Створено комп'ютерну модель бактерії. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Створено комп'ютерну модель бактерії

01.08.2012

Дослідники зі Стенфордського університету та Інституту Крейга Вентера заявили у п'ятницю через журнал Cell, що їм вдалося створити повну комп'ютерну модель бактерії та простежити на молекулярному рівні весь її життєвий цикл між поділками.

За зразок було взято патогенну бактерію Mycoplasma genitalium, ту саму, яку співробітники Інституту Крейга Вентера використали у 2008-му році для створення штучної хромосоми. Причина вибору проста - це бактерія з найменшим у світі геномом, що складається всього з 525 генів. Однак і цей найпростіший живий організм зажадав для своєї комп'ютерної віртуалізації спільної роботи 128 потужних комп'ютерів.

Хоча самі дослідники інтерпретують те, що вони зробили, як "перший драфт", перша чернетка M.genitalium, це був безперечно повністю "живий" одноклітинний організм, що містить 28 видів взаємодіючих між собою молекул - РНК, ДНК, білків і маленьких молекул, званих метаболітами – продуктів клітинної життєдіяльності. Цікаво, що життєвий цикл бактерії до її поділу зайняв 9-10 годин машинного часу. Приблизно такий час M.genitalium живе й у світі.

Роботу стенфордської команди вже визнано серйозним проривом у дуже юному науковому напрямі – комп'ютерній біології. Комп'ютерні моделі клітин створюються в різних лабораторіях вже близько десяти років, але все це дуже приблизні моделі, здатні описувати лише невелику кількість функцій і включають роботу лише частини генів.

Зараз перед дослідниками стоїть наступне, на перший погляд, майже нездійсненне завдання - створити модель бактерії Escherichia coli, яка бере участь у переважній більшості мікробіологічних експериментів. Її ДНК складається з 4288 генів, вона ділиться кожні 20-30 хвилин і за кількістю молекулярних взаємодій порядки обганяє M.genitalium. Доцент біоінженерії Маркус Коверт, який очолює дослідження, заявляє, що віртуальна E. Coli буде створена його групою через два роки.

<< Назад: Всесвіт під загрозою темної енергії 02.08.2012

>> Вперед: У боротьбі з грипом допоможуть рослини 31.07.2012

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Голод омолоджує стовбурові клітини 12.05.2018

Стовбурові клітини, як відомо, можуть дуже довго ділитися, при цьому частина їх залишається, як і раніше, стовбуровими, а частина перетворюється на якісь спеціалізовані клітини, що виконують ті чи інші функції. Саме стовбурові клітини оновлюють наші тканини, заміняючи старі та загиблі клітини новими. Але з часом стовбурові клітини втрачають здатність ділитися без кінця - як і весь інший організм, вони теж старіють і їх запас поступово зменшується, що не може не вплинути на стан органів, які вже не можуть оновлюватися.

Стовбурові клітини можна омолодити, якщо їм поголодати. Дослідники з Масачусетського технологічного інституту експериментували з мишачими стовбуровими клітинами кишечника, завдання яких – оновлювати епітеліальну вистилку кишкових стінок. (Цей епітелій зношується досить швидко - за п'ять днів стовбурові клітини його повністю змінюють.)

Після того, як старих мишей добу тримали надголодь, з їхнього кишечника брали стовбурові клітини і змушували їх сформувати "мінішечник" - крихітний органоїд, що імітує шматочок справжнього кишечника. У "мінікишечнику" повинні були з'явитися клітини декількох типів, що формують ліберкюнові, або кишкові, крипти - трубчасті поглиблення епітелію, усаджені клітинами, здатними виділяти слиз, гормони, здатні всмоктувати поживні речовини і т.д.

Очевидно, щоб зробити такий мініорган, стовбурові клітини мали працювати дуже інтенсивно. І ось за допомогою "мінікішечника" вдалося встановити, що голод вдвічі підвищує регенеративні здібності стовбурових клітин, які, поголодавши, більш активно ділилися і активніше перетворювалися на інші клітини. Можна сказати, що голод омолоджував старі стовбурові клітини; втім, клітини, взяті у молодих тварин, з голоду теж починали працювати краще.

Дослідникам вдалося з'ясувати, як у голодуючих клітинах змінюється обмін речовин: вони перестають використовувати як джерело енергії вуглеводи, починаючи інтенсивно розщеплювати жирні кислоти (при цьому у них активуються гени, що відповідають за метаболізм жирів). Саме активне розщеплення жирних кислот допомагає відновити "стволові" здібності клітин - якщо їм штучно заборонити добувати енергію таким чином, то ніякий голод їм не допоможе. У той же час, якщо клітинам дати речовину, яка зуміє активувати гени метаболізму жирів, то клітини омолоджуються і без голодування. Тобто вся справа в тому, щоб включити потрібні енергетичні реакції, а як саме ми їх включатимемо, неважливо.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт