![]() Comentarii Adauga Comentariu _ Ceasul circadian cianobacterian folosește un mecanism de tip radio AM pentru a controla procesele celulare![]() _ Ceasul circadian cianobacterian folosește un radio AM mecanism asemănător pentru controlul proceselor celulareS-a descoperit că cianobacteriile, o linie străveche de bacterii care efectuează fotosinteza își reglează genele folosind același principiu de fizică folosit în transmisia radio AM. Noile cercetări publicate în Current Biology au descoperit că cianobacteriile folosesc variații ale amplitudinii (puterii) pulsului pentru a transmite informații în celulele individuale. Descoperirea aruncă lumină asupra modului în care ritmurile biologice lucrează împreună pentru a regla procesele celulare. În radio AM (modulație de amplitudine), o undă cu putere și frecvență constante - numită undă purtătoare - este generată din oscilația unei curent electric. Semnalul audio, care conține informațiile (cum ar fi muzica sau vorbirea) de transmis, este suprapus pe unda purtătoare. Acest lucru se realizează prin variarea amplitudinii undei purtătoare în funcție de frecvența semnalului audio. Echipa de cercetare, condusă de profesorul James Locke de la Laboratorul Sainsbury de la Universitatea Cambridge (SLCU) și dr. Bruno Martins de la Universitatea din Warwick a descoperit că un mecanism similar de tip radio AM funcționează în cianobacterii. În cianobacterii, ciclul diviziunii celulare, procesul prin care o celulă crește și se împarte. în două celule noi, acționează ca „semnal purtător”. Semnalul de modulare vine apoi de la ceasul circadian de 24 de ore al bacteriei, care acționează ca un mecanism intern de menținere a timpului. Această descoperire răspunde la o întrebare de lungă durată din biologia celulară - cum integrează celulele semnalele de la două procese oscilatorii – ciclul celular și ritmul circadian – care operează cu frecvențe diferite? Până acum, nu era clar cum ar putea fi coordonate aceste două cicluri. Pentru a rezolva puzzle-ul, echipa de cercetare a folosit microscopia time-lapse cu o singură celulă și modelare matematică. Cu microscopia time-lapse, au urmărit expresia unei proteine, factorul alternativ sigma RpoD4. RPoD4 joacă un rol important în inițierea transcripției, care este procesul prin care informațiile genetice din ADN sunt transcrise în ARN. Modelarea a permis cercetătorilor să exploreze mecanismele de procesare a semnalului, comparând rezultatele modelării cu datele microscopiei. Echipa a descoperit că RpoD4 este activat în impulsuri care apar numai la diviziunea celulară, ceea ce l-a făcut un candidat ideal pentru urmărire. Autorul principal, dr. Chao Ye, a explicat: „Am descoperit că ceasul circadian dictează cât de puternic este Aceste impulsuri sunt de-a lungul timpului Folosind această strategie, celulele pot codifica informații despre două semnale oscilatoare în aceeași ieșire: informații despre ciclul celular în frecvența de pulsare și despre ceasul de 24 de ore. Este pentru prima dată când observăm un ceas circadian folosind modularea amplitudinii pulsului, un concept asociat în mod obișnuit cu tehnologia de comunicare, pentru a controla funcțiile biologice.” „Variind frecvența fie a ciclului celular. , prin lumina ambientală, sau ceasul circadian, prin mutații genetice, a validat principiul de bază. Este izbitor să vedem exemple în natură a ceea ce noi considerăm uneori reguli de inginerie „noastre”, a spus co-corespondent. autorul Dr. Martins. „Linea de cianobacterie a evoluat acum 2,7 miliarde de ani și are o soluție elegantă la această problemă de procesare a informațiilor.” Profesorul Locke a adăugat: „Un motiv pentru care studiem cianobacteriile este că au cel mai simplu ceas circadian al oricărui organism, așa că înțelegerea acestuia pune bazele pentru a înțelege ceasurile din organisme mai complexe, cum ar fi oamenii și culturile. „Aceste principiile ar putea avea implicații mai largi în biologia sintetică și biotehnologie. De exemplu, acest lucru ne-ar putea ajuta să dezvoltăm culturi care sunt mai rezistente la condițiile de mediu în schimbare, cu implicații pentru agricultură și durabilitate.”
Linkul direct catre PetitieCitiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:
|
|
|
Comentarii:
Adauga Comentariu