Gli scienziati monitorare i cambiamenti chimici nelle celle come sopportare condizioni estreme

- Uno dei più avvincente della natura gesta di sopravvivenza è ora più comprensibile. Per la prima volta, gli scienziati del US Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory osservato ... - [14:38 GMT, in: Biologia]


Gli scienziati monitorare i cambiamenti chimici nelle celle come sopportare condizioni estreme
Uno di natura più avvincente gesta di sopravvivenza è ora più comprensibile. Per la prima volta, gli scienziati del US Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory chimica cambiamenti osservati nelle singole cellule che consentono loro di sopravvivere condizioni che devono uccidere loro.

Il team ha monitorato i cambiamenti chimici nel Desulfovibrio vulgaris, che è una singola cella di un batterio che normalmente può esistere solo in un ambiente privo di ossigeno. Hanno esposto le cellule al di condizioni più ostili - aria - e guardata come alcune cellule sopravvissute temporaneamente avviando un ben orchestrato la sequenza di eventi chimici.

Fino ad oggi, gli scienziati non sono stati in grado di monitorare, a livello molecolare, i cambiamenti chimici nelle singole cellule che sopravvivono in condizioni estreme. La capacità di guardare questo titanico di adattamento allo stress, da un tale di-stretto e in tempo reale prospettiva, gli scienziati dà una migliore modo per studiare le risposte adattative in una serie di microbi, come le malattie che provocano microbi patogeni e che svolgono un ruolo nella fotosintesi, la produzione di energia, e geochimici dei fenomeni. Il loro lavoro è stato recentemente pubblicato online sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

'Siamo in grado di seguire i cambiamenti chimici nel vivere batteri in quanto rispondono ad ambienti estremi. Questo apre una nuova finestra in modo batteri adattare e svolgere alcuni dei più importanti della vita dei processi ', dice Hoi-Ying Holman, uno scienziato del personale a Berkeley Lab's Earth Sciences Division.

Per raggiungere questo traguardo, il team ha utilizzato l'Advanced Light Source, un sincrotrone e nazionali utente impianto situato a Berkeley Lab che genera luce brillante per la ricerca scientifica. In un approccio pionieristico, che ha utilizzato un beamline dotato di una connessione a infrarossi ad alta risoluzione microscopio per individuare la firma molecolare di una cellula di biochimici e metabolici di attività, come i picchi dei livelli di radicali liberi e acidi organici.

In particolare, il microscopio a infrarossi tracce risposta istantanea del legame idrogeno strutture cellulari acqua come modificare le loro immediate vicinanze. Le misurazioni indicano cambiamenti spettrale in obbligazioni di idrogeno, che a sua volta indicare modifiche in presenza di ioni e di varie molecole, come i radicali e metaboliti.

In primo luogo, il team D. vulgaris esposti a loro tanto preferito ambiente privo di ossigeno. Essi quindi esposto lo stesso gruppo di cellule di aerei e monitorati per diverse ore.

L'ambiente estera dimostrato troppo per molte cellule, che sono morti a causa di un accumulo di sostanze tossiche dei radicali liberi. Ma alcune cellule con adeguate scorte di energia sopravvissuto.

E per la prima volta, grazie alla elevata sensibilità infrarossi beamline di sincrotrone, gli scienziati hanno osservato come le cellule sopravvivono scatenato una serie di cambiamenti metabolici che hanno consentito loro di vivere in presenza di ossigeno, come un pesce fuor d'acqua.

'Abbiamo monitorato diverse molecole simultaneamente nella stessa batteri, e guardato la loro risposta allo stress metabolico e in condizioni estreme,' dice Holman. 'Abbiamo trovato diversi processi chimici che permettono loro di adattarsi.'

Gli scienziati hanno studiato D. vulgaris perché il batterio, che è tra una classe di batteri che riducono il solfato, svolge un ruolo importante in molti processi geochimici, come elemento di ciclismo e di nutrienti nel suolo. Si assiste anche in bioremediation e potrebbero essere utilizzati per aiutare la produzione di energia e il sequestro del carbonio sforzi.

