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:

_ Premiile Olivier 2024: Ruth Jones se uită departe de Nessa a lui Gavin și Stacey în timp ce uimește într-o rochie plină de farmec cu pelerină verde

JD Vance, vicepreședintele SUA, mesaj dur în apărarea lui Călin Georgescu: Alegerile din România au fost anulate pe baza unor suspiciuni nefondate ale unei agenții de informații și a presiunii UE -

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

_ Oamenii înarmați în uniforme de luptă deschid focul la sala de concerte din Moscova

_ Prințul William rupe tăcerea pe rețelele de socializare pentru prima dată de când Kate și-a anunțat diagnosticul de cancer

_ Sezonul de vârf pentru retragerile de pensii este aici - dar ai grijă la aceste capcane

_ Frații Pavăl, proprietarii Dedeman, pregătesc o nouă mișcare de business. Cumpără un teren de la fostul președinte al CJ Timiș, acum pe listele PSD la alegeri

_ Meghan Markle „trebuie să fi fost incredibil de invidioasă” pe Kate Middleton din cauza relației de soră a prințesei cu Prințul Harry, spune expertul regal

_ VEZI: Karine Jean-Pierre se bâlbâie prin salată de cuvinte după ce un reporter l-a chemat pe Joe Biden pentru că a susținut în mod fals că inflația era de 9% când a preluat funcția

_ Palworld a primit un mod de conversie Pokemon funcțional, iar avocații Nintendo au lovit imediat

_ Pippa Middleton își etalează fizicul tonifiat în timp ce se bucură de o zi pe plajă cu soțul James și trei copii în timpul unei evade în Caraibe

_ Trei persoane, transportate la spital în urma unui accident produs pe DN 1A- Unul dintre răniţi a avut nevoie de intervenţia echipajului de descarcerare

_ Aproape JUME din generația Z spun că trăiesc o viață dublă online - deoarece un sondaj șocant dezvăluie că unul din cinci generații au o persoană online secretă

_ Sleeping bags at the ready... MPs and peers dig in for late-night showdown on Rwanda Bill with snacks laid on - as Rishi warns Parliament must keep sitting until crucial legislation passes

_ NU ESTE ÎNTEȘTE: Femeie înțepată de un taur masiv pe plaja din Mexic după ce a hrănit-o (VIDEO)

_ Soția și fiica proprietarului Chiefs îl apără pe Harrison Butker după ce discursul de începere îi trimite pe stângacii într-o prăbușire totală

_ Camera de hotel pe ROȚI! Conceptul de mașină cu conducere autonomă are un dormitor în care doi călători pot amâna - și chiar oferă gustări și băuturi dacă ai năpădit

_ Secretarul pentru Energie Jennifer Granholm susține că nu l-a auzit niciodată pe Biden promițând că va scoate din funcțiune industria combustibililor fosili (VIDEO)

_ Noi descoperiri arheologice spectaculoase la Pompei. Fresce foarte valoroase au văzut lumina zilei pentru prima dată după erupția Vezuviului

_ VEZI: Byron Donalds renunță la chitanțe care dovedesc că Joe Biden a obținut bani de la o companie energetică legată de PCC

_ Kremlinul face show: Ajutorul votat de SUA în Congres nu va schimba nimic pe frontul din Ucraina

_ Vânătoarea urgentă de oameni este lansată după ce o școală de 16 ani a fost violată lângă monumentul memorial de război din centrul orașului Liverpool, în timpul unui atac sălbatic de dimineață.

_ Priorităţile pentru sezonul estival 2024: turism accesibil şi responsabil

_ Un bărbat care amenință că se aruncă în aer ține ostatici într-o cafenea din Țările de Jos, în timp ce 150 de case sunt evacuate și centrul orașului închis

_ Cinci sfaturi de experți pentru ca punctele dvs. Avios să decoleze - creșteți echilibrul cu până la 300%

_ Un judecător CSM intră tare peste critici: Durata mare de soluționare a proceselor e o excepție!

_ Harry al trădătorilor este lăsat să vărsă pe barcă în timpul provocării finale, în timp ce fanii glumesc: „Bănuiesc că de aceea este în armată, nu în marina!

