный вашим кураторам.

-- Попробую тебе помочь. Чем смогу, конечно! Мне известны природные, и человеческие факторы, начну с природных:

Пожар, или наводнение способны навсегда уничтожить животных или растения, живущие только в данной местности—т.е эндемики. Крупное землетрясение, способное опустить часть суши в океан, и вытолкнуть на воздух, часть морского дна. Падение метеорита может сделать то же самое на гораздо большей территории.

Человеческий фактор:

Иногда, эндемики гибнут, когда люди вырубают леса, затапливают или осушают огромные территории. Когда в сельском хозяйстве используют химикаты, которые на десятилетия отравляют почву и водоёмы. Промышленные стоки в реки и озёра.

А из угроз, для одного вида и по всей планете—только истребление охотниками, ради меха , мяса или жира.

-- Вы наверное, уже давно научились воссоздавать утраченных животных?

Или изменять их строение, чтобы они вновь сумели заселить территорию, ставшую не пригодной для проживания?

--Нет. Пока, только можем перенести часть животных в заповедники, чтобы они сумели выжить. Или заселять опустевшую территорию похожими животными ,из других частей света.

--И всё?

И, при таких- то возможностях,

так легко уничтожаете?

--В моей стране, природные заповедники занимают самую большую территорию на Земле!

--Слабое оправдание!

Извини, не дал тебе досказать. Продолжай.

--Пожалуй, самыми большими угрозами, являются: техногенная катастрофа, либо военный конфликт с применением оружия массового поражения! Ядерного, кассетного, вакуумного, химического, бактериологического.

Строго говоря, оружие- против людей! Животные- жертвы попутные, обычно даже не берущиеся в расчёт! Но, война способна уничтожить и их навсегда.

11.МУЛЬТИВИРУСЫ

--Как биологу, мне больше всего интересно,

почему бактериологическое оружие упоминается последним?

И почему в твоём списке нет эпидемий?

--Люди ещё ни разу не пытались решить исход войны , с помощью такого оружия. Да и, болезни могут уничтожить только один вид, и на ограниченной территории, а для всех других возбудитель безвреден.

--Понял!

Вы ещё не знаете о мультивирусах !!!

Их создавали как оружие,

и перестарались с живучестью!

Слушай, а в клинике твоей сестры вирусы есть?

--Вирусы? Да как грязи!!!

--Неужели у вас и первобытная грязь есть?!!

В ней концентрация вирусов и бактерий максимальная,

взаимодействие неизбежно,

а значит!!!...

--Постой, постой, чё это ты так возбудился? Испугался что ли?

--Наоборот!

Я увижу это чудо, своими глазами!

Обычно мы сами создаём такой состав,

экспериментируем с пропорциями!

Понимаешь?

--Не, ну человечеству такое знакомо, надо лишь забыть о воде и мыле, хотя бы на недельку, и вуа-ля!-- в каждом углу, и в каждой тарелке, будут такие эксперименты!

--Поразительно! В твоём сознании даже не отмечен феномен неизбежного подавления сильнейшим организмом всех других!

--То есть? Ну смешали вы и что дальше?

-- Мы наблюдаем какой организм станет доминирующим, и за какое время, при различной исходной концентрации. Тем самым в составе субстрата он остаётся единственным, делая всё остальное своей пищей. В твоём же сознании «грязь» ассоциируется с одновременным сосуществованием нескольких агрессивных микроорганизмов в одной среде.

--И в чём прикол?

--Это может означать, что количество различных видов и подвидов вирусов на вашей планете многократно превышает нормы на всех известных мне планетах.

--Так я не понял, чего ты так всполошился то?

--Мой страх объясним!

Нам известны Мультивирусы,

произвольная мутация которых, сделала их всеядными,

то есть опасными для двух и более Видов одновременно.

Некоторые из них, способны на молниеносную эпидемию.

Постигаешь?

--А чё тут постигать? Нужна лучшая грязь? Я с радостью, покажу Гуманоиду из Высшей касты, наделённому Вселенским интеллектом, как сделать кашу-малашу в песочнице, в которую иногда заглядывают дворовые кошки, живущие в подвалах, и поедающие крыс! Там такие пропорции…, дух захватывает! Кстати как у тебя с обонянием?

--Точно,

примитивный,

и не только физиологически !

Ты осознаёшь, что такое катастрофа??!

12.ОБНУЛЕНИЕ

Приходится перезаселять, поражённый мир,

предварительно его обнулив!

--Что значит, «обнулив»?

--Значит:

сначала изымается вся вода и атмосфера,

стерилизуются,

переносятся на подходящий спутник.

Планете меняется орбита, на ближайшую к звезде,

чтобы расплавлялись даже камни и металлы, что гарантирует гибель всех возможных форм жизни.

Затем КАРАНТИН.

Если потенциал планеты, кого то еще заинтересует,

на ней провоцируется сейсмическая активность,

заново формируется ландшафт,

а пепел перемешивается с магмой.