D. vulgaris intrighi scienziati anche perché è uno obbligano anaerobe - il che significa che non può sopravvivere in presenza di ossigeno - ma partecipa in molti processi geochimici in cui i livelli di ossigeno fluttuare. Ad esempio, si vive in alghe stuoie, che producono concentrazioni molto elevate di ossigeno durante il giorno.

Gli scienziati sono perplesso su questo enigma per anni. Hanno studiato il batterio della espressione genica, che fornisce preziose indicazioni sul modo in cui si adatta. Ma, come spiega Holman, gli scienziati devono anche comprendere la mutevole chimica all'interno di una cella, al fine di comprendere appieno la sua espressione genica e di risposta adattativa percorsi.

Gli scienziati hanno anche in giro i cambiamenti chimici nel batterio studiando diverse cellule in diverse fasi in una popolazione di cellule. Questa non è la stessa di studiare la stessa cella con il tempo, comunque.

'Stiamo studiando le stesse persone al contrario di studiare la popolazione. Noi vogliamo guardare le stesse cellule nel corso del tempo e non si basano sul presupposto che tutte le cellule all'interno di una popolazione si comportano allo stesso ', dice Holman. 'Questo lavoro, che rappresenta un nuovo modo di studiare risposta adattiva in celle individuali, è reso possibile dai grandi progressi che abbiamo fatto in sincrotrone infrarossi cellulari imaging.'

