Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Хімія
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Національний університет “Львівська політехніка”
Інститут хімії і хімічних технологій
Кафедра технології біологічноактивних сполук, фармації та біотехгології
Повідомлення
Новини біотехнологій
Підготувала
студентка групи БТ-11
Коханюк Богдана
Прийняла
доц. Швед Ольга Василівна
Львів 2011
Фонтан молодості
Уявіть собі, один ген в організмі, який може контролювати ваше здоров'я, такі речі, як запалення, інсулінорезистентність, рівень цукру в крові, ожиріння, хвороби серця, атеросклероз, хвороби Альцгеймера, артрит, і так далі ... Уявіть собі, що один ген може контролювати або бути "посередником" у всіх цих важливих заходах, що стосуються вашого здоров'я.
Такий ген існує. Він називається SIRT1 ген. У всіх нас є це.
При стимуляції, цей ген може значно поліпшити здоров'я, а може, вважають вчені, можливо, не тільки поліпшити те, що ви відчуваєте, але також, ймовірно, може продовжити ваше життя і зменшити ризики серйозних захворювань, ожиріння, цукрового діабету і багатьох інших умов, пов'язаних із старінням.
Коротше кажучи, це "Фонтан молодості", в пошуках якого людство знаходиться протягом століть. І, на диво, вчені виявили, що ці речовини міститяться у виноградній шкірці, арахісі і інвазивних травах, так званий японський горець, який стимулює цей ген, так що це фактично продовжує життя майже на 50% у деяких тварин .
Ця речовина з корисними властивостями називається ресвератрол. Reseveratrol - це речовина, яку синтезують рослини, щоб захистити себе від чужорідних бактерій, вірусів, отрути, і укусів комах, які живляться її листям або стеблом. Ресвератрол був виявлений близько 50 років тому в шкірці червоного винограду мускатних сортів, але лише недавно було доведено, що він продовжує життя.
Кілька років тому вчені виявили, що деякі черв'яки жили на 150% довше, якщо їм дано близько 30 мг дози на день. Для людини 75 кг, ця доза буде приблизно 1-1/2 г на добу, або близько 1 грама на 50 кг жінку. Тим неменш, обмін речовин у людини працює тільки на малу частину, порівняно з черв'яком або лабораторними щурами, так що фактична доза може бути від 3% до 5% від цієї цифри, або близько 50 міліграм. Але це лише справедливе припущення, а не реальний результат істинного дослідження про ефективні дозування для людей.
Це була вражаюча інформація для вчених, в результаті чого в усьому світі стався вибух досліджень. Експериментували на вищих тваринах, включаючи ссавців, або так званих «хребетних». Було встановлено, що лабораторні тварини, такі як щури жили до 30-40% довше, коли їм вводили приблизні дози ресвератрола пропорційно вазі їх тіла.
Це було всього лише кілька років тому. Тепер вчені почали підозрювати, що ця речовина може бути ресвератрол з червоного винограду, яка впливає на так званий "французький парадокс» - французи, як правило, довго живуть здоровим життям, незважаючи на харчування з високим вмістом жирів, недотримання дієти і куріння. Ми знаємо, що ці продукти повинні бути шкідливі для інших груп населення в усьому світі. Різниця в тому, що французький народ п’є червоне вино досить часто. Причому, ці червоні вина зазвичай містять дуже невелику кількість ресвератрола. Пляшка звичайного французького червоного вина може містити до 30, 40 або навіть 50 мг ресвератролу, а деякі не містять майже нічого. При вживанні різних червоних вин, французи стимулюють їх гени SIRT1 і продовжують своє життя.
Вчені поспішили зробити ще більше досліджень. Вони стали давати невеликим групам людей ресвератрол в різних дозах, щоб побачити, чи він поліпшить їх здоров’я. Рослинні екстракти були дані у вигляді ін'єкцій, або, як оральні контрацептиви, і навіть як пластирі і гель, що проникає через шкіру.