Жизнь, зарождается вновь,

с самого начала,

с бактерий и одноклеточных.

Показать полностью
[моё] Молекулярная биология Эволюция Смысл жизни Длиннопост Текст
8
7
Sealcalf2901

Внеклеточный везикулы микробного происхождения как интеллектуальная система доставки лекарств⁠⁠

5 лет назад

Корейские ученые написали статью о пользе внеклеточных везикул микробиоты человека. Статья была опубликована в журнале «Translational and Clinical Pharmacology».

Со школьной поры мы знаем строение клетки и термин «везикула» кажется знакомой. Это относительно маленькие внутриклеточные органеллы (мембрано-защищённые сумки), в которых запасаются или транспортируются питательные вещества.

Так почему же существует особый интерес к внеклеточным везикулам (ВК), происходящих из проживающих у нас бактерий?

Дело в том, что микробиота человека играет важную роль в влиянии на здоровье своего хозяина. А также было выяснено, что внеклеточные везикулы действуют на различные сигнальные пути, транспортируют клеточные компоненты на большие дистанции, такие как белки, липиды и нуклеиновые кислоты, и оказывают иммуномодулирующее действие. В данной статье рассмотрено современное понимание интерсекциональности микробиоты человека и везикул, происходящих из микробиоты, и их фармакологического потенциала. Фармакологический потенциал микробиомных внеклеточных везикул в качестве кандидатов на вакцины, биомаркеров и интеллектуальной системы доставки лекарств является многообещающей областью будущих исследований.

У бактерий выделяют несколько классов внеклеточных везикул: везикулы наружных мембран (OMV), везикулы мембран (MV) и апоптотические тела. У каждого класса есть свои особенности в биогенез, строении и функциональности. Однако в основном они состоят из липидов, белков, нуклеиновых кислот, и последние данные свидетельствуют о том, что они также могут нести метаболиты. Эти компоненты взаимодействуют с клетками-человека и контролируют различные клеточные процессы, передавая их компоненты.

Любопытно, что с тех пор бурный рост исследований показал, что микробиом человека выполняет множество важных функций в отношении здоровья хозяина, включая иммунную модуляцию, метаболизм питательных веществ, поддержание кишечного барьера и защиту от колонизации патогенами. ВК высвобождаются из прокариот, архей и эукариот, что говорит о их консервативности.

А так же в статье говорилось о том,что в 1990 году был запущен инновационный проект «Геном человека», целью которого было упорядочить и нанести на карту весь геном человека, чтобы выяснить нашу генетическую структуру. Ранние оценки числа генов, содержащихся в геноме человека, варьировались от 50 000 до 140 000. В настоящее время, по оценкам, человеческий геном кодирует приблизительно 20 500 генов, едва превосходя генетическое содержание Caenorhabditis elegans, круглого червя 1 мм.

По оценкам, в среднем 1000 различных видов бактерий населяют здорового человека-хозяина и что каждый вид кодирует примерно 2000 генов. Исходя из этих принятых в настоящее время приближений, наш микробиом дает приблизительно 2 000 000 генов, что значительно превышает количество в 20 500 генов, вносимых нашими собственными. человеческий геном. Таким образом, человеческое тело можно рассматривать как супраорганизм, состоящий из триллионов клеток человека и микробов, сформированных на 99% из микробных и 1% человеческого генома.

И так, Биогенез ВК является очень жестко регулируемым процессом, управляемым несколькими сигнальными молекулами и начинающимся с активации рецепторов, уникальной для каждого типа клеток. Хотя биогенез эукариотической внеклеточных везикул хорошо охарактеризован, механизмы биогенеза бактериальной ВК только недавно начали выясняться. Дисбаланс в сообществах микробиоты связан с широким спектром заболеваний, включая ожирение, диабет, рак, депрессию, беспокойство, астму, атопический дерматит, неалкогольное жировое заболевание печени и синдром раздраженного кишечника . По мере выяснения основополагающих механизмов биогенеза бактериального ВК и последующих физиологических последствий для человека-хозяина их патенциал может быть полностью реализован.

Показать полностью
[моё] Биология Молекулярная биология Текст
2
M9474

Генетика задача, помогите решить!!!⁠⁠

5 лет назад

Вирус коровьей оспы содержит двухцепочную ДНК. После внедрения в клетку-хозяина при участии собственной транскриптазы происходит синтез как вирусной РНК, так и репликация вирусной ДНК. Составьте схему репликации ДНК, транскрипции и трансляции белков капсулы следующих участков вирусной ДНК:


б) ГГТ ТЦА АЦЦ ТАЦ ГТА ЦЦА ЦАЦ


Определить, к каким изменениям в молекулах ДНК и закодированным на них аминокислотам приведет вставка нуклеотида с аденином после третьего триплета.

