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:

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

_ DNC tachinează o invitată de stânga secretă pentru a stimula imaginea în dificultate a Kamalei în timp ce ea acceptă nominalizarea în finala convenției – Zvonurile se învârte în jurul lui Beyoncé, Taylor Swift și George W. Bush

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

_ Secretarul de stat din Ohio trimite 597 de non-cetățeni pentru urmărire penală după ce s-au înregistrat sau au votat ilegal

_ Samsung va scoate primele dispozitive HBM4 mai târziu în acest an, eșantionarea începe în 2025: raport

_ Copiii sunt bine! Tinerii sunt mai optimişti cu privire la marile probleme ale vieţii decât adulţii, arată raportul

_ FDA aprobă o nouă rundă de vaccinuri COVID... Dar americanii pur și simplu nu sunt interesați

_ Cooperativele la două străzi de Central Park se vând cu adevărat pentru 174.000 de dolari?

_ Noua telecabină care asigură accesul la Cetatea Devei a fost inaugurată / VIDEO

_ Jocurile Olimpice încheiate, Macron merge pe frânghie în căutarea unui nou premier

_ Donald Trump răspunde la adresa DNC a lui Kamala Harris – „De ce nu face ea lucrurile despre care se plânge?”

_ Curtea Supremă permite Arizona să solicite dovada cetățeniei pentru voturile de stat, dar nu pentru Congres sau prezidențial

_ Conducerea Rapidului îl pune la punct pe Gheorghe Mustață, liderul fanilor FCSB: 'Atât pot ei'

_ „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”

_ Economistul-șef al BNR: nu vă mai așteptați să vă crească nivelul de trai, deja trăiți cu mult peste posibilități/ VIDEO

_ Interviul lui Biden de noaptea t�rziu cu Seth Meyers a fost un dud de evaluări � mai ales cu alegătorii tineri

_ Trump se confruntă cu judecătorul în cazul Stormy Daniels, deoarece avocații săi cer ca cazul să fie amânat cu luni de zile

_ Emery nu va „pierde timpul” deoarece șeful Villa cere progrese

_ Nano-oscilatorul atinge un factor de calitate record

_ Cum ducesa de Rutland, care a murit la vârsta de 86 de ani la Castelul Belvoir, nu a scăpat niciodată cu adevărat de scandalul din jurul mamei sale „Ducesa murdară” – care a devenit un „coșmar de jenă” pentru ea

_ Anul crizelor în cascadă

_ Studiul dezvăluie povara de noroi de inundații pe Golful Moreton

_ Fostele iubite de liceu se reîntâlnesc la 73 de ANI după ce s-au despărțit - și se îndrăgostesc „din nou”

_ Discuțiile privind bugetul apărării reaprind dezbaterea cu privire la proiectul militar pentru femei

_ Senatorul Tom Cotton: �Sunt profund �ngrijorat că ISIS din Afganistan va sf�rși prin a ținti americani mai devreme dec�t mai t�rziu� (VIDEO)

_ Imagini filmate în secret arată condiții „îngrozitoare” din interiorul fermelor care furnizează ouă „în aer liber” supermarketurilor – în timp ce RSCPA le renunță la trei statutul „asigurat”

Țoapa pură: "Și eu am fost olimpică la română, dar nu m-am lăudat cu asta" - a declarat Gabriela Firea...

_ Ultimul omagiu adus lui Nicolae Manolescu: ceremonia la Ateneul Român și înmormântarea în Râmnicu Vâlcea

_ Activiști pro-palestinieni și mafia ecologică complotează pentru a provoca haos la Muzeul Britanic: sute de activiști care poartă mască sunt îndemnați să ia parte la sit-in-ul planificat pe aplicația criptată

_ Taylor Swift ar putea influența rezultatul alegerilor din 2024, potrivit unui nou sondaj, o cincime dintre alegători „probabil” să susțină candidatul susținut de cântăreț

_ „Influencerul” democrat TikTok încearcă să-i troleze pe conservator și ajunge să-și dezvăluie propriile opinii tulburătoare

_ Bombardamente la granița cu România! S-a dat mesaj Ro-Alert

_ În lumea tulburătoare a Femcelilor: femeile britanice dezvăluie de ce s-au alăturat forumurilor online întunecate în care împărtășesc temerile de a fi singure pentru totdeauna și postează videoclipuri șocante cu ele înșiși mâncându-și propria carne

_ Industrializarea este încă vitală pentru dezvoltarea economică, dar unele țări se străduiesc să-și culeagă beneficiile

_ Revoluționar! Un simplu test de sânge ar putea identifica milioane de persoane care răspândesc o boală mortală fără să știe

_ Jocurile video excesive pot provoca probleme fizice, conform unui nou studiu

_ Tăcere incomodă după ce Joe Biden a renunțat la �nfiorător One-Liner �n Wisconsin (VIDEO)

_ Un avion Tarom a fost lovit de fulger. Piloţii au decis să revină la aeroportul „Henri Coandă”

_ Asley Gonzalez, învins în turul secund la turneul Grand Slam de la Antalya

_ Victorie uriașă pentru alegătorii din Alaska: Curtea Supremă eliberează calea pentru votul din noiembrie pentru a abroga votul la alegere clasificată!

_ Merele ochiului tău: există o varietate de fructe suculente pentru fiecare parcelă, mare sau mică

_ VIDEO/ Iarnă la mijlocul primăverii: Ninsori abundente în unele zone din țară

_ Goldman spune că prețurile turnurilor de birouri trebuie să scadă cu 50% pentru ca transformarea locuințelor să aibă sens

_ Senatorul democrat Tim Kaine despre un videoclip șocant cu ilegalii care depășesc Garda Națională din Texas: �Nu cred că este o invazie� (VIDEO)

_ VIDEO Atac la o secţie de poliţie din Erevan: Doi dintre atacatori au fost răniţi de propriile grenade

_ „Execuția în masă” planificată a gâștelor în orașul Connecticut a fost întreruptă după o revărsare de contribuții pasionate din ambele părți

_ Ministrul Cătălin Predoiu: Documentul de identitate este astăzi un element cheie al modernităţii

_ Serviciul de Informații și Securitate al Moldovei publică lista celor asociați cu Plahotniuc, Șor, Platon, Andronachi, Ceaika și Caramalac, vizați de sancțiuni

_ Charles Michel îl contrează dur pe Donald Trump în privința ajutorului pentru Ucraina: Să restabilim adevărul. Cifrele vorbesc de la sine

_ NFL - Kansas City Chiefs îşi va apăra titlul în Super Bowl

Error 504 (Server Error)!!1504.That’s an error.There was an error. Please try again later.That’s all we know.

_ Cui a ales o pensionară să-și lase averea de 2,8 milioane de dolari, deși are trei copii

_ Murder in the Hollywood Hills: Femeie, 21 de ani, ademenită de un prădător sexual care s-a pozat în producător de film, promițându-i un rol de Bond Girl - cu crima ei brutală care urmează să fie dezvăluită într-un nou podcast

_ Cercetătorii descoperă „punctul de vârf” evolutiv în ciuperci

_ Kamala Harris de la DNC susține că Trump a aruncat voturile oamenilor – dar exact asta au făcut democrații pentru a o instala ca nominalizată

_ Incendiu la o hală pentru creşterea păsărilor din localitatea Sechereşa

_ Încendiu într-un bloc din Capitală! Pompierii au intervenit de urgență / Foto-Video

_ Am găsit cea mai frumoasă rochie de invitat la nuntă și sunt obsedat de ea, dar oamenii spun că mireasa va plânge dacă o port

_ Consiliul mi-a ordonat să distrug drumul în stil piazza de 60.000 de lire sterline de la casa mea georgiană de gradul II, deoarece materialele sunt prea MODERNE

_ PETER HITCHENS: Cea mai recentă lovitură judecătorească a lui Shamima Begum demonstrează un lucru: ea este pedepsită de o justiție mafioasă urâtă care ar trebui să ne facă pe toți de rușine


Pag.1 Pag.2 Pag.3

Nr. de articole la aceasta sectiune: 137, afisate in 3 pagini.