Те, що вони виявили дає надію. Ресвератрол, здається, нормалізує рівень цукру в крові, знімає запалення, покращує чутливість до інсуліну і, отже, покращує симптоми багатьох серйозних захворювань, таких як діабет, хвороба серця, захворюваність раком, і так далі.
Ресвератрол здається трав'яним фонтаном молодості. Після цих результатів з усього світу в 2006 році сотні компаній стали продавати без рецепта трав'яні добавки з ресвератролом. Але є проблема, яку вчені з'ясували. Коли людське тіло приймає ресвератрол як капсулу, воно перетворює продукт в метаболіти. Ці метаболіти можуть бути здоровими, або ні. Нові дослідження ще будуть зроблені. Початкові дослідження ефективності ресвератрола були зроблені в пробірці тестової лабораторії. Деякі дослідження проводилися на лабораторних тваринах, яким речовини були введені з продуктоми. Тепер здається, що добавки ресвератролу сьогодні можуть бути порожньою витратою грошей. Але, є надія! Великі фармацевтичні компанії приходять до вас на допомогу. Вони в даний час тестують синтетичні "аналоги" ресвератролу або їх копії, які спеціально розроблені, щоб в 1000 разів більше витримувати метаболічне перетворення в людському тілі. Ці нові препарати можуть, нарешті, дати нам реальне джерело молодості. Вони звуться Sirtus. Компанія, яка виробляє їх, звичайно, запатентувала процес, так що ви в змозі купити їх у лікаря.
Виявляється, що шкіра вбирає ресвератрол без перетворення, як ваша травна система. І вона робить це досить ефективно, на дуже високих рівнях біодоступністі. Крім того, деякі вчені досліджували ресвератрол, який не ковтали, але розчиняли під язиком, принаймні одну хвилину. Це також, здається, працює добре на проведення чистого ресвератролу в кровотік, де він може виконувати свою роботу. Де можна отримати шкіру патчі або під язик ресвератрол? Ніде в даний момент. Такі таблетки або патчі ще не був схвалений FDA для використання людиною. Якщо ви в даний час приймаєте препарати для розрідження крові, Віагру, ліки для артеріального тиску, діабетичні препарати, протизапальні засоби та інші препарати вам слід поговорити з лікарем, перш ніж приймати ресвератрол. Ресвератрол, коли він працює належним чином в ефективних дозах, може діяти на зниження агрегації тромбоцитів, зниження цукру в крові, зниження резистентності до інсуліну, знижує кров'яний тиск, і так далі.
Схоже, що хоча ресвератрол швидко метаболізується в організмі з великою ефективністю, дослідження в лабораторних тварин і людей як і раніше свідчать про значні переваги для здоров'я, що приймають оральні добавки концентрованих екстрактів. "Механізм дії" до кінця не вивчений. Може бути, що продукти з метаболітів ресвератрола самі могли б зробити хорошу роботу, або може бути, що ресвератрол лише стимулює інші процеси, так що дія чистого ресвератролу продовжується і після виходу речовини зникає . Майже кожне вивчення добавок для тварин і людини продовжують демонструвати значні скорочення симптомів захворювання. Ефективні дози ресвератролу продовжують вивчатися у зв'язку з конкретними умовами, такими як рак, гіперхолестеринемія, гіперліпідемія, інсулінорезистентність, артеріальна гіпертензія, гіпер-або гіпоглікемія,, остеопороз, хвороба Альцгеймера, артрит ОА та РА, профілактика інсультів, порушення мозкового кровообігу серця, і багатьох інших умов.
Дуже невелика кількість ресвератрола в шкірці червоного винограду, навіть різноманітних мускатних. Деякі червоні вина мають кілька міліграмів ресвератрола, але точного визначення того, скільки ви можете отримати з будь-якого типу вина немає.
Пити вино з цією метою, ймовірно, не дуже хороша ідея. Є дуже багато небезпек, пов’язаних з вмістом алкоголю, наркоманією, і ризиком пошкодження печінки від постійного споживання. Хоча французи, здається, отримують користь від споживання вина, але дюди, що змінили вино на таблетки з ресвератролом отримують ще більше переваг.