[моё] Учеба Генетика Молекулярная генетика Молекулярная биология Текст
6
95
DELETED

Болезнь, важная для медицинского образования в Америке⁠⁠

5 лет назад

Есть такая болезнь синдром ломкой X-хромосомы*. Это частая причина наследственной умственной отсталости, но я не буду здесь писать о умственной отсталости, о проявлении и о детях — вообще (бездушный сухарь, я, и вообще, не хочу о грустном). Я буду писать о генетике и молекулярной биологии.


Американские экзамены для врачей очень часто вставляют кучу вопросов о синдроме ломкой X-хромосомы. Связано это с тем, что для понимания того как возникает это заболевание нужно знать несколько центральных, просто, вот, самых ключевых понятий из совершенно разных разделов генетики и клеточной биологии. Вот скорее про эти ключевые понятия и пойдёт речь.


Болезнь относится к болезням экспансии тринуклеотидных повторов и происходит от небольшого несовершенства нашего комплекса, который удваивает нашу ДНК перед делением клетки на 2 дочерние. Напомним, ДНК - это цепочка нуклеотидов. Их всего бывает 4: A T G C. Это как двоичный код, только вместо двух символов: единица и ноль - у нас их четыре. Заметная часть нашего генетического кода - это ни на что не влияющий хлам. Но даже этот хлам нужно копировать аккуратно, и вот почему.

Если копируется повторяющиеся нуклеотиды - обычно двойки или тройки нуклеотидов - то фермент, который копирует ДНКу - ДНК-полимераза может "тупить" и случайно увеличивать длину свежесинтезированного фрагмента. Называется такая штука trinucleotide repeat expansion. В нашем случае, повторяется CGG (обозначается -(СGG)n- ) и повторяется он от 50 раз и выше. Когда у нас есть 50 штук повторений (CGGCGGCGGCGG и еще 47 раз CGG) ДНК-полимераза начинает "тупить".  Почему - это происходит - это сложный вопрос, но самое близкое, что можно себе представить, что вы сворачиваете клубочек ниток и в этом клубочке есть бесючий сегмент, который так и норовит скрутиться.

На картинке ниже там повторяется  -(CG)n- то есть двунуклеотидные повторы. Хоть это и немного из другой песни**, для наших целей суть не меняется.

Инактивация генов
Большинство наших генов не нужны нам всё время. Большую часть времени они проводят в инактивированном виде. Организм это делает с помощью метилирования. К ДНК пришивается небольшая меточка (метильная группа она же -СН3) и эта меточка, а точнее количество (плотность) этих меточек на единицу длины - говорит насколько данный участок ДНК инактивирован. Пришиваться эта меточка может не везде, а только к C (цитозину) в паре CG. Поскольку у нас всего 4 нуклеотида, пара CG встречается часто (но не слишком) - каждая 16 пара будет CG (1/4*1/4). В нашем же аномальном участке .....CGGCGGCGGCGGCGG... CG повсюду. Ну и получается, что метилируется этот участок по полной и там выходит такое количество этих метильных групп, что инактивируются и соседние гены. А они нужны.

Именно недостаточность соседних (нужных) генов - это то, что вызывает болезнь. У девочек - у них две Х хромосомы. И вполне вероятно, что вторая хромосома будет нормальной - так что девочки болеют редко.



Хорошо, а почему хрупкая?


Наша ДНК очень плотно и красиво упакована. Иначе она бы была в длину 2 метра по 4 cм на хромосому.

Патологический же этот участок повторов длиной в 50 - 500 нуклеотидов хоть и короткий в масштабах всей ДНК, но он не хочет упаковываться (видимо из-за количества метильных групп выше предусмотренного природой) - и поэтому в световой/ электронный микроскоп кажется, что  кончик хромосомы держится на "святом духе" и вот вот обломается (кончик хромосомы с хромосомой соединяет как раз таки этот самый участок). Естественно, он не обламывается, зато мы имеем хорошо запоминающееся название с яркой ассоциацией.

*в России называется синдро́мом Ма́ртина — Белла

**с двумя нуклеотидами (microsattelite instability) большую роль играет дефект "проверяющих белков", у здорового в этом отношении человека 2 нуклеотидные повторы не будут расширяться

Показать полностью 3
[моё] Медицина Биология Молекулярная биология Генетика Научпоп Длиннопост
29
13
Freedomka
Freedomka
Лига биологов

Выпадение ниши в цепи питания может быть фатально!Метаболические взаимодействия в системе дрозофила пахея и колоннообразные кактусы⁠⁠

5 лет назад

Модельная система межорганизменного взаимодействия: кактус – микроорганизм – дрозофила


Существует пустыня Сонора, в которой проводились исследования 40 лет. За это время было найдено  4 эндемичных вида дрозофилы и изучены их метаболические взаимодействия с колоннообразными кактусами.