Fonte: DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory

.TEMI RILEVANTI

---- STUDI (72) ---- RICERCHE (55) ---- SCOPERTE (45) ---- F O X P 2 (39) ANTROPOLOGIA DELLA COMUNICAZIONE (33) ---- evoluzione (20) ---- DNA (13) ---- INFO (13) ---- geografia Umana in adeguamento (13) ---- INFO foxp2 (12) ---- TEORIA EVOLUTIVA - NEWS (12) ---- INFO influenza suina (8) ---- STUDI. ---- mutazioni (8) ---- EVOLUZIONE rapidita della (7) Studi (7) Scoperte (6) ---- Antropologia culturale (5) ---- Biologia (5) ---- MUTAZIONI (5) ---- NUOVE TEORIE (5) ---- PROTEINE (5) ---- RIPRODUZIONE (5) ---- analisi comportamentali (5) ---- genetica (5) Evoluzione (5) ---- Conferme (4) ---- UCCELLI ---- MUTAZIONI (4) ---- antropologia evolutiva (4) ---- empatia. (4) ---- FIORI (3) ---- MIGRAZIONE UMANA (3) ---- Paleontologia (3) ---- Uccelli (3) ---- alimentazione (3) ---- arte e cultura (3) ---- attivarazione dei geni (3) ---- esperimenti (3) ---- legami genetici (3) ---- origini delle varie popolazioni umane (3) ----gene che determina il colore (3) Algoritmi per l'evoluzione (3) F O X P 2 (3) FOXP2 Origine della forma moderna del gene (3) Neandertal (3) Teoria evolutiva (3) analisi comportamentali (3) ---- Alzheimer (2) ---- Charles Darwin (2) ---- Dinosauri (2) ---- FOTO (2) ---- RNA (2) ---- SPAZIO (2) ---- algoritmi per l'evoluzione (2) ---- cooperazione (2) ---- denti (2) ---- evoluzione ----- due milioni di anni (2) ---- evoluzione del sesso (2) ---- paleontologia. ---- geologia (2) ----- due milioni di anni (2) ----Homo floresiensis---- (2) ----MATRIMONI (2) ----Neanderthal (2) ----Psicologia (2) ----studi (2) Analisi (2) Charles Darwin (2) Creazione di una cellula batterica controllata da una sintesi chimica del Genoma (2) Esplorazione (2) L'origine e l'evoluzione del genere Homo (2) Linguistica evolutiva (2) Oskar mRNA (2) Periodi di tempi geologici (2) Periodi evolutiuvi (2) Ricerche (2) archivio (2) cancro (2) geni che controllano i tratti e che influenzano pertanto il processo di speciazione (2) geni ruolo (2) geni tipo di (2) geografia Umana in adeguamento (2) gusto (2) lotta contro il cancro (2) mutazioni in geni attivi (2) organismi: capacita di adattarsi ai cambiamenti ambientali (2) sapore (2) scenari evolutivi e le forze di base. (2) ---- tirannosauri (1) ---- 100.000 di anni fà (1) ---- 4 (1) ---- 47 milioni di anni fa (1) ---- 700000 anni più vicini agli albori della stirpe umana (1) ---- ANALISI (1) ---- ANTICHI LIBRI. (1) ---- Acoelomorpha (1) ---- Altruismo (1) ---- Cervello (1) ---- Dolore. (1) ---- ENERGIA (1) ---- Ecco come i geni di lavoro. (1) ---- GRUPPI ETNICI (1) ---- Megafossili (1) ---- NEURONI (1) ---- Origini Celtiche (1) ---- PROCESSORI QUANTISTICI (1) ---- STUDI ----MATRIMONI (1) ---- Sesso (1) ---- Smalto (1) ---- Tyrannosaurus rex (1) ---- astronomia (1) ---- datazione della terra (1) ---- ereditarieta (1) ---- filosofia (1) ---- infezioni (1) ---- info news genomica (1) ---- linkage disequilibrium (LD) (1) ---- morte di Lévi-Strauss (1) ---- organi rudimentali (1) ---- pericoli (1) ---- pesci (1) ---- prove (1) ---- provincia meridionale cinese di Guangxi (1) ---- rove (1) ---- studio del dolore (1) ----- Funghi Antichi (1) ----- processi decisionali (1) -----Fair play (1) -----L'assunzione di rischi (1) -----lattasi (1) ----3 (1) ----Ardi. (1) ----Coordinamento (1) ----Homo ergaster (1) ----Homo habilis (1) ----Homo heidelbergensis (1) ----Homo rudolfensis (1) ----L'origine e l'evoluzione del genere Homo (1) ----Late Homo (1) ----Medio Homo (1) ----Nbs1 (1) ----Primi Homo (1) ----RNA (1) ----Storia vertrebati (1) ----complesso MRN (1) ----comunicazione nel cervello (1) ----energia oscura (1) ----genoma di un cavallo domestico (1) ----hobbit (1) ----mappatura del genoma (1) ----meccanismo che impedisce a due specie di riprodursi (1) ----motore che sposta i cromosomi (1) ----uomo moderno (1) 0 milioni di anni fa (1) 1 (1) 3 (1) 4 milioni di anni fa (1) Actina (1) Amore (1) Analisi sui Social (1) Anoiapithecus brevirostris (1) Antropologia culturale (1) Azendohsaurus come Bizarre Reptile Early (1) Biodiversita (1) Cannibalismo (1) Charles Darwin e la teoria Alfred Russel Wallace (1) DNA mutazione (1) Dinosauri (1) Elenco dei periodi archeologici (1) GENETICA PROVE (1) GenePRIMP (1) HMP-microbioma umano (1) Homo sapiens origine. (1) INFO foxp2 (1) Intelligenza emotiva (EI) (1) La lingua come un mezzo universale simbolica (1) La mutazione in corso. (1) Linguaggio (1) Linguisti (1) Migrazione umano (1) News (1) Nosmips che vivevano in Africa quasi 37 milioni di anni fa. (1) Qualità di prova per la famiglia-genoma (1) RIicerca (1) Software come GenePRIMP (1) Srna (1) Studio del dolore (1) TRANSIZIONE EVOLUTIVA (1) amare dal punto di vista antropologico evolutivo. (1) analisi 2010. (1) batteri (1) c (1) cellula sintetica (1) cellula staminali nel cervello umano in sviluppo (1) co-evoluzione della vita e ambiente. (1) comportamenti (1) cooperazione; Scienze della Terra; Meteorologia (1) e resistenti contro gli effetti delle mutazioni. (1) energia naturale (1) evoluzione del sesso (1) evoluzione e vegetali (1) evoluzione primati (1) gene procariotico (1) genomi microbici (1) interazioni (1) interazioni preda simili sulla terra e negli oceani (1) la selezione sessuale e un run-via dell'evoluzione del linguaggio (1) milioni di anni fa (1) motocondri (1) nuova era (1) nuovi metodi statistici per l'analisi genetica e analizzare i dati dagli esseri umani e altri organismi. (1) origine della vita (1) passaggio dall'acqua alla terra (1) percezione della vita (1) pesci (1) predisposizioni cognitive e fisiche per la lingua (1) reciprocità (1) sRNAs (1) selezione ha un ruolo importante da svolgere per l'evoluzione e il livello di diversità (1) studio dei collegamenti sulla variazione genetica di empatia individuale (1) telomeri sono "brevi" tratti di DNA specializzati (1)

ORDINE ALFABETICO

---- tirannosauri (1) ---- 100.000 di anni fà (1) ---- 4 (1) ---- 47 milioni di anni fa (1) ---- 700000 anni più vicini agli albori della stirpe umana (1) ---- Acoelomorpha (1) ---- algoritmi per l'evoluzione (2) ---- alimentazione (3) ---- Altruismo (1) ---- Alzheimer (2) ---- ANALISI (1) ---- analisi comportamentali (5) ---- ANTICHI LIBRI. (1) ---- Antropologia culturale (5) ---- antropologia evolutiva (4) ---- arte e cultura (3) ---- astronomia (1) ---- attivarazione dei geni (3) ---- Biologia (5) ---- Cervello (1) ---- Charles Darwin (2) ---- Conferme (4) ---- cooperazione (2) ---- datazione della terra (1) ---- denti (2) ---- Dinosauri (2) ---- DNA (13) ---- Dolore. (1) ---- Ecco come i geni di lavoro. (1) ---- empatia. (4) ---- ENERGIA (1) ---- ereditarieta (1) ---- esperimenti (3) ---- evoluzione (20) ---- evoluzione ----- due milioni di anni (2) ---- evoluzione del sesso (2) ---- EVOLUZIONE rapidita della (7) ---- F O X P 2 (39) ---- filosofia (1) ---- FIORI (3) ---- FOTO (2) ---- genetica (5) ---- geografia Umana in adeguamento (13) ---- GRUPPI ETNICI (1) ---- infezioni (1) ---- INFO (13) ---- INFO foxp2 (12) ---- INFO influenza suina (8) ---- info news genomica (1) ---- legami genetici (3) ---- linkage disequilibrium (LD) (1) ---- Megafossili (1) ---- MIGRAZIONE UMANA (3) ---- morte di Lévi-Strauss (1) ---- MUTAZIONI (5) ---- NEURONI (1) ---- NUOVE TEORIE (5) ---- organi rudimentali (1) ---- Origini Celtiche (1) ---- origini delle varie popolazioni umane (3) ---- Paleontologia (3) ---- paleontologia. ---- geologia (2) ---- pericoli (1) ---- pesci (1) ---- PROCESSORI QUANTISTICI (1) ---- PROTEINE (5) ---- prove (1) ---- provincia meridionale cinese di Guangxi (1) ---- RICERCHE (55) ---- RIPRODUZIONE (5) ---- RNA (2) ---- rove (1) ---- SCOPERTE (45) ---- Sesso (1) ---- Smalto (1) ---- SPAZIO (2) ---- STUDI (72) ---- STUDI ----MATRIMONI (1) ---- STUDI. ---- mutazioni (8) ---- studio del dolore (1) ---- TEORIA EVOLUTIVA - NEWS (12) ---- Tyrannosaurus rex (1) ---- Uccelli (3) ---- UCCELLI ---- MUTAZIONI (4) ----- due milioni di anni (2) ----- Funghi Antichi (1) ----- processi decisionali (1) -----Fair play (1) -----L'assunzione di rischi (1) -----lattasi (1) ----3 (1) ----Ardi. (1) ----complesso MRN (1) ----comunicazione nel cervello (1) ----Coordinamento (1) ----energia oscura (1) ----gene che determina il colore (3) ----genoma di un cavallo domestico (1) ----hobbit (1) ----Homo ergaster (1) ----Homo floresiensis---- (2) ----Homo habilis (1) ----Homo heidelbergensis (1) ----Homo rudolfensis (1) ----L'origine e l'evoluzione del genere Homo (1) ----Late Homo (1) ----mappatura del genoma (1) ----MATRIMONI (2) ----meccanismo che impedisce a due specie di riprodursi (1) ----Medio Homo (1) ----motore che sposta i cromosomi (1) ----Nbs1 (1) ----Neanderthal (2) ----Primi Homo (1) ----Psicologia (2) ----RNA (1) ----Storia vertrebati (1) ----studi (2) ----uomo moderno (1) 0 milioni di anni fa (1) 1 (1) 3 (1) 4 milioni di anni fa (1) Actina (1) Algoritmi per l'evoluzione (3) amare dal punto di vista antropologico evolutivo. (1) Amore (1) Analisi (2) analisi 2010. (1) analisi comportamentali (3) Analisi sui Social (1) Anoiapithecus brevirostris (1) Antropologia culturale (1) ANTROPOLOGIA DELLA COMUNICAZIONE (33) archivio (2) Azendohsaurus come Bizarre Reptile Early (1) batteri (1) Biodiversita (1) c (1) cancro (2) Cannibalismo (1) cellula sintetica (1) cellula staminali nel cervello umano in sviluppo (1) Charles Darwin (2) Charles Darwin e la teoria Alfred Russel Wallace (1) co-evoluzione della vita e ambiente. (1) comportamenti (1) cooperazione; Scienze della Terra; Meteorologia (1) Creazione di una cellula batterica controllata da una sintesi chimica del Genoma (2) Dinosauri (1) DNA mutazione (1) e resistenti contro gli effetti delle mutazioni. (1) Elenco dei periodi archeologici (1) energia naturale (1) Esplorazione (2) Evoluzione (5) evoluzione del sesso (1) evoluzione e vegetali (1) evoluzione primati (1) F O X P 2 (3) FOXP2 Origine della forma moderna del gene (3) gene procariotico (1) GenePRIMP (1) GENETICA PROVE (1) geni che controllano i tratti e che influenzano pertanto il processo di speciazione (2) geni ruolo (2) geni tipo di (2) genomi microbici (1) geografia Umana in adeguamento (2) gusto (2) HMP-microbioma umano (1) Homo sapiens origine. (1) INFO foxp2 (1) Intelligenza emotiva (EI) (1) interazioni (1) interazioni preda simili sulla terra e negli oceani (1) L'origine e l'evoluzione del genere Homo (2) La lingua come un mezzo universale simbolica (1) La mutazione in corso. (1) la selezione sessuale e un run-via dell'evoluzione del linguaggio (1) Linguaggio (1) Linguisti (1) Linguistica evolutiva (2) lotta contro il cancro (2) Migrazione umano (1) milioni di anni fa (1) motocondri (1) mutazioni in geni attivi (2) Neandertal (3) News (1) Nosmips che vivevano in Africa quasi 37 milioni di anni fa. (1) nuova era (1) nuovi metodi statistici per l'analisi genetica e analizzare i dati dagli esseri umani e altri organismi. (1) organismi: capacita di adattarsi ai cambiamenti ambientali (2) origine della vita (1) Oskar mRNA (2) passaggio dall'acqua alla terra (1) percezione della vita (1) Periodi di tempi geologici (2) Periodi evolutiuvi (2) pesci (1) predisposizioni cognitive e fisiche per la lingua (1) Qualità di prova per la famiglia-genoma (1) reciprocità (1) Ricerche (2) RIicerca (1) sapore (2) scenari evolutivi e le forze di base. (2) Scoperte (6) selezione ha un ruolo importante da svolgere per l'evoluzione e il livello di diversità (1) Software come GenePRIMP (1) Srna (1) sRNAs (1) Studi (7) studio dei collegamenti sulla variazione genetica di empatia individuale (1) Studio del dolore (1) telomeri sono "brevi" tratti di DNA specializzati (1) Teoria evolutiva (3) TRANSIZIONE EVOLUTIVA (1)