Пристосування рослин до змін клімату
В умовах зміни клімату, тварини мають перевагу в порівнянні з рослинами: вони можуть рухатися. Але нове дослідження під керівництвом дослідників університету Брауна показує, що рослини можуть мати деякі зміни.
В статті, опублікованій в області науки, дослідницька група визначає особливості Arabidopsis - рослини, яка керує змінами в генах, і здатністю виживати і розмножуватися в різних кліматичних умовах. Дослідники виявили, що подальші зміни клімату в значній мірі впливають на набір генів, що передаються Arabidopsis щоб оптимізувати його виживання і розмноження. Набір генів змінюється, повідомляють автори, в залежності від кліматичних умов в регіоні - холодний, теплий, сухий, вологий, або інший. "Це перше дослідження, яке показало еволюційні адаптації для Arabidopsis thaliana в широких географічних масштабах і показало його з молекулярної точки зору.", -сказала Джоанна Шмітт, директор Екологічна ініціативи змін в Університеті Брауна і автор статті. Дослідники вважають, що шляхом виявлення генетичних змін, які відзначають відповідь Arabidopsis до зміни клімату, вчені можуть зрозуміти, як клімат може привести до зміни генетичних профілів інших рослин."Існує еволюційна гнучкість, щоб допомогти рослинам прийняти ту чи іншу сторону", сказав Олександр Фурньє-Левел, доктор, дослідник в Університеті Брауна і перший автор газети.
Дослідники посадили Arabidopsis (ця рослина популярна серед біологів, тому що її геном порівняно невеликий), в чотирьох місцях з усіх її природних ареалів у Європі - Валенсія, Іспанія,Галле, Німеччина, Норвіч, Великобританія; і Оулу, Фінляндія. Різними групами були посаджені рослини, що походять з різних природних ареалів і різних видів клімату - від холоду (Фінляндія) до теплого (Іспанія) з океанічного (Сполучене Королівство) до континентального (Німеччина). Таким чином, дослідники могли порівняти місцеві штами з представниками інших регіонів та пошуку ознак, які мають перевагу, сказав Шмітт. "Це був по-справжньому масштабний захід, стеження за більш ніж 75000 рослин в полі, з ближнього кола Арктики до узбережжя Середземного моря", сказав Вільчек, колишній доктор-дослідник в лабораторії Шмітта, в даний час він на факультеті коледжу в Дип-Спрінгс. Arabidopsis - це однорічна рослина, так що ми могли б провестидослідження в межах одного року. Ми відіслали зібрані нами рослини назад Брауну і почали трудомістку роботу підрахунку плодів цих рослин. Зрештою, нам вдалося зібрати дуже великий набір даних, який дає нам нове розуміння того, що потрібно для рослині, щоб вижити в природі в широкому діапазоні кліматичних умов ".
Потім група досліджувала геном Arabidopsis, щоб знайти молекулярні механізми, які могли б дати рослині генетичну гнучкість для боротьби з кліматичними ударами. Для виявлення змін в геномі серед регіональних представників, дослідники провели в геномі дослідження генів, що відповідають за виживання і плодоношення, що складаються з більш ніж 213 000 однонуклеотидних поліморфізмів. Доктор пояснив, що покажчики з дослідження генів схожі на покажчики регіональних представників, які виросли в оригінальних кліматичних умовах. Але з експериментів, команда виявила, що ген, що визначає придатність для Arabidopsis в одному регіоні, на подив, відрізняється від тих, які пов'язані з цьою здатністю в іншому регіоні. Рослини з Фінляндії, з північної межі діапазону були обмежені температурою. В одному з прикладів, представлених в роботі дослідники виявлення алелель SNP , що забезпечує у воді стресостійкість , ген названий SAG21. Цей алель був поширений в іспанських популяціях арабідопсису, але не в холодному кліматі Фінляндії. "Клімат пояснює розподіл локально сприятливих алелів", пояснив Фурньє. "Це допомагає пояснити, як клімат змінює гени». "Ми виявили, що генетичні основи виживання і розмноження майже повністю різні в різних регіонах, що дозволяє припустити, що еволюційна адаптація до клімату не завжди діє в умовах низької продуктивності в іншому кліматі", сказав Шміт. "Таким чином, геном Arabidopsis може еволюційно гнучко реагувати на зміни клімату".
