Categories
Podcasts Stiinta

Știrile tehnocultura 007 – transfer de gene de la bacterii și alte animale, implant dizolvabil și ADN în spațiu

În episodul 7 al emisiunii Tehnocultura am vorbit despre laser iar, la secțiunea de știri, am detaliat câteva informații despre transferul orizontal de gene de la bacterii la alte animale, despre implanturi electronice care se dizolvă și despre rezistența ADN-ului din plasmide atunci când îl trimitem în spațiul cosmic.

Episodul 7 a fost difuzat în data de 25 februarie 2015, marți, la orele 20:30. S-au exemplificat modul de funcționare a laserului și unele puncte istorice mai importqante. Întregul episod despre laser poate fi vizionat pe YouTube.

AUDIO>> Pentru varianta AUDIO: Subscribe in iTunes

Mai jos sunt știrile ediției.

3. Știri

1. Animalele pot fura gene de la bacterii

Îți mulțumesc că ai urmărit interviul despre laser. Acum te invit să fii alături de mine la cele trei știri importante ale ediției.

Prima știre pe azi: animalele pot fura gene de la bacterii. Cu toate că pare incredibil, să nu uităm că aproximativ 8% din codul nostru genetic își are originea în ADN-ul de virus.

Exact, visurile oamenilor care se cred puri tocmai au fost aruncate la gunoi.
img-las-s1-01-HIV_Virion-en-2 (Small)

(sursa http://en.wikipedia.org/wiki/Structure_and_genome_of_HIV )

Extra:
http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2014/04/darwins-dna-eight-of-human-genome-comes-from-rna-viruses-weekend-feature.html
http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2013/12/the-virus-planet-earths-invisible-world-that-would-reach-out-100-million-light-years-weekend-feature.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Human_genome#Mobile_genetic_elements_.28transposons.29_and_their_relics

Oamenii au interacționat cu virusurile timp de sute de mii de ani. În încercarea de a ne proteja de virusuri corpul uman a evoluat și a fost în stare să acapareze cod genetic de la ele.

Extra:

Suntem mai mult viruși și bacterii decât oameni


http://www.newscientist.com/article/mg22129583.300-origin-of-organs-thank-viruses-for-your-skin-and-bone.html?cmpid=RSS|NSNS|2012-GLOBAL|online-news#.VHyCOzFlkUd

New Scientist a publicat în 2013 un studiu din care aflăm că, datorită virusurilor, animalele au putut crea organe. Organele se creează prin procesul numit fuziune celulară iar această fuziune este facilitată de către proteina EFF-1, similară cu o proteină folosită de virusuri pentru a intra în celule.

Felix Rey, de la Institutul Pasteur din Paris, a descoperit că EFF-1 provine dintr-o clasă de proteine care și au originea în virusuri. Proteina are rolul de a crea pielea viermelui numit Caenorhabditis elegans prin procesul de fuziune celulară.

Studiind prezența proteinei în mai multe animale echipa lui Rey a putut stabili faptul că virusurile au lăsat urme în codul lor genetic.

Mai mult, dacă se stabilește fără urmă de îndoială că proteinele provenite de la virusuri au facilitat fuziunea celulară, acest lucru ar însemna că virusurile de pe Terra sunt responsabile pentru existența vieții multicelulare.

Elizabeth Chen de la Universitatea Johns Hopkins din Baltimore, Maryland, SUA caută să găsească proteina responsabilă pentru fuziunea celulală în mușchiul uman. Ea spunea, în 2013, că ne mai trebuie date în favoarea ipotezei că virusurile sunt catalizatorii vieții multicelulare.

Una dintre cele mai recente confirmări a ipotezei a fost publicată în noiembrie 2014 de către Joseph Mougous, profesor în cadrul Departamentului de Microbiologie al Universității Washington.

Extra:
http://phys.org/news/2014-11-animals-defenses-bacteria-microbe-toxin.html
Nature, DOI: 10.1038/nature13965
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13965.html#close

Acesta a publicat în revista Nature, pe 24 noiembrie, faptul că gene din bacterii au ajuns în animale prin procesul numit transfer orizontal de gene. Acest fenomen este des întâlnit între bacterii care își pot transmite gene între ele, dar este rară trecerea genelor de la bacterii la animale.

Unul dintre candidații principali este căpușa care poate transmite boala Lyme, numită și Ixodes scapularis.
img-las-s1-02-animalssteal (Small)
(sursa http://phys.org/news/2014-11-animals-defenses-bacteria-microbe-toxin.html )
Acesta a reușit, de-a lungul timpului, să fure genele Tae de la bacteria Borrelia burgdorferi și poate crea antitoxina numită proteina Tae (VI secretion amidase effector (Tae) proteins).

Proteina Tae poate ucide bacteria astfel că acea căpușă este în siguranță. Studiind fenomenul transferului orizontal de gene cercetătorii vor putea crea medicamente mai performante și vor putea răspune la întrebarea: cum s-a trecut de la viața unicelulară la cea pluricelulară pe Terra.

2. Medicament sub forma unui implant electronic care se dizolvă

http://phys.org/news/2014-11-wireless-electronic-implants-staph-dissolve.html
img-las-s2-01-implant (Small)

Acum este momentul să aflăm despre un implant electronic care dozează medicamentul și, după perioada de folosire, se dizolvă în piele. Nimic mai interesant decât un implant care dispare după ceva zile.

Cercetătorii de la Școala de Inginerie a Universității din Tufts au creat un implant din mătase și magneziu care a eliminat infecțiile bacteriale din șoareci. Implantul a fost activat wireless și s-a dizolvat fără a lăsa urme pe pielea șoarecilor.

Implantul a curățat pielea de microbi cu ajutorul căldurii însă cercetătorii spun să se pot integra antibiotice în același implant. Un asemenea dispozitiv ar fi necesar pentru a elibera antibiotice în corp la intervale stabilite.

Pacientul nu ar mai avea nevoie să ia medicamentele la intervale prestabilite pentru că implantul ar elibera antibioticele în mod automat la stimulul unul semnal WiFi. După terminarea antibioticelor implantul se poate dizolva în corp.

Fiorenzo Omenetto, profesor de inginerie biomedicală, și Frank C. Doble de la Școala de Inginerie a Universității din Tufts au afirmat că vom avea un viitor al furnizării de medicamente cu ajutorul undelor WiFi.

La 24 de ore după folosirea implantului pielea șoarecilor de laborator era vindecată de bacterii iar implantul s-a dizolvat în termen de 15 zile.

Implanturile de azi au nevoie de operații și nu se pot dizolva. După folosire ai nevoie de o nouă operație chirurgicală pentru a le scoate. Viitorul sună WiFi, lucru valabil și la medicamente.

3. ADN-ul poate supraviețui călătoriei în spațiul cosmic

Extra:
http://www.science20.com/astro_watch/blog/dna_may_survive_spaceflight_study_finds-150092
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasmid
http://ro.wikipedia.org/wiki/Plasmid%C4%83
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0112979
http://www.mediadesk.uzh.ch/articles/2014/dna-uebersteht-den-kritischen-eintritt-in-die-erdatmosphaere_en.html

În ultima știre a ediției vei afla că ADN-ul poate supraviețui călătoriei în spațiul cosmic. Cora Thiel și Oliver Ullrich de la Universitatea din Zurich au demonstrat că plasmidele pot supraviețui unei călătorii în spațiul cosmic.
img-las-s3-01-DNA_methylation (Small)
( sursa http://en.wikipedia.org/wiki/DNA_methylation )
Plasmidele sunt molecule de ADN care nu se află în cromozomi, ci în corpul celulelor. Cei doi au pus cod ADN de la plasmide pe diferite suprafețe ale rachetei TEXUS-49 iar codul a fost recuperat la aterizarea rachetei.

Racheta a ajuns în spațiu, a făcut un zbor suborbital și a revenit pe Terra. În tot acest timp plasmidele au supraviețuit decolării și reintrării în atmosfera planetei noastre.

Experimentul s-a numit DARE – DNA atmospheric re-entry experiment – și s-a folosit de racheta TEXUS-49 lansată de la Centrul Spațial Esrange din Kiruna, nordul Suediei.

Aproximativ 53% din ADN plasmidelor a fost utilizabil și s-a putut replica după realizarea experimentului.
img-las-s3-02-2000px-Plasmid_(english).svg (Small)
(sursa http://en.wikipedia.org/wiki/Plasmid )
Acest experiment scoate în evidență faptul că ADN-ul, dacă ar exista în alte locuri din Univers, ar putea fi adus de către meteoriți pe Terra. Se știe că peste 100 de tone de meteoriți ajung zilnic pe planeta noastră.

De altfel, experimentul DARE a scos în evidență necesitatea regândirii misiunilor spațiale. Dat fiind că ADN-ul poate suporta condiții extreme viitoarele misiuni către planeta Marte vor avea grijă să nu contamineze planeta cu bacterii sau virusuri provenite de pe Terra.

Date fiind aceste descoperiri se contureaztă tot mai mult ideea că viața ar putea fi mult mai abundentă în Univers decât s-a crezut. Acest lucru este valabil chiar dacă ar fi vorba numai de niște bacterii pe un satelit al planetei Jupiter, de exemplu.

Știința ne uimește zilnic cu știri din ce în ce mai interesante.