• Мухи питаются и размножаются в некротических тканях 5 видов колоннообразных кактусов

• В некротических тканях кактусов присутствуют бактерии и дрожжи

• Строгая видоспецифичность взаимодействия дрозофилы и кактусов:

o D.pahea – Lophocereus schottii

o D.nigrospiracula – Carnegiea gigantea

o D.mojavensis – Lemairocerus thurberi

o D.arizonensis – Rathbunia alamosensis


Характеристика организма-хозяина. Кактусы содержат большое многообразие химических соединений, которые исходно отвечают за высокоспецифичный тип утилизации хозяйского растения, осуществляемой пустынной формой дрозофилы.

Растительные метаболиты посредством эффекта на продуцируемые микробами летучие компоненты (аттрактанты-вещества, которые привлекают муху к источнику их выделения) вовлекаются в хозяйскую специфичность: мухи привлекаются к некрозу растения определенного вида.

Тройственный симбиоз - Метаболические активности микроорганизмов, живущих в некротических тканях, определяют увеличение или уменьшение токсичности субстрата.

Растительные метаболиты (по углеводородному профилю) могут воздействовать на поведение спаривания у дрозофилы.

Метаболическая интеграция: кактусы всех 4 видов привлекают дрозофил наличием стероидных аттрактантов, необходимых для синтеза гормонов линьки. Для D.pahea – это 7-сигмастерин, синтезируемый кактусом. Одновременно, каждый вид кактуса вырабатывает свой алкалоид-репеллент, отпугивающий все другие виды дрозофилы, кроме одного, собственного вида.

Участие гена NVD в синтезе экдизона - У обычных дрозофилид фермент NVD может синтезировать 7- дегидро-холестерол (7DHC) как из холестерола, так и из латостерола, содержащегося в кактусе L. schottii. У кактусовых мух D.pachea этот фермент потерял способность работать с холестеролом.

Выпадение ниши в цепи питания может быть фатально!Метаболические взаимодействия в системе дрозофила пахея и колоннообразные кактусы

А теперь тоже самое но проще:


Муха Drosophila pachea способна жить только на кактусе Lophocereus schottii, растущем в пустыне Сонора. Как выяснилось, столь узкая специализация — результат изменения гена, необходимого для синтеза стероидного гормона экдизона. Мутации в этом гене привели к тому, что мухи утратили способность синтезировать экдизон из холестерола, как это делают другие насекомые, и стали производить его из специфических стеролов, содержащихся в кактусе. Мутации повысили выживаемость личинок и были поддержаны отбором. Таким образом, изменение одного-единственного гена может привести к формированию узкой экологической специализации.


Развитие насекомых регулируется стероидным гормоном экдизоном, который синтезируется в переднегрудных железах из холестерола. Синтез происходит в несколько этапов, первый из которых — превращение холестерола в 7-дегидрохолестерол (7DHC). Ранее было показано, что мухи D. pachea не способны осуществлять эту реакцию. Поэтому они и погибают на стандартном корме. Если же добавить в корм 7DHC, личинки развиваются нормально, и никаких кактусов им уже не требуется. Учёные выращивали мух D. pachea в такой среде четыре года (60 поколений) и не заметили отклонений от нормы.


Известно, что в кактусе L. schottii содержится несколько специфических стеролов, в том числе латостерол (lathosterol), которого нет ни в одном другом растении пустыни Сонора. По-видимому, именно эти стеролы необходимы мухам, не способным жить без кактуса. Логично предположить, что мухи используют их вместо холестерола в качестве сырья для синтеза экдизона. Эксперименты подтвердили это предположение: оказалось, что мухи D. pachea синтезируют экдизон из латостерола.


Ссылка на статью : https://science.sciencemag.org/content/337/6102/1658

Показать полностью 1
Биология Молекулярная биология Экология Наука Генетика Муха
6
14
iriness
iriness

ПРОСТЫЕ ВЕЩИ ПОД МИКРОСКОПОМ! (и снова продолжение)⁠⁠

6 лет назад

шмель

чёрный перец

детская цепочка

вкусное и сочное варение. смородиновое)

А эту красоту и не угадаете.даже говорить не буду, потом в комментариях напишу. а вы давайте свои ответы)

спонж для нанесения румян, весь в румянах

круглые румяна, внутри кружков видимо пыль от румян

те же круглые румяна

стерильная вата))))))))

севанская соль. Красивая, на морской песок похожа,только цветной. или на аквариумный песок,подкрашенный

та же севанская соль

кожа сфинкса, кота)

переносица сфинкса

плесень на морковке


Кому интересна в дальнейшем тема микроскопа, пишите. Буду и дальше для вас выкладывать! И сама удивляться))Тому как простые вещи превращаются в нечто неопознанное и необычное!

Показать полностью 14
[моё] Микроскоп Простые вещи Электронный микроскоп Биология Молекулярная биология Интересное Необычная еда Длиннопост
29
227
YaRibosoma
YaRibosoma

О догмах в биологии⁠⁠

6 лет назад

Примерное время прочтения поста - 4 минуты. Добавлены мемы.
Вступление.
Признаюсь, я давно хотел написать пару тройку-постов с образовательным контентом, которого когда то было много на Пикабу - время пришло.

Введение.
Все вы наверное в школе слышали такие фамилии как Уотсон и Крик. А слышали о ДНК? Некоторые даже помнят что это ДезоксиРибонуклеиновая Кислота. РНК? Белок? Но что скрывается за этими понятиями. Давайте разбираться. Пост послужит введением к более сложным темам. Я первый  раз пишу такой пост и очень трудно структурировать так, что бы всем все было ясно, простите.

Итак, центральная догма молекулярной биологии была сформулирована Криком еще до получения им нобелевки (1962), но уже после открытия структуры ДНК (1953), в 1958 году. И очень кратко она звучит так: ДНК-РНК-белок.
Рассмотрим каждое понятие.

Основная часть.

ДНК это ооооочень большая молекула, которая хранит генетическую информацию о нас. ДНК зашифрована в виде последовательности нуклеотидов. Их всего 4: аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г) и цитозин (Ц). Весь наш генетический год это комбинация этих 4х буковок.
Стоит отметить что днк может быть прямой или кольцевой, состоять из 1 цепи и из 2х. ДНК человека состоит из 2х закрученных цепей как на картинке выше. Буковски соединяются между собой следующим образом: На одной из цепей есть Аденин (A), значит на другой цепи в этом месте будет стоять Тимин (T), тоже самое с Гуанином (G), напротив него всегда стоит Цитозин (C). Примерно так:

Вообще давайте представим что вы искушенный читатель и хотите прочесть книгу. Но вот беда, она на другом языке. Что вы будете делать? Правильно, возьмете словарик и начнете переводить. Ваш текст в оригинале звучит примерно так: АЦТАГАААТЦАГГАТГГААЦЦТАЦГЦТ

Вы хотите перевести текст, но увы, прямого словаря ДНК-Белок нет. Чтож, ладно, зато есть словари ДНК-РНК и РНК-белок. При переводе с языка ДНК на язык РНК вам нужно только заменить букву Т (тимин) на У (урацил). Этот процесс называется трансляцией. Мы получим АЦУАГАААУЦАГГАУГГААЦЦУАЦГЦУ

Чтож, уже не плохо.

Здесь мы приходим к понятию матричной РНК. Как можно понять, она то и служит матрицей для биосинтеза белка. РНК зашифрована той же 4х буквенной последовательностью нуклеотидов что и ДНК, с разницей в одну букву. Урацил это производная тимина, так что в общем смысле это почти одно и тоже.

Далее мы забиваем наш текст (РНК) в переводчик, который называется Рибосома. Как гугл транслейт, только круче. И Рибосома начинаем нам переводить наш текст с языка РНК в язык БелОк. Как она это делает. Дело в том что РНК (как и ДНК) - это код. Триплетный код. Это означает что каждый 3м буквам в этом коде соответствует 1 буква в коде белка. Эта буква белка называется аминокислотой, основных аминокислот 20.

Искушенный читатель скажет: так, стоп. В нашем коде 4 разных буквы. Они расположены в комбинациях по 3. Это же 4^3, целых 64 комбинации! Почему же аминокислот всего 20. Ну, так сказала природа. Дело в том, что 1 и ту же аминокислоту могут кодировать 1, 2, 3, 4 и даже 6ю разными комбинациями по 3.

Поэтому такие картинки не совсем точные, так как каждая эта палочка эта 1 буковка. а ген кодируется порой 300, а порой и 1500 и более таких буковок, связанных по 3.

Не поленился и перевел наш текст в последовательность аминокислот. Получилось: TRNQDGTYG. Их сделала рибосома по последовательности РНК, этот процесс называется транскрипцией. Эта последовательность аминокислот в последствии свернулась нужным образом и стала белком.

Белки это огромный и самый важный класс органических соединений в нашем организме. Трудно переоценить роль белка, ведь ферменты, которые помогают протекать химическим реакциям в организме, в том числе делению клеток - это белки, структурные компоненты (волосы, ногти) - белки, иммунитет (иммуноглобулины) - белки, регуляция жизни клетки - белки, взаимодействие клеток (цитокины) - правильно, тоже белки. В общем вы поняли. Белок - это круто, будь как белок.

Белок состоит из 20 основных аминокислот, расположенных в определенном порядке и свернутых особым образом. Форма белка является определяющей для функций. Изучение структуры белка занимается Структурная биология. В ее задачу входит выделить и кристаллизовать белок, либо белковый комплекс и различными методами установить его структуру.

Это важно потому, что:

1. Позволяет предположить о функции белка

2. Дает возможность узнать как куда и что прикрепить к нему для создания ДНК-вакцин (поговорим позже)

3. Даст информацию об ингибиторах действия белка, что может быть важно, например, при борьбе с патогенной бактерией.

Очень важно отметить, что несмотря на то что белок у человека и у гриба например может быть один и тот же, он может иметь разные формы. Зачастую он имеет разные формы даже у бактерий. К сожалению, даже зная состав белка (порядок аминокислот) нельзя точно сказать про его структуру без вышеупомянутого анализа.