Біотероризм ХІХ сторіччя
Біологічне зброя (БЗ) є засобом масового знищення людей, с/г тварин і рослин. Його дія заснована на використанні хвороботворних мікробів, бактерій, вірусів, грибків, а також вироблюваних деякими бактеріями токсинів. До біологічної зброї відноситься рецептура виготовлення хвороботворних мікроорганізмів та засоби їх доставки до цілі. До засобів доставки відносять ракети, авіаційні бомби, артилерійські снаряди, генератори аерозолів та спеціальні контейнери. Треба відзначити, що найбільш ефективним способом застосування БЗ є її розпорошення за допомогою наземних або авіаційних засобів. Біологічна зброя здатна викликати небезпечні масові захворювання серед людей і тварин на великих територіях і використовується для ведення біологічної війни.
Як будь-який тероризм, біотероризм має, перш за все, політико-ідеологічні корені. Характер переслідуваних цілей і завдань - боротьба за владу і політико-економічний вплив у сучасному світі вимагає від терористів XXI століття здійснення глобальних акцій, здатних самим серйозним чином впливати на населення та уряди різних країн. Реалізація цих цілей можлива тільки шляхом застосування чи загрозою застосування будь-якого з видів зброї масового ураження: ядерної, хімічної або біологічної.
Створення різними країнами цих видів зброї та наступної розробки у військових цілях все нових, більш ефективних його різновидів було подібно до процесу випускання джина з пляшки. Рано чи пізно, спрощення технологій виробництва та розробки зброї масового ураження повинно було привести до втрати контролю над ним і поставити все людство перед новими і дуже серйозними загрозами безпеці. За останні десятиліття кілька десятків держав стали реальними власниками ядерної зброї і засобів її доставки, понад півсотні країн мають можливість виробництва хімічної зброї та більше сотні держав здійснюють наукові та виробничі програми, пов'язані із захистом від особливо небезпечних інфекцій. Отже, саме біологічну зброю і його компоненти на сьогоднішній день є найбільш доступними.Тому що природні вогнища особливо небезпечних інфекцій існують повсюдно, тому що у всіх країнах є лабораторії контролю за санітарно-епідеміологічною обстановкою з необхідним обладнанням, тому що будь-яке мікробіологічне виробництво, включаючи пивзаводи, можна переробити для напрацювання великих кількостей мікроорганізмів-збудників. У той же час, за ефективності впливу, біологічну зброю нітрохи не поступається ядерній або хімічній.Крім прямих людських втрат, біозброя має ще одну вражаючу дія - вона здатне викликати масштабну паніку. Причому для досягнення цієї мети зовсім не потрібно влаштовувати широких епідемій. До нещастя, біологічну зброю, на відміну від ядерної або хімічної, володіє тою властивістю, що при "правильно" проведеній первинній атаці процес розповсюдження інфукції протікає вже без участі конкретних виконавців. Таким чином, за сукупністю параметрів можна з упевненістю стверджувати, що біологічну зброю було вибрано терористами не випадково, а як найбільш підходящу для досягнення їхніх цілей.
Інтенсивні дослідження з розробки засобів і методів ведення біологічної війни розгорнулися в XX столітті. Так, під час першої світової війни німці здійснили кілька спроб застосування БЗ проти Росії і інших країн Антанти. Під час другої світової війни німецько-фашистське командування намагалося поширити висипний тиф серед населення на окупованій території СРСР, готувалося до широкого застосування біологічної зброї у військових цілях. Розробку БЗ вела також Японія.
Біологічна зброя (БЗ) може проникати в організм людини при диханні, з їжею або через шкіру. Оскільки шкіра людини забезпечує гарний захист від мікроорганізмів, присутніх в навколишньому середовищі, цей вид зараження щодо малоефективний. Ураження людини відбувається головним чином під час дихання, інша можливість виникає при споживанні отруєної їжі або води.
Існує кілька типів хвороботворних збудників, таких як бактерії сибірської виразки чи чуми, віруси віспи або лихоманки Ебола, рикетсії, що викликають Ку-лихоманку і ін.
Усі вони у випадку застосування підпадають під визначення біологічної війни.
Питання про те, чи може той чи інший патогенний мікроорганізм або токсин використовуватися як біологічний агент, вимагає знання великої кількості факторів, таких як дози зараження, час дії, можливості розповсюдження хвороби, спосіб зараження (в процесі дихання, споживання їжі або укусі комах), метод розповсюдження агента, його стабільність і т.д. Патогени повинні володіти рядом характеристик, які роблять їх привабливими як біологічну зброю: їх виробництво повинно бути доступним, вони повинні впливати в основному через дихальні шляхи, або при вживанні їжі та води, бути досить стабільними, щоб під час розпилювання в атмосфері не втратити своїх хвороботворних властивостей.У результаті свідомого розповсюдження патогенів, коли невелика кількість збудника потрапляє в місця знаходження людей, тварин або посівів, відбувається його розмноження, і після інкубаційного періоду з'являються симптоми хвороби. У разі потрапляння деяких мікроорганізмів ці симптоми є наслідком дії вироблюваних ними токсинів - токсичних хімічних речовин.
До структури надзвичайних епідемічних ситуацій в світі входять: карантинні інфекції (чума, холера, жовта лихоманка); емерджентні інфекції (екзотичні високо-контагіозні вірусні геморагічні лихоманки); особливо небезпечні природно-вогнещеві інфекційні захворювання (лептоспіроз, кліщовий енцефаліт, геморагічні лихоманки, хвороба Лайма); раптово виникаючі інфекції, що повертаються, викликаючі спалахи і епідемії захворювань, котрі реєструються спорадично, постійно і мають закономірності свого циклічного розвитку (дифтерія, грип, дизентерія, ешеріхіози, туберкульоз, сифіліс, гонорея і т.д.); генетично змінені мікроорганізми в навколишньому середовищі; аварії при техногенних катастрофах (зниження специфічної і неспецифічної резистентності людини до різноманітних захворювань, порушення систем життєзабезпечення людей, відсутність якісної питної води, гарантійної якості харчових продуктів); маловивчені інфекції (хвороба легіонерів, хвороба Кронсфельда). З метою біотероризму (також як і воєнної загрози) може бути використаний широкий спектр збудників і їх токсинів (близько 60). Проте, найімовірніше, використання найбільш контагіозних збудників (віруси натуральної віспи, геморагічної лихоманки Марбург, збудники чуми, сибірської виразки, туляремії токсин ботулізму). З меншим ступенем вірогідності можуть бути використані менш контагіозні збудники (бруцельозу, венесуельського енцефаліту коней, сапа, меліоїдоза, висипного тифу, жовтої лихоманки, холери, токсинів правця і дифтерії). Крім того, існують збудники, використання яких проблематичне (віруси сказу, грипу, парентеральних гепатитів, ВІЛ, збудники сифілісу, гонореї і стафілококової інфекції).
Головними групами або класами патогенів, які можуть викликати інфекційні хвороби, і токсинів, які можуть завдати шкоди здоров'ю шляхом інтоксикації і можуть вважатися потенційними біологічними агентами, є:
1) Бактерії .
Ці агенти можуть викликати такі хвороби, як сибірська виразка, чума і туляремія. Хоча багато патогенних бактерій чутливі до антибіотиків, деякі їх штами стійкі до них і здатні існувати в природних умовах. Вони можуть легко проводиться на штучної живильному середовищі в установках для мікробіологічної промисловості.
2)Віруси .
Існує велика кількість вірусів, що викликають хвороби. Віруси можуть вирощуватися в живих тканинах. Приклади вірусів, що можуть бути використані в агротероризмі (агенти):віруси хвороб, що передаються аліментарним шляхом; вірус лихоманки свиней (висока можливість передачі); вірус хвороби Ньюкастла.
