fotografie z otvorených zdrojov
Dôležité novinky: biológovia z Tufts University (USA) podarilo sa obnoviť schopnosť regenerácie chvostového tkaniva v žubrienky. Túto prácu možno považovať za obyčajnú, ak nie jedna okolnosť: výsledok sa dosiahol netriviálnym spôsobom s použitie optogenetiky, ktorá je založená na manažmente bunková aktivita pomocou svetla. Konečným cieľom všetkého takého výskum – objavte prírodné mechanizmy, ktoré kontrolujú obnovenie častí tela a naučiť sa ich začleniť do ľudí. Pulec sú pre túto úlohu najvhodnejšie, pretože v počiatočnej fáze vývoja si zachovávajú schopnosť nahradiť stratené končatiny, ale potom to ostro stratí. Ak odrežete chvost jednotlivcov, vstúpili do tzv. žiaruvzdorného obdobia, nebudú môcť pestovať to znova. Vnútorné systémy regulujúce regeneráciu, stále prítomné v ich telách, ale z nejakého dôvodu zastavený. Michael Levin a kolegovia ich prinútili zarobiť znova, vlastne odvrátiť fyziologický čas späť. Skvelé, ako to dokázali. Jedna skupina pulcov, bez chvosta, bol pestovaný v krátkom osvetlenom kontajneri dva záblesky svetla; druhý žil v plnom rozsahu v tme. V dôsledku toho sa žubrienky prvej skupiny zotavili plné tkanivo chvosta vrátane štruktúr chrbtice, svalov, nervové zakončenie a pokožka. Pulečky druhý prekonajú následky amputácie nemohli, ako sa očakávalo v ich veku. Ak to vyzerá zamerať, je to iba čiastočne. Zistiť, prečo sa to stalo Princíp experimentu je potrebné objasniť. V skutočnosti sú všetky zvieratá v jednej fáze životný cyklus, podrobený rovnakým manipuláciám. Jediná vec to, čo odlišovalo tieto dve skupiny, bola prítomnosť alebo neprítomnosť osvetlenia. však svetlo nebolo skutočnou príčinou zmeny. Slúžil diaľkový spínač, ktorý aktivoval faktor, ktorý (nie celkom jasne) začal proces regenerácie. Hyperpolarizácia pôsobila ako taký faktor. transmembránové bunkové potenciály; alebo jednoduchšie – bioelektrika. Optogenetika vám umožňuje zostaviť experiment je pomerne jednoduchý. Injekcia molekuly mRNA archerodopsínu na fotocitlivú bielkovinu boli zavedené do pulcov. To viedlo k tomu, že po niekoľkých čas na povrchu bežných buniek nachádzajúcich sa v hrúbke tkaniva, objavili sa „veveričkové čerpadlá“. Pod podmienkou stimulácie svetlom (a iba v v tomto prípade) indukovali tok iónov cez membránu, čím sa menili jeho veľmi elektrický potenciál. V podstate okrem membrány svetlá aktivované pumpy, vedci nič nepomáhajú neponúkané. Avšak iba dopad na elektrinu vlastnosti buniek sa ukázali ako dostatočné na spustenie v tele komplexná kaskáda regeneračných procesov. Na druhej strane ďakujem optogenetika spôsobiť tieto zmeny zvonku je jednoduchá, stačí žiariť na pulec. Regenerácia zostáva jednou z hlavných tajomstvá biológie. V roku 2005 sa vedecký časopis zaradil medzi 25 Najdôležitejšie problémy, ktorým čelí veda, ďalšia otázka: Čo Regenerácia orgánov? Vedci bohužiaľ doteraz zlyhali koniec pochopiť, prečo niektoré zvieratá v ktorejkoľvek fáze ich života voľne obnoviť stratené časti tela, zatiaľ čo iné stratiť túto schopnosť navždy. Akonáhle vaše telo vedelo ako pestovať oko alebo ruku. Bolo to dávno, na samom začiatku života v ako embryo. Špecialisti majú záujem o to, kde to zmizne. vedomosti a to, či je možné znovu ich oživiť u dospelých. v súčasnosti sa sústreďuje hľadanie väčšiny biológov hlavne okolo génovej expresie alebo chemických signálov. Laboratóriá Michaela Levina odpovedajú na hádanku regeneračnej nádeje objaviť v inom fenoméne bioelektriku a tieto nádeje očividne nie bez dôvodu. To v živom organizme existujú elektrické prúdy známe z času experimentov Galvani. Málokto však študoval ich vplyv na rozvoj ako Levin. Bioelektrika má už dlho šancu stal sa dôstojným predmetom experimentov, ale molekulárna revolúcia v roku 2007 biológiu druhej polovice dvadsiateho storočia nahradil výskum záujem o túto tému na periférii vedy. Levin, vychádzajúci z ríše počítačové modelovanie a genetika, ktoré priťahujú najviac moderné metódy v skutočnosti neexistujú u predchodcov vracia tento smer do biologického hlavného prúdu. V jadre toho entuziazmus spočíva vo viere, ktorú predstavuje elektrina základný fyzikálny fenomén a evolúcia nemohla byť použitá jeho základné procesy, ako je rozvoj tela. Zmenou transmembránového potenciálu buniek môže vedec vydať príkaz pulec tkaniva pestovať oko vo vopred určenej oblasti Telo. Na stene jeho laboratória je fotografia šesťnohej žaby. Ďalšie končatiny sa v nej objavili iba v dôsledku účinky na elektrické bioprúdy. Na rozdiel od neurónov obyčajné bunky nie sú schopné byť vzrušené, ale môžu byť dôsledne prenášajú signály takmer po celom tele prostredníctvom drážok kontakty. Ak má planária malého červa, môže regenerovať, odrezať chvost, z oblasti rezu pôjde žiadosť hlave, aby sa ubezpečil, že je na svojom mieste. lock prenos týchto informácií a namiesto chvosta by mal rásť hlavu. Manipulácia s rôznymi definíciami iónových kanálov elektrické vlastnosti buniek, vedci vo svojich experimentoch dostal červy s dvoma hlavami, dvoma chvostami a dokonca aj červami nezvyčajný dizajn so štyrmi hlavami. Podľa Levina takmer vždy mu bolo povedané, že jeho nápady by nemali fungovať. Spoliehal sa na jej intuíciu a vo väčšine prípadov nezlyhala. Z toho pokusy sú stále veľmi vzdialené od úplných znalostí o tom, ako sa obnoviť končatina u ľudí. Zatiaľ čo ľudia so zdravotným postihnutím sa môžu spoľahnúť iba na zlepšenie chrupu. Avšak v jedinečnom laboratóriu Univerzity Tufts hľadajú niečo ešte zásadnejšie: napríklad Levin verí, že genetický kód musí existovať bioelektrický kód spájajúci gradienty a dynamiku napätia membrány s anatomickými štruktúrami. Po tom, čo ste to pochopili, môžete ovplyvní nielen regeneráciu, ale ovplyvní aj rast nádory. Levin ich považuje za dôsledok straty buniek informácie o tvare tela a výskum rakoviny sú zahrnuté počet úloh v jeho laboratóriu. Ako sa často stáva, rôzne s procesy mysle môžu mať jedinú povahu. Ak je to bioelektrický kód naozaj stojí za stavbou rôznych orgánov tela, jeho rozpad môže vrhnúť svetlo na dve zásadné otázky naraz, čelia ľudstvu.
Životný čas
