10:58
Comentarii Adauga Comentariu

_ Perspective în spirală: oamenii de știință observă unde mecanice în comunitățile bacteriene

_ Perspective în spirală: oamenii de știință observă undele în comunitățile bacteriene

Un nou studiu al cercetătorilor de la Universitatea Chineză din Hong Kong a raportat apariția undelor spiralate mecanice în materia bacteriană.

Undele spiralate sunt frecvent observate în artificiale și sisteme naturale (cum ar fi inima). Acestea apar din interacțiunile elementelor vecine, cum ar fi celulele cardiace în cazul inimii. Aceste unde spiralate pot avea efecte diferite, conducând uneori la afecțiuni care pun viața în pericol, cum ar fi fibrilația în inimă.

Noul studiu, publicat în Nature Physics, explorează undele spiralate în bacterii – ceva ce nu a fost observat înainte. . În special, cercetătorii s-au concentrat asupra speciei Pseudomonas aeruginosa. Acestea se găsesc în mod obișnuit în sol și apă și sunt, de asemenea, cunoscute că colonizează spitalele.

Cercetarea este o continuare a lucrărilor lor anterioare, în care autorii au studiat transportul materialului pe distanță lungă în comunitățile bacteriene prin canale deschise de fluide.

Coautorul studiului, dr. Shiqi Liu, a declarat pentru Phys.org: „În timp ce am studiat dezvoltarea canalelor bacteriene, am descoperit semnături ale undelor de densitate și am fost intrigați de acest model de unde frumos.”

Motoare Pilus

Aceste unde spiralate observate de cercetătorii în bacterii sunt un fenomen emergent. Fenomenele emergente sunt un aspect crucial al sistemelor complexe, care sunt sisteme în care interacțiunea entităților individuale duce la fenomene care altfel nu pot fi observate.

Aceasta înseamnă că trebuie să înțelegem ce se întâmplă la nivelul fiecare entitate, care în acest caz este o bacterie Pseudomonas aeruginosa. Aceste bacterii au motoare pilus, care sunt cheia undelor spiralate.

Motoarele pilus sunt motoare moleculare, care sunt atașate de pili – apendice subțiri, asemănătoare părului, prezente pe suprafața celulei bacteriene. Aceste motoare joacă un rol important în diferite procese ale bacteriei, cum ar fi mișcarea și atașarea la suprafață.

„Undele spirale care se propagă au rezultat din activitatea coordonată a motorului pilus, un organel mobil asemănător unui cârlig. găsit la multe specii de bacterii”, a explicat un coautor al studiului, dr. Yilin Wu.

Mișcările mecanice ale motoarelor pilus în multe bacterii duc la aceste unde spiralate, care sunt ca ondulațiile pe suprafața bacteriană.

Pentru a studia undele spiralate, cercetătorii au folosit atât tehnici experimentale, cât și modelare matematică.

Cercetătorii s-au bazat pe utilizarea proteinelor fluorescente ca markeri. Ei au urmărit mișcarea celulelor individuale etichetând o mică parte a populației cu aceste proteine ​​fluorescente.

Apoi, au folosit un microscop pentru a observa comportamentul bacteriilor individuale și al populațiilor bacteriene. Cercetătorii au folosit, de asemenea, markerii pentru a urmări densitățile celulare pentru a vizualiza distribuția spațială a celulelor în cadrul populațiilor bacteriene.

Pentru a înțelege în continuare rolul activității motorii pilus în generarea undelor spiralate, cercetătorii au tratat populațiile bacteriene cu medicamente cunoscute. pentru a afecta activitatea motorie a pilusului. Prin observarea efectelor acestor tratamente asupra dinamicii undelor, ei ar putea deduce importanța motoarelor pilus în formarea undelor.

În final, cercetătorii au dezvoltat un model matematic bazat pe oscilatoare cuplate, unde mișcarea unui oscilator afectează celelalte și invers. Modelul matematic a fost construit pentru a simula comportamentul populațiilor bacteriene și pentru a valida munca lor experimentală.

Cercetătorii au descoperit că undele spiralate au rezultat din activitatea coordonată a motoarelor pilus. Ei au observat, de asemenea, că valurile erau auto-susținute și stabile, cu miezuri spiralate aproape staționare.

Această stabilitate este o caracteristică împărtășită de anumite tipuri de unde spiralate electrice și chimice găsite în alte sisteme vii. Cu toate acestea, undele spiralate observate în bacterii sunt distincte de celelalte unde spiralate.

Dr. Liu a explicat: „Undele spiralate de tensiune pe care le-am descoperit în populațiile bacteriene se datorează proceselor mecanice ciclice la nivel de o singură celulă, distincte de undele spiralate în majoritatea proceselor chimice/biologice, unde undele spiralate sunt sub formă de concentrație chimică oscilantă. ."

"În plus, undele spiralate de tensiune din populațiile bacteriene apar spontan fără stimulare externă sau neomogenitate, în timp ce undele spiralate din multe alte sisteme necesită stimulare sau neomogenitate spațială."

Mai mult , cercetătorii au demonstrat rolul interacțiunilor non-reciproce dintre celulele bacteriene pe undele spiralate. Ei au descoperit că aceste interacțiuni (care sunt asimetrice, ceea ce înseamnă că impactul unei celule asupra alteia nu este oglindit) sunt esențiale pentru formarea stabilă a undelor spiralate.

În esență, aceasta înseamnă că aceste interacțiuni pot duce la o formă de auto-organizare (sau susținere) care dă naștere la comportamente colective la scară largă sau la un fenomen emergent, cum ar fi propagarea undelor spiralate.

Descoperirile aruncă lumină asupra populațiilor și comportamentului bacteriilor, cum ar fi ca formarea de biofilme.

Când bacteriile aderă la o suprafață, o face prin producerea de substanțe polimerice extracelulare (EPS). Această substanță formează o comunitate structurată cunoscută sub numele de biofilm, astfel încât bacteria este încorporată într-o matrice de EPS, protejând bacteriile de stresul mediului, cum ar fi antibioticele și răspunsurile imune ale gazdei.

Întregul proces, cunoscut sub numele de formare. a biofilmelor, este esențială pentru supraviețuirea coloniilor bacteriene. Opusul acestui fenomen – dispersia – este la fel de important.

Atunci când bacteriile dintr-un biofilm se desprind și se răspândesc în noi locații, se numește dispersie. Dispersarea poate apărea ca răspuns la indicii de mediu, disponibilitatea nutrienților sau ca parte a ciclului de viață al bacteriilor.

Acest mecanism poate ajuta bacteriile să colonizeze noi suprafețe sau medii gazdă și poate influența răspândirea bolilor infecțioase sau formarea de comunități microbiene în diverse ecosisteme.

Cercetătorii cred că motoarele pilus nu servesc doar ca dispozitive de acționare mecanice, ci și ca senzori. Aceasta înseamnă că pot detecta stimuli mecanici din mediul înconjurător, ceea ce permite mișcări sincronizate în cadrul populațiilor bacteriene.

„Credem că coordonarea sau cuplarea activităților pilus permite populațiilor bacteriene să controleze la scară largă. forțele de tensiune și pot influența dispersarea lor”, a explicat dr. Wu.

De aceea, înțelegerea undelor spiralate poate ajuta la înțelegerea comportamentului speciilor bacteriene.

În plus, se găsesc unde spirale staționare. în multe sisteme diverse. „Modelul undelor din materia bacteriană alimentată de pilus poate, prin urmare, să ofere un analog mecanic tratabil pentru investigarea originii și controlul undelor spiralate stabile în diverse sisteme vii, cum ar fi țesuturile cardiace”, a explicat dr. Liu.

Pentru lucrări viitoare, cercetătorii doresc să studieze modul în care undele spiralate pot fi controlate.

„Informația poate ghida controlul undelor spiralate stabile în alte sisteme vii. De exemplu, controlul undelor spiralate în inimă. țesuturi asociate cu aritmii cardiace care pun viața în pericol”, a spus dr. Wu.

© 2024 Science X Network


(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:

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ În interiorul secretului murdar al pornografiei: cât de multe vedete adulte suferă decese de groază, când actrița Kagney Linn Karter devine cea mai recentă care și-a luat viața

_ Kenya a avut vreme neobișnuit de caldă – un expert despachetează ce ar putea fi cauza

_ Vasile Panaite (PUSL) și-a depus candidatura pentru funcția de primar al municipiului Piatra Neamț

_ Urmăriți discursul de inaugurare uimitor al lui Jerry Seinfeld de la Universitatea Duke, la care au ieșit protestatarii studenți proști (VIDEO)

_ România, vizată în mega frauda din PNRR-ul Italiei: Anchetă EPPO pentru 600 milioane de euro

_ Dezvăluit: Cele mai bune chipsuri din Marea Britanie, conform AI - deci, ești de acord cu alegerile sale?

_ Glumele unei molecule altfel netoxice inhibă enzimele de scindare a ADN-ului streptococilor, descoperă cercetătorii

_ Fostul director al CDC spune că este timpul să recunoaștem „efectele secundare semnificative” ale vaccinurilor împotriva COVID-19

_ Canada se îndreaptă spre eutanasia bolnavilor mintal: Țara încetează planurile de extindere a morții asistate la persoanele cu depresie „pentru că nu există destui medici care să le evalueze”

_ Fareed Zakaria de la CNN le spune democraților să se confrunte cu „realitatea” pe care probabil că Biden o va pierde în fața lui Trump în noiembrie (VIDEO)

_ Recuperatorii nu mai pot hărțui românii care nu au bani să-și plătească ratele

_ Toate porturile de la malul Mării Negre au fost închise din cauza vântului puternic

_ Indicatorii lideri din SUA dezamăgesc, egal cu cea mai lungă serie de pierderi de la „Lehman”

_ Nuclearelectrica's Ghita: SMR project is in early phase, pre-feasibility study done

_ Austria surpinde pe toată lumea: 'Obiectivul nostru este să scăpăm de gazele naturale rusești'

_ MAE organizează 106 consulate itinerante în 19 state. Numărul poate creşte

_ Consiliul Concurenţei, îndemnat de un ministru să ia la puricat lanţurile comerciale

_ Înregistrările de turbă ajută la dezvăluirea modelului regional al schimbării temperaturii Holocenului în Asia Centrală aridă

_ Zilele Filmului Istoric, la MTC Oradea, cu lansarea cărţii 'Film şi propagandă în România comunistă'

_ Marcel Ciolacu: Am consumat vreo 20% din primele tranșe PNRR, nu se pune problema să rămânem fără bani (video)

_ Misterul astronautului: o statuie neobișnuită pe frizele unei biserici din anii 1500

_ Împuşcături într-o şcoală din Finlanda. Cel puţin trei elevi au fost răniţi

_ 'A fost un șoc pentru mine! Nu credeam că pot să am așa ceva' - Cum a fost salvată pacienta

_ Spitalul Judeţean de Urgenţă din Sfântu Gheorghe - acreditat în categoria a II-a, cu un înalt grad de încredere

_ O nouă metodă pentru măsurarea cu succes a conductibilității electrice la microorganisme

_ BVB stocks open Monday's trading session higher

_ Ministerul de Externe: Misiunile diplomatice şi oficiile consulare ale României au propus organizarea, în 2024, a 106 consulate itinerante în 19 state

_ SUA este singurul drept de veto față de rezoluția ONU care cere încetarea focului în Gaza

_ SUA îl cercetează pe cel mai bogat indian, Gautam Adani, pentru dare de mită

_ CSM, mutare de ultimă oră în cazul suspendării judecătoarei lui Vlad Pascu din dosarul '2 Mai'

_ FOTO | O cetate istorică se prăbușește în fiecare zi din cauza războaielor politice: A mai căzut un zid

_ Descoperirea Soapbark oferă un impuls de durabilitate pentru piața globală a vaccinurilor

_ VIDEO: Un suspect �narmat care ține ostatici grefieri �n Denver 7-Eleven a fost ucis după ce poliția a pătruns prin ușă și a dezlănțuit o furtună de gloanțe

_ Titlurile de stat Fidelis atrag investitorii cu cea mai bună dobândă. Programul începe mâine

_ Video: gheața din Marele Lacuri atinge un minim istoric

_ Eriksson își îndeplinește visul de-o viață conducând Liverpool într-un joc de caritate

_ RUPTĂ: Cutremur cu magnitudinea 7,5 lovește Taiwan � Alertă de tsunami pentru insulele japoneze � Sunt așteptate valuri de 3 metri (VIDEO)

_ Guvernul Ciolacu primește vești bune! S&P reconfirmã ratingul suveran al României şi perspectiva stabilã

_ Un produs extrem de iubit de români devine marcă protejată a Uniunii Europene: S-au demarat procedurile

_ Poate fi eradicată foamea până în 2030?

_ Jucătoarea germană Alina Grijseels va evolua din vară la CSM Bucureşti

_ Republicanii au votat pentru destituirea ministrului securităţii naţionale / Reacția lui Joe Biden: 'Un act flagrant de manevră politică'

_ Bandele din Haiti declanșează noi atacuri în zone de lux ale capitalei, cel puțin o duzină uciși în suburbii

_ Doncic strălucește în timp ce Mav-ii NBA îl reduc pe Thunder

_ Cîrstoiu: Sub conducerea lui Nicuşor Dan şi Clotilde Armand, Bucureştiul e murdar, blocat, poluat

_ Nouă strategie de spectrometrie de masă cu fotodisociere ultravioletă rezolvată în timp pentru analiza stabilității proteinei țintă

_ Ce elevi pot primi lunar o bursă de 1.000 de lei. În ce condiții se pot obține banii

_ Tren direct din Bucureşti spre Istanbul /Halkali, Varna, Sofia şi retur. CFR Călători anunţă cât costă bilete

_ Activiștii climatici perturbă maratonul de la Roma

_ Miros de pericol în apă: misterul Schreckstoff a fost rezolvat după 86 de ani

_ Rusia a declanșat nebunia! Va fabrica în 2024 mai mult armament ca toate statele NATO la un loc

_ Problema lui Rafah este „Peste un milion de civili și 10.000 de agenți Hamas”; IDF spune

_ Euro trades at 4.9711 RON

_ FinMin Bolos: Romania's first issue of green bonds was a real success

_ Creșterea prețurilor reprezintă o parte din ce în ce mai mare a experienței consumatorilor, spune expertul

Bilderbergul Macron vrea război mondial. Emmanuel Macron nu renunță la ideea de a vedea forțele NATO implicate în operaţiuni la sol pe frontul din Ucraina

_ Secretarul american al apărării, Lloyd Austin, eliberat din spital, își reia funcțiile complete

_ Noi cercetări arată că puii au fost crescuți pe scară largă în sudul Asiei Centrale începând cu anul 400 î.Hr.

_ A fost descoperit cel mai strălucitor obiect din Universul cunoscut - Anunțul făcut de oamenii de știință


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

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1182, afisate in 20 pagini.