Обсуждение.

Сам Крик закладывал свою догму как некий нерушимый постулат, которым он и считается сейчас. Однако в 1970 году была открыта обратная транскриптаза. Мы теперь знаем что транскрипция это перевод из ДНК в РНК. Этот фермент способен синтезировать ДНК, основываясь на РНК, то есть производить процесс, обратный заданному.

Любопытно, что фермент нашли в вирусах. Я не буду сейчас рассказывать подробно о них, скажу только что вирусы представляют с собой комара, который в своем брюшке несет ДНК либо РНК, и вливает их в нашу (или бактериальную) кровь, то есть в клетки. Вирусы, в основе которых лежит РНК называют ретровирусами, к числу которых относится ВИЧ. Они впрыскивают РНК в клетку, где обратная транскриптаза переводит полученную РНК в ДНК, совершая при этом довольно много ошибок. Что придает этим вирусам лекарственную устойчивость.

Сам Крик описывал это как вполне возможный процесс. И говорил о том что суть центральной догмы заключается в невозможности перевода белка в РНК или ДНК. И в данном случае еще никому утверждение опровергнуть не удалось. Однако нельзя не сказать про прионы. Прионы это белки, которые неправильно свернулись. Как правило, если белок свернулся неправильно он просто перестанет работать, но существуют прионные белки. Если такой белок свернется неправильно, он начнет вынуждать другие такие же белки, свернувшиеся как надо, принять неправильную форму. В результате чего возникают прионные болезни. Это стало острой проблемой в молекулярной биологии, и вопрос решается по сей день.

Как правило, говоря о молекулярной догме часто апеллируют к прионам, говоря что вот и сдулась догма. Однако перевода прионного белка в РНК или ДНК не было - а значит догма работает.

Заключение.

По сути, вся наша генетическая информация (ДНК) сводится к тому какие белки будет синтезировать рибосома. А уже от этих белков зависит все остальное, вплоть до пола. Кому интересно сделаю ремарку, у женщин человека 2 Х половые хромосомы, а у мужчин 1 Х и 1 Y. Дело в том, что в Y хромосоме зашифрован S белок, который как раз и отвечает за развитие из плода мальчика.

Так вот, конечно на сегодня догмой это назвать все еще можно, но существует множество интересных моментов из-за обратной транскриптазы и прионов. Однако в общем и целом этот принцип работает и поможет нам в дальнейшем разобраться с более трудными вопросами молекулярной биологии.

Список книг которые я могу рекомендовать уже сейчас:

Общеобразовательные:

Петр Талантов - 0,05 Доказательная медицина. Книга повествует об основных мифах в медицине, истории и развитии этих мифов.

Более углубленные:

Спирин - Молекулярная биология. Рибосомы и биосинтез белка. Настольная книга молекулярного биолога. Если попроще рекомендую 1990 года издания. Там описаны основные на тот момент сведения. Если конкретно по рибосомам - издание 17-18 годов. Новые. Но они уже достаточно специализированы и необходимы знания больше, чем представлены в посте.

Могу также порекомендовать посмотреть короткие и не только видосики следующих лекторов: Михаил Гельфанд (не Гендальф), Константин Северинов, Максим Франк-Каменецкий.

Если этот пост понравился хотя бы небольшому кругу читателей я сделаю и другие, вот анонс постов: я бы очень хотел сделать пост непосредственно про структуру белка и область науки его изучающую - структурную биологию. Хотелось бы также затронуть тему ГМО, здесь планируется мини серия: как можно регулировать работу гена, как его можно включить или выключить, что будет если съесть гмо (спойлер: ничего нового). Затронуть тему ДНК-вакцин, в частности, вакцину от кариеса. Темы криспр/кас и многое другое.

Предлагайте ваши темы, с чем смогу - разберусь.

Показать полностью 4
[моё] Наука Биология Молекулярная биология ДНК Белок Введение Длиннопост
126
74
GeorgyNsk2017
Наука | Научпоп

Аграрная «гонка вооружений»: от ДДТ до ГМО⁠⁠

6 лет назад

Продолжаю вспоминать некоторые эпизоды развития генетики и биотехнологий. Предыдущие тексты на эту тему

От Гиппократа до Менделя: догенетические объяснения наследственности

Как ученые искали "переносчика" генетической информации

Как появились первые генные инженеры

«Монстры в городе»: предшественники ГМО-фобии

Инсулин, деньги, два стартапа: биотехнологии становятся бизнесом

Борьба аграриев с вредителями и болезнями, поражающими их посевы – это один из примеров «войны брони и снаряда». На каждую защитную меру природа регулярно отвечает появлением устойчивых к ней форм бактерий, грибков, насекомых и т.п. Да и сами защитные средства порой оказываются довольно опасными для человека.