Îți mulțumesc că ai fost alături de mine și în acest episod și te invit să trimiți sugestii, comentarii sau întrebări pe:
– tehnocultura.ro
– YouTube : youtube.com/tehnocultura
– Facebook : facebook.com/tehnocultura
sau prin email la manuel@tehnocultura.ro.

Ne vedem data viitoare.
Fii o sumă de atomi curioși!
*******

Categories
Stiinta

ADN-ul, ce este și care este rolul său


Cei de la Science Dump au descoperit o animație interesantă despre ce este ADN-ul și cae este rolul său. ADN-ul, sau acidul deoxiribonucleic, este o moleculă enormă ce conține întreg codul nostru genetic, toate instrucțiunile (genele) legate de generarea proteinelor ce ne permit să trăim, plus gene care stabilesc forma, structura și culoarea fiecărei părticele din corpul nostru.

ADN-ul are patru componente de bază, numite nucleotide, combinate în 3,5 miliarde de perechi, motiv pentru care ADN-ul are 2 metri lungime și conține 3 GB de date. Cele patru nucleotide sunt: adenină, citozină, timină, guanină. Este uimitor cum patru molecule puse cap la cap într-o moleculă gigant pot dirija întreaga viață de pe Terra. Mai multe nucleotide luate la un loc pot forma o genă. Aici vezi un film explicativ legat de gene din care înțelegem că genele dintr-un organism pot fi folosite în alte organisme pentru a obține noi forme de viață.

Pe lângă faptul că ADN-ul ne oferă instrucțiunile pentru viață, acesta ne dă ocazia să vedem și rolul său în evoluția plantelor și animalelor. ADN-ul este și un manual de istorie al evoluției pentru că ADN-ul mitocondrial, cel trimis numai de către mamă copiilor, conține informații ce pot recrea istoricul genetic al oamenilor.

Trebuie să știi că 8% din codul nostru genetic, din ADN-ul nostru, este ADN de virus, astfel că 100 000 de gene sunt gene ce și-au avut originea în viruși și au rămas în oameni de-a lungul milioanelor de ani în care aceștia au interacționat cu virușii. Noi suntem pe o planetă dominată de viruși astfel că virușii sunt parte importantă din viața pe Terra.

Codul nostru genetic ne stabilește inclusiv anumite vulnerabilități și puțini știu că ADN-ul nostru are inclusiv, înscrise în el, detalii despre lungimea vieții noastre. Exact, ADN-ul ne programează moartea deoarece motivul principal pentru care îmbrătrânim și murim este degradarea ADN-ului, care, datorită diviziunii celulare de-a lungul timpului, ajunge să piardă din informația genetică din cromozomi. Deși telomerele au rolul de tampon în acest proces, ele fiind segmente inutile ale cromozomilor care sunt gata a fi pierdute în cadrul diviziunii celulare, acestea nu pot face față degradării ADN-ului la infinit.

Și, să nu uit, poți avea inclusiv postere cu ADN-ul tău. Nu se poate să nu iubești știința 😀
poster-adn-uman

Categories
Stiinta

Genetica ne-a luat la bani mărunți [video]

Da. Datorită tehnologiei din ziua de azi și a unei științe numite bioinformatică iată că suntem analizați până la cele mai mici nivele posibile. În cele două filme de mai jos, animate așa cum îmi place mie, poți afla cîteva lucruri interesante despre genetică.

Toți învățăm despre ea la școală și tot degeaba. Acum, că tot am văzut că Visurât are o dezbatere lunea, vreau să întreb și eu: în ce măsură codul nostru genetic ne determină comportamentul și drumul nostru în viață? Părerea mea este că există o mică șansă ca încărcătura genetică să ne influențeze, dar multe lucruri pot fi corectate prin educație. Tu ce zici?

Prima animație o avem via Kuriositas și aflăm din ea ce este ADN-ul și la ce folosește el. Tare interesante sunt statisticile din film dintre care trec numai câteva: sunt 3,2 miliarde de perechi de baze (A, T, G, C) care i-ar lua unui om cam 9 ani și șase luni ca să le citească.

Pe cât de mic este ADN-ul, dacă îl desfăsori ajunge la o lungime de aproape 2 metri și, atenție mare, ar ocupa 3GB de memorie în calculatorul tău. Cine știe dacă nu vom ajunge în viitor să ne folosim ADN-ul pe post de cheie ca să întrăm în casă. Dacă este vreun expert în securitate prin zonă, ce fel de codificare ar avea nevoie o parolă de 3GB? Iată și filmul:

18 Things You Should Know About Genetics from David Murawsky on Vimeo.

Acum să vedem și puțină istorie. Se pare că britanicii își merită laudele pentru că Allan Maxam și Walter Gilbert au inventat secvențierea ADN-ului. Acum avem destul de bine dezvoltate genomica și bioinformatica. Sweet.

A Brief Introduction to Genetics from David Murawsky on Vimeo.