Перелік біологічних агентів та токсинів – ветеринарний аспект: вірус африканської хвороби коней, вірус африканської лихоманки свиней, вірус пташиного грипу, вірус віспи верблюдів, вірус класичної лихоманки свиней, віруси, що викликають аліментарні захворювання, вірус віспи кіз, вірус японського енцефаліту, вірус бугристості шкіри, вірус хвороби Ньюкастла, вірус везикулярної хвороби свиней, вірус везикулярного стоматиту.
Перелік біологічних агентів та токсинів –аспект рослинництва вірус віспи свиней. Біологічні агенти поділяються на 3 категорії: Категорія “A”:віруси геморологічних лихоманок(Ебола, Марбур, Ласса). Категорія “В”: арбовіруси. Категорія “С”: жовта лихоманка, хантавіруси.
3) Рикетсії .
Прикладом служать бактерії, що викликають Ку-лихоманку. Бактерії розмножуватися подібно вірусам тільки в клітинах господаря.
4) Гриби .
Лише деякі види можуть бути використані проти людини, вони набагато більш небезпечні для сільськогосподарських культур.
5) Токсини .
Це продукти життєдіяльності мікроорганізмів (токсин ботулізму або ентеротоксин стафілокока), рослин (рицин з бобів рицини) або молюсків (саксітоксін).
За оптимальних умов застосування зона ураження в результаті біологічної атаки може сягати до декількох сотень кілометрів. Початкове кількість БЗ може бути невелика(усього кілька мікроорганізмів), однак, оскільки біологічні агенти здатні розмножуватися в інфікованому об'єкті, цього може виявитися достатньо для нанесення серйозного збитку.
Одним з характерних рис БЗ є так званий відкладений ефект впливу, пов'язаний з наявністю в більшості інфекцій певного інкубаційного періоду. Відкладений ефект ускладнює виявлення факту біологічної атаки, особливо якщо мова йде про ендемічних для даної місцевості хворобах, що дає можливість заперечувати факт застосування БЗ.
Очевидно , що біологічний напад є серйозною загрозою і для мирного населення. Так само можуть постраждати домашні тварини та посіви.
До основних засобів захисту від бактеріологічної зброї відносять: вакцини, сироваткові препарати, антибіотики та інші лікарські засоби, які використовуються для екстремальної та спеціальної профілактики інфекційних хвороб, засоби індивідуального та колективного захисту, хімічні речовини, що застосовуються для знезараження (дезінфекції та дезінсекції).
Першу лікарську допомогу постраждалим від застосування БЗ надають з урахуванням клінічної картини хвороби та життєвих свідчень. У невідкладному порядку вводять серцево-судинні засоби та стимулятори дихання, дають багато пити з метою дезінтоксикації.Кваліфікована медична допомога ураженим, що надається до встановлення етіологічного діагнозу, включає заходи того ж характеру, що і перша лікарська, але в більшій їх різноманітності, з урахуванням розвитку клінічної картини і можливостей встановлення типу збудника та можливого діагнозу.Спеціалізована медична допомога і лікування здійснюються на основі точного діагнозу інфекційного захворювання. Для надання спеціалізованої медичної допомоги та лікування виділяють інфекційні та терапевтичні, а за наявності комбінованих поразок і багатопрофільні хірургічні госпіталі і лікарні. Всі ці госпіталі переводять на роботу в суворій протиепідемічного режиму. Лікування уражених проводять до остаточних результатів (позитивних або летальних).Евакуацію уражених біологічною зброєю з вогнища масових поразок здійснюють тільки спеціальним санітарним транспортом в супроводі медперсоналу. Евакуація з госпітальної бази фронту в тил країни допустима лише у випадку, коли хворі потребують тривалого терміну лікування і не становлять небезпеки для оточуючих (ботулізм, бруцельоз, туляремія та ін.)
