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:

_ Burna Boy vine la Untold

_ Piața imobiliară din București a explodat în primele trei luni ale anului: Prețurile vor crește!

_ Lamele roșii de pe vârful morii de vânt Moulin Rouge din Paris se prăbușesc peste noapte

_ Se pregătesc investiții cu miză uriașă la Marea Neagră: Ciolacu s-a întâlnit cu șefa Parteneriatelor Internaționale din cadrul UE

_ Fântânile Arteziene Aduc Viață Nouă în Sectorul 4

_ Siegfried Mureșan: PE votează astăzi raportul meu prin care creștem bugetul Parchetului European

_ Gorghiu, despre decizia CSM privind judecătoarea cazului 2 Mai: Mi-aş fi dorit să spulbere orice fel de semn de întrebare

_ Rafila: În România, circa 20% din totalul cheltuielilor din sănătate sunt suportate de pacienţi

_ Ce să faci atunci când metodele obișnuite de slăbit nu au efect?

_ Moartea, deformarea și spectrul „jumătate om, jumătate broască” care bântuie până în ziua de azi Castelul Glamis... Istoria tragică a familiei reginei mame a fost dezvăluită

_ Agent armat al serviciilor secrete desemnat de Kamala Harris se luptă cu alți agenți la baza comună Andrews, trebuie să fie reținut fizic

_ Tot ce trebuie să știți despre EMP de la un expert NASA

_ Un analist FOX News din Chicago spune că locuitorii orașului sătui sunt serioși să voteze pentru Trump �n noiembrie (VIDEO)

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

_ Şeful Pentagonului a discutat cu ministrul român al Apărării. Ce rol ar putea juca România în livrarea noilor arme americane către Ucraina

_ Piedone râde de consilierul USR care a depus plângere la DIICOT împotriva sa: Vrea să mai dea câte un fâs ca să fie băgat în seamă

_ Construcția noului stadion Dan Păltinişanu, aprobată în ședința Guvernului de la Timișoara

_ Iubita lui Declan Rice, Lauren Fryer, șterge toate pozele ei după o agresiune crudă din cauza aspectului ei - deoarece este susținută de starul Love Island

_ Bruno Fernandes: Jucătorii trebuie să accepte criticile la fel de uşor ca laudele la Man United

_ Liverpool: Toată lumea trebuie să se uite în oglindă - Van Dijk le cere coechipierilor săi să se autodepăşească după eşecul cu Everton

_ Iulian Dumitrescu, la Poliţie după ce și-a depus candidatura care a declanșat scandalul în PNL: Am spus că a fost o decizie personală

_ NANA AKUA: Este greu să nu detectezi o miros de rasism la colegii care insistă că Rwanda nu este sigură pentru solicitanții de azil

_ Ultimă oră - Gelu Voican Voiculescu a ajuns la Parchetul General - I se prezintă acuzațiile în Dosarul Mineriadei

_ Minorii din Marea Britanie: Marea Britanie este „în fruntea topurilor” în ceea ce privește consumul de alcool pentru copii și ocupă locul patru la vaping, arată un raport important al Organizației Mondiale a Sănătății

_ Speciali până la moarte, conform legii. Ce se întâmplă de fapt cu pensiile speciale

_ BREAKING SURSE DNA `calcă` la CE Oltenia - 7 percheziții au loc în legătură cu o mită `consistentă`

_ Rusia amenință Polonia: 'Vizăm armele nucleare NATO, dacă o să fie instalate!' (VIDEO)

_ 'Lista de cumpărături': De ce are nevoie Ucraina pentru a-i opri pe ruși

_ Dezvăluit: Cele 5 mărci populare responsabile de cea mai mare poluare cu plastic din lume - așadar, este favorita TĂU pe listă?

_ Un consiliu prezidenţial va fi învestit în Haiti. Misiunea lui va fi de a stabiliza țara parțial controlată de bande puternic înarmate

_ Scene de groază într-un liceu din România: fată violată în grup de patru adolescenți

_ FC Liverpool, învinsă de Everton (0-2) în Merseyside Derby

_ Polonia și Marea Britanie își reiau alianța anterioară Brexitului - pentru susținerea Kievului

_ Israelul lovește peste 40 de site-uri Hezbollah, ministrul apărării susține că Comandamentul din Libanul de Sud a fost decimat după ce jumătate dintre comandanții Hezbollah au fost uciși

_ BVB stocks open Thursday's trading session higher

_ HealthMin Rafila says he agrees to centralised procurement in healthcare

_ Legislative point of view on relationship of doctors and patients with public, private system to be defined (HealthMin)

_ Xavi la FC Barcelona: Continuitatea tehnicianului provoacă probleme pe plan intern

_ Rusia ameninţă că Polonia va fi ţinta unui atac rusesc dacă NATO ar desfăşura arme nucleare pe teritoriul polonez

_ O româncă va arbitra returul unei semifinale din UEFA Women’s Champions League

_ Virgil Guran anunță înfrângerea lui Sebastian Burduja: Îl pregătim pentru peste patru ani!

_ Prostia se plătește! Percheziții la escroci imobiliari care s-au dat ingineri și au extins mai multe imobile. Au ameninţat că lasă casele fără acoperiş

_ Radu Petrescu arbitrează meciul Dinamo - FC Voluntari, de vineri, din Superligă

_ Klopp le prezintă scuze suporterilor după ce Liverpool a făcut un pas greşit în lupta pentru titlu

_ Cosmin Vasile își continuă marile proiecte de dezvoltare ale județului Dolj cu o echipă nouă

_ Albumul The Tortured Poets Department al lui Taylor Swift a înregistrat un miliard de stream-uri pe Spotify într-o săptămână

_ I Kant Even: cancelarul german declanșat după ce Putin l-a citat pe un filosof legendar

_ Peste 100 de balene pilot au eşuat în Australia de Vest

_ Mai multe vaci sunt testate și urmărite pentru gripa aviară. Iată ce înseamnă asta

_ Informare ANM: Ploi în cea mai mare parte a ţării până vineri dimineaţa

_ Cluj: Asociere pentru realizarea unui tren metropolitan pe o distanţă de aproape 50 de kilometri

_ Meteorologii au dat alerta: grindină, ploi torențiale și descărcări electrice în trei regiuni din România

_ Ce ar putea însemna pentru Europa o a doua preşedinţie a lui Trump

_ RAPORT: Protestatarii anti-israelieni plănuiesc să ��nchidă� cina corespondenților de la Casa Albă de s�mbătă

_ Împărțiți și cuceriți: propaganda guvernului a fricii și a știrilor false

_ O nou studiu spulberă veganismu: Consumul de carne ajută la funcționarea corectă a creierului

_ Războiul din Ucraina, ziua 792. Zelenski avertizează că Rusia plănuieşte să perturbe summitul de pace de la Elveţia

_ Un student care protesta la NYU pare să nu știe de ce este chiar acolo � se �ntoarce la �ntrebarea prietenului (VIDEO)

_ Victor reacționează: ei nu o mai ascund, Biden vrea amnistia �n masă �nainte de alegeri (VIDEO)

_ Ministerul Energiei a lansat apelul de proiecte din Gondul pentru Modernizare în cadrul Programului - Surse regenerabile de energie şi stocare a energiei


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

Nr. de articole la aceasta sectiune: 737, afisate in 13 pagini.



ieri 05:17