_ Macron, pregătit să-l preseze pe Xi Jinping cu privire la comerț și războiul din Ucraina

_ Rafah riscă să se transforme într-o baie de sânge. Un ministru israelian ameninţă cu înlăturarea guvernului Netanyahu dacă nu va fi lansat asaltul

_ Mesajul așteptat de toată lumea! SUA nu vor nici o 'escaladare', nici un 'război' cu Iranul (Casa Albă)

_ Dezbaterile despre siguranța campusului ca răspuns la activismul de solidaritate din Palestina arată că avem nevoie de strategii pentru a gestiona disconfortul

_ „Pivotul Powell este complet”: Aurul, acțiunile, Bitcoin și obligațiunile au crescut, după cum președintele Fed spune că „A venit timpul ca politica să se ajusteze”

_ Ziua pe farfurie a lui Rhian Sugden: De la a mânca patru avocado pe zi și a păscut pe ouă cremă - cum modelul însărcinată își satisface poftele

_ Holly Willoughby arată o silueta incredibilă în minirochie neagră în timp ce revine glam la televiziune în serialul de provocări ITV You Bet! cu Stephen Mulhern

_ VIDEO Kelemen Hunor avertizează țările NATO în privința lui Iohannis: 'Nu ştiu dacă este pregătit pentru a purta o responsabilitate globală'

_ Anderson Cooper de la CNN: M-aș îndoi „absolut” de mărturia lui Michael Cohen, proces „devastator” pentru credibilitatea sa (VIDEO)

_ Fidelitate: Fondurile de pensii explorează investițiile în Bitcoin cu aprobarea ETF

_ Spectacolul uimitor al certificării electorale din comitatul Clark S#%T

_ Conexiunea optică PCIe 7.0 atinge 128 GT/s

_ South Africa heads to polls as unemployment and inequality grip the nation

_ Liverpool 0-0 Crystal Palace - Premier League: scor live, știri ale echipei și actualizări în timp ce Eberechi Eze uimește Anfield cu un gol devreme înainte ca Andy Robertson să depășească eroic linia de poartă - plus Fulham preia conducerea la West Ham

_ Intel și AMD alunecă după ce Beijing le-a spus telecomunicațiilor să elimine treptat cipurile străine

_ HBO face un pas îndrăzneț confirmând participarea activă a lui J.K. Rowling

_ Parlamentul UE refuză decizia privind bugetul până când Ucraina va primi mai mulți patrioti din statele membre

_ Judecătorul în cazul Trump hush money pare sceptic că 100.000 de pagini de documente noi ar trebui să întârzie procesul lui Stormy Daniels cu luni de zile

_ Raidul fiscal secret va obliga 1,6 milioane de pensionari să plătească impozit pe venit în următorii patru ani

_ Taylor Swift dezlănțuie mulțimea de la Super Bowl în timp ce își bea băutura în direct pe jumbotronul din Las Vegas... înainte de a trânti cana goală și de a sărbători!

_ Cum pot să scot gheața de pe mașină? Un inginer care studiază particulele din aer împărtășește tehnici rapide și ușoare

_ Rusia are până la 25.000 de soldaţi care vor să ia cu asalt zona Chasiv Yar, afirmă Kievul

_ Momentul Rishi Sunak îi spune studentului care îl confruntă despre Serviciul Național „îți va plăcea” după ce un adolescent l-a întrebat „de ce urăști atât de mult tinerii”

_ VIDEO Marcel Ciolacu, primit de prim-ministrul Bavariei, cel mai important land german în relația cu România

_ „Mulțumesc Domnului că a avut subtitrări” – Stângașul Jimmy Fallon își bate joc de anunțul dezbaterii lui Biden, mormăind mizerie, glume despre lipsa de audiență a CNN (VIDEO)

_ Artistul pro-Trump Scott Lobaido dezvăluie „D*cks of Hazard” în afara tribunalului din Manhattan, cu fețele lui Jack Smith, Alvin Bragg, Engoron și Merchan (VIDEO)

_ Matt Taibbi necenzurat: nu finanțați nimic mai mult decât o „înșelătorie de stradă”

"Prostănacul" e cu SOROS. Mircea Geoană o susține pe sorosista Lasconi (USR). Sluga dirijată de ultra progresiștii de la ASPEN SUA, poreclit Prostănacul de Ion Iliescu susține și el, Neobolșevismul Internaționalist

_ Vestea momentului pentru Simona Halep! Mesajul primit de la Adrian Mutu. Rupe tăcerea înaintea verdictului

_ Enoriașii din Louisiana îl opresc pe un adolescent îmbrăcat în negru și înarmat cu pușcă când intră în biserica plină de familii (VIDEO)

_ Adevărul despre divorțul lui Mihai Neșu

_ Președintele polonez a dezvăluit că companiile străine dețin cea mai mare parte a agriculturii industriale a Ucrainei

_ Arsenal vs Nottingham Forest - Premier League: scor live, știri ale echipei și actualizări, în timp ce Gunners dublează și Crystal Palace preia conducerea la Aston Villa


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 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57 Pag.58 Pag.59 Pag.60 Pag.61 Pag.62 Pag.63

Nr. de articole la aceasta sectiune: 3728, afisate in 63 pagini.