В 1940-е годы в Мексике началось то, что позже назвали «зеленой революцией»: комплекс изменений в сельском хозяйстве, вызвавший кратное увеличение валовых сборов пшеницы в странах третьего мира. Обычно выделяют три признака «зеленой революции» в селекции: снижение чувствительности новых сортов к длине светового дня, короткий стебель и продуктивность, обусловленная отзывчивостью на высокие дозы минеральных удобрений. Но многие добавляют четвертый – повсеместное распространение синтетических пестицидов для борьбы с вредителями и заболеваниями растений.

Наиболее известный из них – ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан), за открытие инсектицидных свойств которого швейцарский химик Пауль Мюллер получил в 1948 году Нобелевскую премию. Во время Второй мировой войны ДДТ хорошо зарекомендовал себя в борьбе со вшами, которые переносили сыпной тиф. Позже пестицид широко применяли для уничтожения малярийных комаров и других насекомых, включая колорадского жука.

На протяжении пары десятилетий человечество радостно опрыскивало ДДТ и его производными все, что можно. Но в июне 1962 года журнал New Yorker опубликовал цикл статей морского биолога Рейчел Карсон, которые в том же году вышли в виде книги «Безмолвная весна» и вызвали огромный общественный резонанс.

Автор утверждала, что ДДТ его метаболиты негативно влияют на окружающую среду, особенно на птиц. А еще, вместе с пищей, пестициды попадают в человеческий организм, нанося вред и нашему здоровью. В заключение Карсон обвинила химическую промышленность в дезинформации общественности, а представителей власти — в необоснованном принятии на веру заявлений производителей агрохимикатов.

Производители не остались в долгу: гигант пестицидной индустрии, компания Monsanto издала и распространила большим тиражом книгу «Бесплодный год», в которой работа Карсон подверглась жестокой критике.

А вот общество отнеслось к Карсон с большим вниманием. Правда, тут сыграло свою роль одно совпадение: буквально за пару месяцев до выхода ее книги в Америке прогремел скандал с талидомидом – лекарственным препаратом, который поначалу считался безопасным седативным средством для беременных женщин, но привёл к рождению детей с врождёнными уродствами. Так что тема вреда здоровью от пестицидов легла на подготовленную почву. А Monsanto своей критикой только заработала репутацию беспринципной и безответственной организации, что позже сыграло свою роль в распространении ГМО-фобии.

И, начиная с 1970-х годов, пошла волна ограничений, а затем – и полных запретов на применение ДДТ. В наше время этот пестицид используют преимущественно в Африке, в странах с высоким уровнем распространения малярии: там польза от опрыскивания (уничтожающего переносчиков заразы) перевешивает вред, которое оно наносит окружающей среде и здоровью людей.

Но мало просто ограничить применение пестицидов, надо было найти им равноценную замену. В качестве альтернативы ДДТ на рынке появилась группа фосфорорганических пестицидов, в частности тиофос. Плюсом этих веществ стал их быстрый распад после применения – они не задерживаются в экосистеме. Но при этом, они токсичнее, чем ДДТ; газ зарин, примененный в террористической атаке в токийском метро в 1995 году, относится как раз к фосфорорганическим соединениям.

Предпринимались и попытки создать инсектициды из «природной химии». В основу этой работы лег «персидский порошок» - пиретрум, который получают из многолетних видов горных ромашек.

Он быстро поражал насекомых, но оставался безвредным для человека. В 1949 году был синтезирован первый его аналог – аллетрин. За последующие десятилетия химическая промышленность синтезировала более 8000 пиретроидов, хотя лишь немногие из них выпускаются в промышленных масштабах. Но из-за широкого применения этих химикатов возникли резистентные к пиретрину популяции насекомых. Кроме того, со временем выяснилось, что пиретрин возможно не безвреден для человека. Когда его испытывали на крысах, у животных развивались симптомы, напоминающие болезнь Паркинсона, и в настоящее время эпидемиологи США отмечают, что этот недуг чаще встречается в сельской местности, где применяют пиретрин-содержащие соединения.

Еще одним вариантом «природной защиты» стало применение бактерий (или токсинов, которые они вырабатывают) для защиты растений от насекомых-вредителей. Эта история началась еще до синтетических пестицидов.

В 1901 году случилась массовая гибель японского шелковичного червя. Биологам удалось найти причину, ей оказалась некая бактерия, размножающаяся в кишечнике насекомых и выделяющая при этом токсин, который парализует его работу. В итоге черви погибли от истощения. Второй раз она была описана десять лет спустя, когда вызвала эпидемию в популяции мучной моли в немецкой земле Тюрингии. Тогда же бактерия получила свое название - Bacillus thuringiensis. А в 1938 году французы впервые применили ее для защиты своих виноградников от вредителей (что можно считать одним из первых фактов применения бактериологического оружия).

Этих бактерий широко используют до сих пор, правда, пару лет назад выяснилось, что спустя некоторое время выжившие насекомые приобретают наследственную устойчивость к Bacillus thuringiensis. Кстати, в группу исследователей, установивших этот печальный для аграриев факт, входили и российские биологи.

Но еще в конце прошлого века развитие биотехнологий навело ученых на мысль – а что, если, вместо опрыскивания посевов бактерией, внедрить в геном злаков ген токсина Bt, вырабатываемого бактерией. Да-да, так и мы добрались до создания трансгенных организмов, как нового рубежа защиты посевов от вредителей.

Преимущества идеи с внедрением гена были очевидны: во-первых, это избавляло от необходимости регулярно обрабатывать посевы (что, между прочим, стоит денег), и при этом не страдали бы насекомые, которые не наносят вред посевам. Для человека и млекопитающих этот токсин тоже был безвреден, поскольку активируется в сильнощелочной среде (с высоким значением pH), а в наших кишечниках она кислотная. В результате, начиная с середины 1990-х годов в Индии, Китае и США получили распространение сорта Bt-модифицированного хлопка. Но, как сказано выше, хлопководам рано успокаиваться, на подходе устойчивые к заражению поколения вредителей.

А мы вернемся назад на пару десятилетий и посмотрим, как методы генной инженерии вошли в область борьбы с вредителями. Тогда в поле зрения ученых попало заболевание растений – корончатый галл.

Точнее, механизм его развития. Сначала в организм растения попадает почвенный микроб Agrobacterium tumefaciens. Для этого достаточно, чтобы это растение немного поело любое насекомое или другого механического повреждения. Но микроб не просто размножается внутри, он вводит в клетки организма-хозяина «пакеты» с фрагментами своей ДНК. А затем, этот участок внедряется в ДНК клетки и стимулирует продукцию гормонов роста. Эти гормоны с одной стороны служат питанием для микроба, а с другой – стимулируют деление пораженных клеток, которые так же начинают производить «еду» для микроба. В итоге, в месте поражения, в результате бурного процесса деления клеток образуется шишка-галл, которая становится столовой для размножающихся бактерий. Проще говоря, микроб не просто внедряется в растение, а перестраивает (генетически) его часть под свои нужды.

Стоит ли удивляться, что этот механизм вызвал огромный интерес у ученых: «Если может какой-то микроб, то сможем и мы». Примерно так рассуждали Мэри-Делл Чилтон из Университета штата Вашингтон в Сиэтле. Параллельно такую же работу вели Марк ван Монтегю и Джефф Шелл в Гентском университете в Бельгии. А к началу 1980-х этой темой заинтересовалась та самая компания Monsanto: ее боссы выделили некоторые гранты ученым и параллельно запустили свои собственные исследования в этом же направлении.

Идея казалась довольно простой: при помощи имеющегося арсенала молекулярной биологии добавить в «пакет», который бактерия внедряет растению нужные гены. Кстати, метод CRISP-Cas, который нынче на слуху тоже основан на свойствах определенного вида бактерий.

Просто, конечно, это на словах, на деле – на работу ушло несколько лет. Но к финишу все три группы пришли почти одновременно, что вызвало судебные баталии по вопросу, кому достанется патент на технологию. Победили биологи из Сиетла, за которыми к тому времени стояла компания Syngenta. Monsanto несколько раз пробовала купить эту компанию (понятно, что их интересовало право на патент, а не само юрлицо), но безуспешно. А не так давно их самих приобрел концерн Bayer – гигант фарминдустрии с еще более «мутной» репутацией. Но это уже совсем не относится к нашей теме.

А что касается науки, то за прошедшие годы ученые не только научились всаживать нужные гены в ДНК растения с помощью Agrobacterium tumefaciens, но и значительно расширили спектр поражаемых ею видов. То есть, «природная версия» микроба не вредит главным сельскохозяйственным культурам – рису, зерновым и кукурузе. А вот доработанная в лаборатории атакует их за милую душу. Конечно, исключительно в научно-технологических целях.

Итак, подведем краткий промежуточный итог. На сегодня наука дала аграриям довольно большую «линейку» защитных средств от насекомых и других вредителей. Но все они имеют очевидные «слабые места». Одни вредны для окружающей среды и человека, к другим вредители сумели приспособиться. Наиболее перспективными выглядят ГМО-методы, чье главная слабость – фобии общественного мнения. Но это пока. Оппоненты аграриев не стоят на месте, и вполне возможно, что завтра растения с модифицированным геномом подвергнутся новым угрозам. А значит, аграрная «гонка вооружений» будет продолжаться, обеспечивая задачами новые поколения амбициозных и талантливых исследователей.

Показать полностью 5
Генетика Молекулярная биология Пестициды История науки Длиннопост
28
Посты не найдены
О нас
О Пикабу Контакты Реклама Сообщить об ошибке Сообщить о нарушении законодательства Отзывы и предложения Новости Пикабу Мобильное приложение RSS
Информация
Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Конфиденциальность Правила соцсети О рекомендациях О компании
Наши проекты
Блоги Работа Промокоды Игры Курсы
Партнёры
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды Мвидео Промокоды Яндекс Маркет Промокоды Пятерочка Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Промокоды Яндекс Еда Постила Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии