18:12
Comentarii Adauga Comentariu

_ Mediile extreme sunt codificate în genomul organismelor care trăiesc acolo, sugerează cercetările

_ Mediile extreme sunt codificate în genomul organismelor care trăiesc acolo, cercetările sugerează

Genomul unui organism este un set de instrucțiuni ADN necesare pentru dezvoltarea, funcționarea și reproducerea acestuia. Genomul unui organism de astăzi conține informații din călătoria sa pe o cale evolutivă care începe cu „primul strămoș comun universal” al întregii vieți de pe Pământ și culminează cu acel organism.

Codificat în sine, un genomul organismului conține informații care pot dezvălui conexiuni cu strămoșii și rudele săi.

Cercetarea noastră explorează ipoteza că genomul unui organism ar putea conține alte tipuri de informații, dincolo de genealogie sau taxonomie. Am întrebat: ar putea genomul unui organism să conțină informații care să ne permită să determinăm tipul de mediu în care trăiește organismul?

Oricât de puțin probabil pare, echipa noastră de cercetători în informatică și biologie de la Universitate de la Waterloo și de la Universitatea Western au descoperit că este cazul extremofililor - organisme care trăiesc și prosperă în condiții extrem de dure. Aceste condiții de mediu variază de la căldură extremă (peste 100°C) la frig extrem (sub -12°C), radiații mari sau extreme în aciditate sau presiune.

Ne-am uitat la ADN-ul genomic ca pe un text scris în un „limbaj ADN”. O catenă de ADN (sau secvență de ADN) constă dintr-o succesiune de unități de bază numite nucleotide, legate între ele printr-o coloană vertebrală de zahăr-fosfat. Există patru astfel de unități ADN diferite: adenină, citozină, guanină și timină (A,C,G,T).

Vzut în mod abstract, o secvență de ADN poate fi gândită ca o linie de text, scrisă cu „litere” din „alfabetul ADN”. De exemplu, „CAT” ar fi „cuvântul ADN” de trei litere corespunzător secvenței de ADN de trei unități citozină-adenină-timină.

În anii 1990, s-a descoperit că, numărând aparițiile unor astfel de Cuvinte ADN într-o secvență scurtă de ADN extrasă din genomul unui organism, s-ar putea identifica speciile organismului și gradul de relație a acestuia cu alte organisme în „arborele vieții” evolutiv.

Mecanismul. Această identificare sau clasificare a unui organism pe baza numărului de cuvinte ADN este similară cu procesul care ne permite să diferențiem o carte în limba engleză de o carte franceză: By taking one page from each book one notices that the English text has many occurrences of the three -cuvântul cu litere „the”, în timp ce textul francez are multe apariții ale cuvântului cu trei litere „les”.

Rețineți că profilul de frecvență al cuvintelor fiecărei cărți nu depinde de pagina specială pe care am ales-o de citit și dacă am luat în considerare mai multe pagini, o singură pagină sau un întreg capitol. În mod similar, profilul de frecvență al cuvintelor ADN dintr-un genom nu depinde de locația și lungimea secvenței ADN care a fost selectată pentru a reprezenta acel genom.

Aceste profiluri de frecvență a cuvintelor ADN pot acționa ca un „semnătura genomică” a unui organism a fost o descoperire semnificativă și, până în prezent, se credea că profilul de frecvență a cuvintelor ADN al unui genom conținea doar informații evolutive referitoare la specie, gen, familie, ordine, clasă, filum, regat sau domeniul căruia îi aparținea organismul.

Echipa noastră și-a propus să se întrebe dacă profilul de frecvență a cuvintelor ADN al unui genom ar putea dezvălui alte tipuri de informații, de exemplu, informații referitoare la tipul de mediu extrem pe care un microbian. extremofilul prosperă.

Am folosit un set de date de 700 de extremofili microbieni care trăiesc în temperaturi extreme (fie căldură sau frig extremă) sau condiții de pH extreme (puternic acide sau alcaline). Am folosit atât abordări computaționale de învățare automată supravegheată, cât și învățare automată nesupravegheată pentru a ne testa ipoteza.

În ambele tipuri de condiții de mediu, am descoperit că am putea detecta în mod clar un semnal de mediu care indică tipul de mediu extrem al unui anumit organism. locuit.

În cazul învățării automate nesupravegheate, unui algoritm „orb” i s-a oferit un set de date de secvențe de ADN extremofil (și nicio altă informație despre taxonomia sau mediul lor de viață). Algoritmului i s-a cerut apoi să grupeze aceste secvențe de ADN în grupuri, pe baza oricăror asemănări pe care le-ar putea găsi între profilurile lor de frecvență a cuvintelor ADN.

Se aștepta ca toate clusterele descoperite în acest fel să fie pe linii taxonomice. : bacterii grupate cu bacterii, iar arheile grupate cu arhee. Spre marea noastră surpriză, acesta nu a fost întotdeauna cazul, iar unele arhei și bacterii au fost grupate în mod constant împreună, indiferent de algoritmii pe care i-am folosit.