В Україні функціонує 3212 лабораторій мікробіологічного профілю, в тому числі в системі Міністерства охорони здоров’я біля 2000, в яких постійно проводяться роботи з біологічними агентами ІІ-ІV груп патогенності. З метою посилення протиепідемічного режиму та підвищення безпеки цих установ, протягом останніх 5 років прийнято ряд організаційних та практичних заходів. Затверджені накази МОЗ України з питань підвищення безпеки установ та посилення росмікробіологічних підрозділів (лабораторій) закладів державної санітарно-епідеміологічної служби, науково-дослідних інститутів, за висновками перевірок запропоновані заходи щодо підвищення біологічної безпеки установ та порядку утримання колекцій культур. Але, на жаль, матеріально-технічне забезпечення установ та закладів санітарно-епідеміологічної служби залишається недостатнім. Парк лабораторного обладнання та приладів застарілий і залишається на рівні 70-80 років. Практично відсутнє сучасне обладнання, в тому числі і для молекулярно-генетичних досліджень.
Вплив бактеріального збудника на рослини
Протягом багатьох десятиліть, науковці та фермери намагалися зрозуміти, як бактеріальний збудник продовжує завдавати шкоди помідорам, незважаючи на численні сільськогосподарські спроби контролювати його поширення. Існує збудник бактеріального захворювання плямочка помідор (Solanum Lycopersicum), захворювання, яке зустрічається в усьому світі і призводить до різкого скорочення врожайності фруктів і якості, особливо під час холодної і вологої пори. Навесні 2010 року, наприклад, спалахи у Флориді та Каліфорнії спустошили врожай в цих областях. "Існує не так багато, що можна зробити з точки зору сільського господарства", сказав Борис Vinatzer, ад'юнкт-професор патології рослин, фізіології і бур'янів науки і афільованим членом факультету з Життя Fralin Science Institute у Вірджинії. "По-перше, фермери намагаються використовувати насіння, вільне від патогенів для запобігання спалахів захворювань. Також є деякі стійкі до хвороб сорти помідорів, але патоген може подолати цей опір, втративши ген, який дозволив би цим рослинам його розпізнати і захистити себе. Також використовують пестициди, але збудник став стійким по відношенню до них ". Так, як збудник розвивався, послідовно обходячи зусилля по ліквідації? Геном декількох Pseudomonas syrinage був впорядкований з метою відстеження здатності бактеріальних патогенів, до подолання оборони і розробки методів для запобігання подальшого поширення. Їх результати були нещодавно опубліковані 25 серпня в журналі, що видається Публічної бібліотеки науки.
Команда дослідників вивчала збудника протягом майже п'яти років. У 2008 році інститут отримав $ 1 млн на п'ять років від Національного наукового фонду для продовження дослідження збудника. По-перше, вченим необхідно відобразити зміни в бактеріальних патогенах за великі проміжки часу. Вони порівняли послідовності ДНК бактерій з виділеними за кілька років, починаючи з 1960 р. і які з тих пір зберігається в міжнародних колекцій культур. Вчені виявили й проаналізували ряд мутацій, які відрізняли послідовність геномів. Основним з питань було чи бактерії, виділені у 2000 році розвиваються незалежно від предка, який жив до того, 100 чи 200 років тому? Щоб відповісти на це питання вчені використовували статистичні методи , щоб співвіднести відмінності в послідовності ДНК, між ізольованими бактеріями, які з віком були ізольовані, щоб визначити, як бактерії поступово стали більш відрізняєтися від першої бактерії ізольованої в 1960 році. Дослідницька група виявила, що збудник ймовірно, розвивався відносно недавно і продовжує адаптуватися до помідор, мінімізуючи його визнання томатною імунною системою. Це говорить про те, що новий збудник, як варіант з підвищеною вірулентністю поширюються по всьому світу непомітно, становлячи потенційну загрозу біологічної небезпеки. У кінцевому рахунку, потрібно більш точними методами ідентифікувати патогени, щоб замінити застарілі таксономічні описи, які були створені в період, коли було неможливо класифікувати бактерії , тому що молекулярні методи не були створені. Даний збудник є важливим для вивчення, оскільки він був використаний в якості моделі збудника в багатьох лабораторіях по всьому світу і є економічно значущою, через зниження якості і врожайності помідор. Вчені розширюють науково-дослідні проекти з розслідування, як збудник спочатку розвивався, як він поширюється по всьому світі, і що може бути зроблено, щоб перешкоджати його поширенню, включаючи те, як помідор може бути спроектований, щоб бути більш стійкими до патогена.
Дослідження генів, що відповідальні за хворобу Дауна
Підвищені рівні два гени виробляють потовщення стінок шлуночків в серці миші зліва. Праворуч, нормальне серце миші. Дослідження за участю плодових мушок і мишей дозволив біологам виділити два критичні гени, відповідальні за вроджені вади серця у людей з синдромом Дауна, що є однією з основних причин дитячої смертності та смертності людей, що народилися з цим генетичним порушенням. У статті, опублікованій 3 листопада вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, Медичного науково-дослідного інституту в Ла-Хойя, Каліфорнія, та університету штату Юта зробили доповіді про ідентифікації двох генів, які, працюючи разом, порушують серцевий розвиток та функціонування. Синдром Дауна - це розлад, який відбувається в одному з 700 випадків, коли люди мають три, замість звичайних двох, копії 21-ї хромосоми. " 21-а хромосома є найкоротшою хромосомою людини, але інтенсивні генетичні дослідження у людей з синдромом Дауна визначили невелику ділянку на цій хромосомі, яка відіграє важливу роль у виникненні вроджених вад серця. Вчені підозрювали, що гени взаємодіють один з одним, щоб змінити розвиток серця або серцевої функції, якщо вони присутні утрьох в 21-й парі хромосом . Виявлення генів, які сприяють вродженим вадам серця є складним завданням, яке можна вирішити з використанням традиційних експериментальних моделей, таких як миші, так як число можливих генетичних комбінацій, які повинні бути створені і випробувані дуже велике. Були використанв і плодові мушки, які простіше і швидше відтворюють біологічні системи з тих же генів, що миші і люди. По-перше, плодові мушки були використані для перевірки всіх можливих попарних генетичних взаємодій між цими генами, які можуть порушити функцію серця. Ці комплексні генетичні дослідження вказували на особливий пару генів, відомих як DSCAM і COL6A2, які привели до найбільш важких дефектів, коли опинялись разом . Потім дослідники протестували вплив підвищення роботи цих генів на серця піддослідних мишей. Вони вперше підготовлена генетичних ліній мишей з підвищеною активністю кожного з цих генів в серці, а потім після створення потомства, гени мали взаємодіяти один з одним. Батьківські особини, а також їх потомства були потім перевірені на функцію серця і видимі дефекти серця. Миші з підвищеним рівнем активності кожного гена окремо в різних хромосомах були в основному нормальні. Але нащадки з підвищеними рівнями активності обох генів у хромосомі страждали від важких серцевих дефектів. Ці вади серця були двох видів. Перший нагадував одну з характерних особливостей синдрому Дауна кардіологічних хворих, в якому кров змішується між двома передсердями через маленькі отвори в перегородці, яка зазвичай ізолює ці дві камери. Другий недолік, який не часто спостерігається, було потовщення серцевої стінки - гіпертрофія серця. Таке потовщення серцевої стінки значно погіршує роботу серця і може призвести до серцевих нападів, які дійсно спостерігається у деяких з найбільш серйозно постраждалих у досліді мишей. Ці аномалії виникають через зміну інтервалів у хромосомах людини. Залежно від розмірів ділянок, хромосоми мають додаткові або меншу кількість копій генів, тому різні умови можуть призвести, наприклад до ожиріння, аутизму і шизофренії. Зазвичай при цих захворюваннях, як і в синдромі Дауна, існують незвичні головоломки з можливих генів зі зміненим числом копій, які беруть участь у виникненні захворювання. Дані надано Каліфорнійським університетом.
30.05.2013 22:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора