14:34
Comentarii Adauga Comentariu

_ Picăturile sintetice provoacă agitație în supa primordială: cercetările în chimiotaxie răspund la întrebări despre mișcarea biologică

_ Picăturile sintetice provoacă agitație supa primordială: cercetările în chimiotaxis răspund la întrebări despre mișcarea biologică

Corpul nostru este alcătuit din trilioane de celule diferite, fiecare îndeplinind propria funcție unică de a ne menține în viață. Cum se mișcă celulele în interiorul acestor sisteme extrem de complicate? De unde știu ei unde să meargă? Și cum de s-au complicat atât de început? Întrebări simple, dar profunde, ca acestea sunt în centrul cercetării de bază bazate pe curiozitate, care se concentrează pe principiile fundamentale ale fenomenelor naturale. Un exemplu important este procesul prin care celulele sau organismele se mișcă ca răspuns la semnalele chimice din mediul lor, cunoscut și sub denumirea de chemotaxie.

Un grup de cercetători din trei unități de cercetare diferite de la Institutul de Știință și Tehnologie Okinawa (OIST) s-au reunit pentru a răspunde întrebărilor de bază despre chimiotaxie prin crearea de picături sintetice pentru a imita fenomenele din laborator, permițându-le să izoleze, să controleze și să studieze cu precizie fenomenele.

Rezultatele lor, care ajută la răspunsul la întrebările despre principiile mișcării în sistemele biologice simple, au fost publicate în Jurnalul Societății Americane de Chimie.

„Am arătat că este posibil ca picăturile de proteine ​​să migreze prin interacțiuni chimice simple”, spune Alessandro Bevilacqua. , Ph.D. student la Unitatea de inginerie și evoluție a proteinelor și co-primul autor al lucrării. Profesorul Paola Laurino, șef al unității și autor principal. Laurino adaugă că „au creat un sistem simplu care imită un fenomen foarte complex și care poate fi modulat prin activitatea enzimatică.”

Tensiuni la suprafață

În timp ce procesul de creare picăturile ar putea să nu sune ca cea mai complicată sarcină, mimând procesele biologice cât mai aproape de realitate, păstrând în același timp un control precis asupra tuturor variabilelor. Picăturile sintetice, fără membrană, conțin o concentrație foarte mare de proteină bovină BSA pentru a imita condițiile de aglomerație din interiorul celulelor, precum și ureaza, o enzimă care catalizează descompunerea ureei în amoniac.

Amoniacul este bazic, adică are o valoare ridicată a pH-ului. Pe măsură ce enzima catalizează treptat producția de amoniac, ea difuzează în soluție, creând un „halo” cu pH mai mare în jurul picăturii, care, la rândul său, le permite picăturilor să detecteze alte picături și să migreze unele către altele.

Cercetătorii au descoperit că cheia pentru înțelegerea chimiotaxiei picăturilor este gradientul de pH, deoarece facilitează efectul Marangoni, care descrie modul în care moleculele curg din zonele cu tensiune superficială ridicată către zone scăzute.

Tensiunea de suprafață este măsura energiei necesare pentru a menține împreună moleculele de la suprafață, cum ar fi lipiciul. Când pH-ul crește, acest adeziv slăbește, determinând răspândirea moleculelor și scăderea tensiunii superficiale, ceea ce, la rândul său, facilitează mișcarea moleculelor. Puteți vedea acest lucru adăugând săpun, care are un pH ridicat, la un capăt al unei căzi cu apă plată: apa va curge spre capăt cu săpun din cauza efectului Marangoni.

Atunci când două picături sintetice sunt suficient de aproape, halourile lor interacționează, ridicând pH-ul mediului dintre ei, ceea ce îi face să se miște împreună. Deoarece tensiunea superficială este încă puternică la capetele opuse ale picăturilor, acestea își păstrează forma până când suprafețele se ating, iar forțele de coeziune din interiorul picăturilor depășesc tensiunea superficială, făcându-le să se contopească. Deoarece picăturile mai mari produc mai mult amoniac și au o suprafață mai mare (care scade tensiunea superficială), ele atrag picături mai mici decât ele.

Colaborând la supa antică și biotehnologia viitoare.

Datorită dezvoltării acestor picături, cercetătorii au făcut progrese în răspunsul la întrebările de bază despre mișcarea biologică – și, făcând acest lucru, au dobândit o perspectivă asupra mișcării direcționate a celor mai timpurii forme de viață în primordial. supă cu miliarde de ani în urmă, precum și un avans în crearea de noi materiale inspirate din punct de vedere biologic.

Cunoștințele noastre despre viață așa cum arăta cu miliarde de ani în urmă sunt în cel mai bun caz neclare. O ipoteză proeminentă este că viața își are originea în oceane, pe măsură ce moleculele organice s-au asamblat treptat și au devenit mai sofisticate într-o „supă primordială” – iar acest lucru ar fi putut fi facilitat de chimiotaxie prin efectul Marangoni.

„Ar fi au fost benefice ca picăturile să aibă acest mecanism de migrare în scenariul ipotetic al originii vieții”, așa cum spune profesorul Laurino. Această migrare ar fi putut declanșa formarea unor căi metabolice primitive prin care enzimele catalizează o varietate de substanțe care în cele din urmă produc un gradient chimic care conduce picăturile împreună, conducând la comunități mai mari și mai sofisticate.

De asemenea, cercetarea arată mai departe. în timp, oferind piste în noile tehnologii. „Un exemplu este crearea de materiale receptive inspirate din biologie”, sugerează Alessandro Bevilacqua. „Am arătat cum picăturile simple pot migra datorită unui gradient chimic. O aplicație viitoare a acestui lucru ar putea fi tehnologiile care simt sau reacționează la gradienți chimici, de exemplu în micro-robotică sau livrarea de medicamente.”

The proiectul a început în timpul pandemiei de coronavirus, când un membru al Unității de Inginerie și Evoluție a Proteinelor se afla în carantină cu un membru al Unității Fluide și Fluxuri Complexe. Cei doi au început să vorbească și, deși cele două unități sunt din două domenii disparate - biochimie și, respectiv, mecanică - proiectul a evoluat în tandem. În cele din urmă, membrii Unității de Micro/Bio/Nanofluidics s-au alăturat proiectului cu măsurători sofisticate ale tensiunii superficiale a picăturilor.

Mediul unic de cercetare non-disciplinară de la OIST a catalizat colaborarea. După cum spune profesorul Laurino, „Acest proiect nu ar fi putut exista niciodată dacă am fi fost despărțiți de departamente. Nu a fost o colaborare ușoară, pentru că ne comunicăm domeniul în moduri foarte diferite, dar faptul că suntem aproape fizic a făcut-o mult mai ușor.”

Alessandro Bevilacqua adaugă: „Factorul cafea a fost foarte important. Capacitatea de a sta cu alți membri ai unității a făcut procesul mult mai rapid și mai productiv”. Cooperarea lor nu se oprește aici – mai degrabă, această lucrare este începutul unui parteneriat fructuos între cele trei unități.

„Vedem multă sinergie în munca noastră și lucrăm eficient și eficient împreună. Nu văd un motiv pentru care să ne oprim”, spune profesorul Laurino. Datorită eforturilor combinate ale celor trei unități, cunoaștem acum mai multe despre mișcările minuscule ale vieții la scara cea mai mică, cea mai timpurie și, probabil, viitoare.


(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:

_ Taylor Swift aterizează la Baltimore pentru jocul HUGE Chiefs al lui Travis Kelce împotriva Ravens - cu un loc în Super Bowl pe linie de la M&T Bank Stadium

_ Rusia recurge la noi tactici în atacurile cu drone

_ Poliția Met denunță o tiradă rasistă „inacceptabilă” a unui bandit care abuzează și amenință femeile musulmane în timp ce acestea merg pe stradă – în timp ce ofițerii lansează vânătoare urgente

_ DEZVOLTARE: SUA oprește finanțarea agenției ONU �n urma acuzațiilor de implicare a angajaților �n masacrul din Israel din 7 octombrie

_ Iranul își extinde arsenalul: Rachete cu rază lungă de acțiune lansate cu succes de pe o navă de război

_ Proprietățile acustice ale siturilor de roci ar fi putut inspira arta preistorică

_ VEZI: �n timp ce ține un discurs pentru apărarea memoriei sale, Biden se referă la președintele Egiptului El-Sisi drept �Președintele Mexicului�

Ce este o Lovitură de Stat? A fost împiedecat Călin Georgescu să devină duminică seara pe 6 Decembrie 2024, Președintele României, printr-o lovitură de stat?

_ BREAKING- VIDEO| Pasagerii unui tren, luați ostatici: Atacatorul, înarmat cu un topor și un cuțit

_ Chitaristul Allman Brothers, Dickey Betts, a murit la vârsta de 80 de ani: muzicianul cel mai cunoscut pentru hitul grupului Ramblin' Man a murit „pașnic” în casa din Florida

_ Cursa în apă deschisă desfășurată din 1890 este anulată după ce apa uzată este pompată în Tamisa timp de mai mult de 10 ore

_ Vechea broasca testoasa de mare adapostita la acvariul din Boston de mai bine de 50 de ani trece un alt fizic

_ Dovada că telurura de hafniu subțire din punct de vedere atomic este un izolator excitonic

Georgescu: "Judecătorii CCR vor fi judecați pentru Înaltă Trădare,"

_ Prințesa Anne îi laudă pe Rob Burrow și Kevin Sinfield pentru strângerea lor „extraordinară” de fonduri MND la recepția Rugby League

_ Planul secret pregătit în Germania pentru a învinge militar Rusia

_ Sam Altman vorbește cu TSMC despre AI chip venture

_ ‘I think there is substantial evidence of the alleged crimes’: Trump in NY court for hush-money trial

_ New York Times, după ani de împlinire a PCC, plănuiește acum un atac asupra dizidenților din SUA

_ Îmbunătățirea predicțiilor climatice prin dezvăluirea secretelor microbilor din sol

_ Jucătorul de la Academia de la West Ham, 14 ani, cu tumoare pe creier i s-a spus de către medici că „a fost pe spectru”

_ Noi inundaţii în Afganistan, 29 de decese

_ Financialization & Missed Boats: When Mythology Papers Over Reality

_ Luminiţa Odobescu participă miercuri şi joi la reuniunea miniştrilor de externe din ţările NATO

_ În „plafonul salarial” din Premier League: noi planuri de a împiedica dominarea super-bogaților fotbalului ar putea fi votate AZI... deci pe cine au impact? Cum ar funcționa? Și vor fi mai multe deduceri de puncte?

_ Traian Băsescu pune degetul pe rană, după cele 2 mandate ale lui Klaus Iohannis: Oricine crede că poate fi președinte

_ Femeie campioană la powerlifting și influență Rhayara Morais, în vârstă de 34 de ani, a fost găsită moartă la casa ei din Brazilia

_ Colet suspect, detonat controlat în apropierea ambasadei SUA din Londra

_ Armata le acordă locuitorilor un termen limită de 14:00 pentru a-și părăsi casele, în timp ce încep operațiunile de distrugere a nervilor pentru a îndepărta bomba nazistă neexplodată găsită în grădina familiei și a o arunca în SEA

_ Judecătoarea Adriana Stoicescu s-a dezlănțuit: Lumea Nouă e lumea nesimţirii absolute, a grobianismului, a idioţeniei botoxate

_ Investind lecții de la mama ta

_ Majestic Jaiswal 141 nu a ieșit ca India durere grămadă asupra Australiei

_ Ion Cristoiu: Cumplitul dispreţ faţă de viaţa unui de om

"Bilderberg" - "Black Rock" - "Merz" sau Cum se pune un Cancelar în Germania? Ca și Angela Merkel, Friedrich Merz a fost chemat să dea raportul la Reuniunea Grupului Bilderberg înainte de a deveni Cancelar

_ Scandalul abuzurilor sexuale în Biserica Catolică se adâncește; un episcop a fost destituit de papă

_ Mincinosul nerușinat Whoopi Goldberg spune că republicanii vor să readucă sclavia (VIDEO)

Cazul Le Pen, ineligibilitate și executare provizorie: ce spune cu adevărat legea

_ Inspectorul de frontieră demis spune că a fost concediat „pentru că și-a făcut treaba” după ce și-a exprimat îngrijorarea cu privire la aterizarea aeronavelor „cu risc ridicat” în Marea Britanie fără controale de securitate

_ Gata cu dl simpatic: Antony Blinken se întâlnește cu Netanyahu în Israel după ce Hamas propune încetarea focului ȘI după ce au apărut rapoarte conform cărora Biden îl numește pe premierul israelian „un tip nenorocit”

_ Oamenii de știință avertizează: standardele academice în scădere amestecate cu rețeta DEI pentru dezastru

Nimeni nu e mai presus de Lege. Nici măcar Curtean Constituțională

_ Snoop Dogg inversează atitudinea față de Trump și exprimă �Nimic dec�t dragoste și respect� pentru fostul președinte

Motivarea judecatorului

_ După 13 ani, România va reuşi o aderare completă la Schengen de la 1 ianuarie 2025

_ Mirii stârnesc indignare pentru codul lor vestimentar FOARTE strict pe invitația de nuntă: „Agresiv”

_ A fost drona care a ucis trei lucrători de ajutor britanici alimentat de tehnologia construită în Marea Britanie? UAV-ul Hermes 450 folosit de Israel în lovituri ar fi putut avea un motor fabricat în Marea Britanie, susțin activiștii

_ Nicolae Ciucă: România este o țară sigură datorită Armatei și datorită NATO (Video)

_ Kyle Walker recunoaște că a trădat-o pe „cea mai bună prietenă” Annie Kilner, având o fiică secretă în afara căsătoriei, în timp ce fotbalistul se dărâmă din cauza „alegerilor sale idioate și deciziilor idioate”

_ Dezvăluit: Organizatorul unei înmormântări false la biserica istorică din Londra este un pedofil condamnat care a organizat un eveniment similar, făcându-i pe copii de până la șase ani „leșin” în timp ce defila în sus și în jos pe un covor roșu pretins.

_ Why is US setting up Gaza aid port, and will it be enough?

_ Legea care îi privește pe toți românii ar putea fi amânată: Amendamentul a fost depus în Parlament

_ Semimaratonul de la Beijing analizează o victorie „penibilă” a alergătorului chinez

_ Cătălin Cîrstoiu, mărturie șocantă: Eu am avut cancer și l-am învins/ VIDEO

_ Prima cabană montană construită în România, în 1880, se află în judeţul Sibiu, la 1.540 m altitudine

_ Generația Z, cea mai pesimistă generație din istorie, poate decide alegerile

_ Furia localnicilor, deoarece firma de telecomunicații primește undă verde pentru a instala catarge de „15 metri” în afara caselor FĂRĂ permisiune – în timp ce locuitorii fumează, este „ca un deget mijlociu pentru comunitatea noastră”

_ Cercetătorii reușesc, pentru prima dată, să dateze cu exactitate o așezare preistorică veche de 7.000 de ani folosind razele cosmice

_ Nasul care curge este acum cel mai frecvent simptom al Covid (și doar o cincime dintre bolnavi își pierd gustul sau mirosul)

_ Silvestru Șoșoacă pregătește lovitura loviturilor pentru Diana Șoșoacă: ce se va întâmpla după divorț

_ Un studiu revelator dezvăluie modul prin care temperatura aerului din centrul orașelor poate fi redusă cu până la 5 grade


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

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1347, afisate in 23 pagini.