Singurul lucru comun care ar putea explica faptul că sunt considerate similare de către multiplu. algoritmii de învățare automată a fost că erau extremofili iubitori de căldură.

Arborele vieții, un cadru conceptual folosit în biologie care reprezintă relațiile geneaologice dintre specii, are trei membre majore, numite domenii: bacterii, arhea și eucarya .

Eucariotele sunt organisme care au un nucleu legat de membrană, iar acest domeniu include animale, plante, ciuperci și protisti microscopici unicelulari. În schimb, bacteriile și arheile sunt organisme unicelulare care nu au un nucleu legat de membrană care conține genomul. Ceea ce distinge bacteriile de arhee este compoziția pereților lor celulari.

Cele trei domenii ale vieții sunt dramatic diferite unul de celălalt și, genetic, o bacterie este la fel de diferită de un arheon ca și un urs polar (eukarya) este de la o E. coli (bacterii).

Așteptările era așadar ca genomul unei bacterii și al unui arheon să fie cât mai departe posibil în orice grupare prin orice măsură de similaritate genomică. Descoperirea noastră a unor bacterii și arhei grupate împreună, aparent doar pentru că ambele sunt adaptate la căldură extremă, înseamnă că mediul de temperatură extremă în care trăiesc a cauzat schimbări sistemice, la nivelul întregului genom, în limbajul lor genom.

Această descoperire seamănă cu găsirea unei dimensiuni complet noi a genomului, una de mediu, existentă pe lângă binecunoscuta sa dimensiune taxonomică.

Pe lângă faptul că este neașteptată, această descoperire ar putea avea implicații pentru înțelegerea noastră a evoluția vieții pe Pământ, precum și să ne ghideze gândirea asupra a ceea ce ar fi nevoie pentru a trăi în spațiul cosmic.

Într-adevăr, cercetările noastre în curs explorează existența unui semnal de mediu în semnătura genomică a radiațiilor. -extremofile rezistente, cum ar fi Deinococcus radiodurans, care pot supraviețui expunerii la radiații, precum și frigului, deshidratării, condițiilor de vid și acidului și s-a dovedit că pot supraviețui în spațiul cosmic până la trei ani.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Îngrijorările legate de climă sunt credințe necredibile, de lux care dăunează civilizației însăși

_ Medicul nutriționist Mihaela Bilic, despre cea mai populară metodă de slăbire: 'Când credeam că nu mai poate fi inventat nimic...'

_ Eintracht Frankfurt a învins Augsburg cu 3-1, revenind din minutul 55 de la 0-1

_ OMS raportează virusul gripei aviare H5N1 detectat �n lapte

_ Depozitele bancare interne din SUA au scăzut pentru a doua săptămână consecutiv

_ FR Gimnastică anunţă modificări în componenţa echipelor pentru Campionatele Europene de seniori şi juniori, ca urmare a retrageerii fraţilor Burtanete

_ Hillary Clinton spune că Trump vrea să-și omoare opoziția (VIDEO)

_ Cosmin Gîrleanu şi Alexandru Buleu, învinşi în optimi la Europenele de la Belgrad

_ David Popovici a câştigat titlul naţional şi la 400 m liber

_ Olaf Scholz, peviziune sumbră: Războiul din Ucraina ar putea continua mai mulţi ani

_ Kyle Walker și Annie Kilner se împacă după nașterea celui de-al patrulea copil, deoarece declară că „trecutul nu este important” după ce a născut doi copii cu Lauryn Goodman

_ România a început 'războiul cultural' cu Rusia: primul gest care a înfuriat 'ursul'

_ Zelensky spune că NATO trebuie să decidă dacă alianța și Ucraina „sunt într-adevăr aliați”

_ Neuville și Evans au rămas în fruntea Raliului Croației

_ Emiratele Arabe Unite anunţă livrarea de ajutoare la Khan Younis

_ Meciul Farul – CFR Cluj: Francisc Dican: Le-am spus jucătorilor la pauză, mai rău de atât nu putem să fim. Am fost slabi rău

_ Superliga - Etapa a 5-a - play-off şi play-out - rezultatele şi clasamentul

_ Liderii NATO fac urme lui Trump

_ Preservation and enhancement of Jewish heritage, promotion of history remain a priority of FCER (president-elect Vexler)

_ Aldi este implicat într-o dispută după ce marca independentă de cheesecake congelat îl acuză pe gigantul supermarketurilor că și-a copiat produsul

_ Profeția lui Lucian Bode (PNL): 'PNL va da președintele României în persoana lui Nicolae Ciucă!'

_ Klaus Iohannis, Recep Tayyp Erdogan, in a phone call stress Romania, Turkey contribution to NATO goals

_ Juriu complet așezat în procesul penal al lui Trump din New York

_ Economiile avansate promit 11 miliarde de dolari pentru a stimula creditarea Băncii Mondiale

_ „Amantă” rusă legată de miliardarul american-german de supermarket care „și-a simulat moartea pe Matterhorn” conduce o companie care organizează „mitinguri 007, inclusiv Bond Girls și misiuni secrete” pentru turiștii foarte bogați

_ Oficialii palestinieni spun că doi au fost uciși într-un raid în Cisiordania

_ Amanda Holden spune că cearta ei cu Sharon Osbourne este „toate nenorocitele” după ce și-a etichetat-o ​​„amară” și „patetică”

_ Piedone reacționează la conferința contracandidatului Cîrstoiu și retrage tricourile cu Peppa Pig: 'Dacă era un om politic...'

_ Un nou moment bizar cu Joe Biden - Președintele SUA susține că vede des copii care îi arată degetul mijlociu (VIDEO)

_ FOTO-VIDEO Țara în care doi primari au fost asasinați în numai trei zile

_ Ultimă oră – SRI intervine într-un caz suspect: e în alertă și Poliția, dar și Serviciul pentru Acțiuni Speciale

_ Tulpina H5N1 de gripă aviară este găsită pentru prima dată în LAPTE în „concentrații foarte mari”, avertizează Organizația Mondială a Sănătății

_ Urmărește: Paul, Hawley Torch Mayorkas în față pe ucigașul lui Laken Riley

_ Video șocant arată un bărbat cuprins de flăcări în afara procesului lui Trump din New York

_ Taxifiștii din Tenerife au un pumn în fața turiștilor britanici șocați... în timp ce insula încearcă să se îndepărteze de turiștii din Marea Britanie „de clasă joasă”!

_ The Washington Post: Israelul a vrut să demonstreze că are capacitatea militară de a ajunge în centrul Iranului

_ Mesaj de pace de la Teheran: Iranul nu are de gând să riposteze împotriva Israelului după ultimul atac

_ Putin a lansat deja 'atacul' împotriva unei țări NATO! Comisia Europeană e în alertă: 'Se concentrează pe asta!'

_ Ce s-a întâmplat cu Bitcoin?

_ Afacerea care a bubuit în România: Încasări uriașe în 2024

_ Lovitură totală pentru Simona Halep! Americanii îi spulberă visul româncei. S-a aflat înaintea turneului

_ Purtătorul de cuvânt al PSD laudă presa pentru atacurile la Cîrstoiu: 'Este un merit că a scos în față toate potențialele probleme' (VIDEO)

_ În timp ce americanii se străduiesc să protejeze conturile de pensionare cu aur și argint fizic, o companie bazată pe credință le arată cum

_ Joe Biden: ��n loc să import produse străine, export produse Fedurhhahh!� (VIDEO)

_ Parlamentarii din Togo dau aprobarea finală noii constituții pe fondul temerilor opoziției

_ Meciul Farul – CFR Cluj: Hagi: Un joc perfect. Tot ce am pregătit s-a întâmplat

_ Cristian Macovei, locul 9 în proba de sabie la Mondialele de cadeţi

_ Stolojan prezice o ruptură în Capitală fără Cîrstoiu: PNL cu Nicușor Dan, PSD cu Piedone

_ Realitatea bate filmul. Cum și-a spionat Amazon rivalii, vreme de un deceniu

_ Lupii reintroduși ucid patru vite de un an în cel mai recent șir de atacuri de animale din Colorado

_ SUA amendează firma din Thailanda cu 20 de milioane de dolari pentru încălcarea sancțiunilor Iranului

_ Un cetăţean american care a luptat alături de separatişti pro-ruşi a fost ucis la Doneţk (media ruse)

_ Noile cercetări scot în lumină modul în care cartografii experți văd lumea în mod diferit

_ Sunt necesare acțiuni în afara procesului pentru a aborda influența rețelelor sociale asupra tinerilor, spun experții

_ NATO promite sisteme suplimentare de apărare pentru Ucraina

_ Procesul lui Donald Trump ÎN DIRECT: Fostul președinte spune că judecătorul „mă duce la cale ferată” cu „viteză vertiginoasă” și se înfurie la ordinul de căluș după ce juriul complet a fost ales

_ FOTO - Accident mortal teribil: un bărbat a decedat, totul după o coliziune între trei mașini / Patru persoane au ajuns la spital în stare gravă

_ După `Gazprom`, și Inter RAO poate pierde poziții în Moldova

_ Profesorul de școală primară care i-a învățat pe elevii săi de zece ani dansul TikTok a fost concediat de șefii ei pentru că a „suportat” elevi minori folosind platforma de socializare, a auzit tribunalul

_ Kourtney Kardashian o apără pe sora Kim după ce fanii au acuzat-o că a postat o poză de bikini „umbrită” pentru omagiu de ziua de naștere – în timp ce își îmbrățișează silueta postpartum: „Iubesc acest corp”


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1465, afisate in 25 pagini.



ieri 14:56