valokuva avoimista lähteistä
Tärkeitä uutisia: Tuftsin yliopiston (USA) biologit onnistui palauttamaan kyvyn uudistaa häntäkudosta nuijapäitä. Tällaista työtä voidaan pitää tavallisena, ellei niin yksi olosuhde: tulos saavutettiin ei-triviaalisella tavalla, kanssa hallintaan perustuvan optogenetiikan käyttö solutoiminta valon avulla. Kaikkien sellaisten perimmäinen tavoite tutkimus – löydä luonnolliset mekanismit, jotka hallitsevat kehon osien palauttaminen ja oppia sisällyttämään ne ihmisiin. Tadpoles ovat parhaiten sopivia tähän tehtävään, koska varhaisessa kehitysvaiheessa säilyttää kyvyn korvata menetetty raajat, mutta sitten häviävät sen jyrkästi. Jos katkaisit yksilöiden häntä, siirtyi ns. tulenkestävään ajanjaksoon, he eivät pysty kasvaa se uudelleen. Sisäiset järjestelmät, jotka ohjaavat uudistumista, ovat edelleen läsnä kehossaan, mutta jostain syystä pysähtyi. Michael Levin ja kollegat pakottivat heidät ansaita uudelleen, kääntämällä fysiologinen aika takaisin. Hienoa kuinka he tekivät sen. Yksi ryhmä kurkkuja, ilman häntää, kasvatettiin lyhytvalaistuksessa valaistuun astiaan valopilkut kahden päivän ajan; toinen asui kokonaan pimeässä. Seurauksena ensimmäisen ryhmän kurpitsa toipui täynnä häntäkudosta, mukaan lukien selkärangan rakenteet, lihakset, hermopäätteet ja iho. Tadpoles toiseksi voittaa seuraukset amputaatiot eivät voineet, kuten heidän ikästään odotettiin. Jos se näyttää keskittyä, se on vain osittain. Selvittää miksi se tapahtui Kokeen taustalla oleva periaate on selkeytettävä. Itse asiassa kaikki eläimet yhdessä vaiheessa elinkaari, altistettu samoille manipulaatioille. Ainoa asia mikä erotti nämä kaksi ryhmää, oli valaistuksen läsnäolo tai puuttuminen. kuitenkin valo ei ollut muutoksen todellinen syy. Hän palveli etäkytkin, joka käytti kerrointa, joka (ei täysin selkeästi) aloitti uudistusprosessin. Hyperpolarisaatio toimi sellaisena tekijänä. solun läpäisevät solupotentiaalit; tai yksinkertaisempi – bioelektrisyys. Optogenetiikan avulla voit rakentaa kokeilun, joka on suhteellisen yksinkertainen. Jousimiehen valoherkkä proteiini mRNA-molekyylin injektio tuotiin kurkkuuniin. Tämä johti siihen, että jonkin jälkeen aika kudoksen paksuudessa sijaitsevien tavallisten solujen pinnalla, “oravapumput” ilmestyi. Valolla stimulaation olosuhteissa (ja vain sisätiloissa) tässä tapauksessa) ne indusoivat ionivirtauksen kalvon läpi muuttaen siten sen erittäin sähköinen potentiaali. Pohjimmiltaan kalvon lisäksi valoaktivoidut pumput, tutkijat auttamaan kurkkuunia mitään ei tarjottu. Kuitenkin vain vaikutus sähkö solujen ominaisuudet osoittautuivat tarpeeksi juoksemaan kehossa monimutkainen regenerointiprosessi. Kiitos puolestaan optogenetiikka aiheuttaa nämä muutokset ulkopuolelta on yksinkertaista, tarvitset vain paista kurkku. Uudistaminen on edelleen yksi tärkeimmistä biologian mysteerit. Vuonna 2005 Science-aikakauslehti sijoittui 25 joukkoon Tärkeimmät tieteen ongelmat, seuraava kysymys: Mitä Hallitsee elinten uudistumista? Valitettavasti tutkijat ovat toistaiseksi epäonnistuneet loppua ymmärtämään miksi jotkut eläimet elämänsä kaikissa vaiheissa palauttaa vapaasti ruumiin kadonneet osat, kun taas toiset menettää tämän kyvyn ikuisesti. Kun kehosi tiesi miten kasvattaa silmä tai käsivarsi. Se oli kauan sitten, aivan elämässä alkiona. Asiantuntijoita kiinnostaa, missä tämä katoaa. tietoa ja onko mahdollista elvyttää se uudestaan aikuisella. Nykyään useimpien biologien etsintä on keskittynyt lähinnä geeniekspression tai kemiallisten signaalien ympärillä. Michael Levinein laboratoriot vastaavat uudistamistoivon arvoitukseen löytää toisesta ilmiöstä bioelektroniikka ja nämä toiveet ilmeisesti, ei ilman syytä. Se elävässä organismissa on olemassa sähkövirtoja, jotka tunnetaan kokeiden aikaan Galvani. Harvat ovat kuitenkin tutkineet vaikutuksiaan kehitykseen niin kiihkeästi, kuten Levin tekee. Bioelektrisillä on jo pitkään ollut mahdollisuus tulla kokeellisten kokemusten arvoiseksi aiheeksi, mutta 2000-luvun jälkipuoliskunnan biologia korvasi tutkimuksen kiinnostus tähän aiheeseen tieteen reuna-alueilla. Levin, tulossa valtakunnasta tietokonemallinnus ja genetiikka, houkuttelevat eniten nykyaikaiset menetelmät puuttuvat edeltäjistä, itse asiassa palauttaa tämän suunnan biologiseen valtavirtaan. Sen ytimessä innostus on uskossa, että sähkö edustaa fyysinen perusilmiö, ja evoluutio ei voinut muuta kuin käyttää sen perustavanlaatuisissa prosesseissa, kuten kehon kehityksessä. Muuttamalla solujen läpäisevyyspotentiaalia, tutkija voi antaa komennon kurkkukudokset silmän kasvattamiseksi ennalta määrätyllä alueella elin. Hänen laboratorionsa seinällä on valokuva kuudenjalkaisesta sammakosta. Muita raajoja ilmestyi häneen yksinomaan vaikutukset sähköisiin biovirtoihin. Toisin kuin neuronit, tavalliset solut eivät kykene olemaan innoissaan, mutta voivat jatkuvasti siirtää signaaleja melkein koko vartaloon uritetun kautta yhteystiedot. Jos planariassa on pieni mato, joka voi regeneroitu, katkaise häntä, viiltoalueelta menee pyyntö päälle varmistaakseen, että se on paikoillaan. lukko näiden tietojen siirtämistä, ja hännän sijasta pitäisi kasvaa pää. Erilaisten ionikanavien määritteleminen solujen sähköiset ominaisuudet, tutkijat kokeiluissaan sai matoja, joissa on kaksi päätä, kaksi häntää ja jopa matoja epätavallinen muotoilu neljä päätä. Levinin mukaan melkein hänelle kerrottiin aina, että hänen ideoidensa ei pitäisi toimia. Hän luottaa hänen intuitioonsa, ja useimmissa tapauksissa hän ei epäonnistunut. Näistä yritykset ovat vielä kaukana täydellisestä tietävyydestä palauttamiselle raaja ihmisillä. Vammaiset voivat luottaa vain hammasproteesien parantaminen. Kuitenkin ainutlaatuisessa laboratoriossa Tufts-yliopistot etsivät jotain vielä perustavaa laajempaa: kuten geneettisen koodin, Levin uskoo, täytyy olla olemassa bioelektrinen koodi, joka yhdistää gradientit ja jännitteen dynamiikan kalvot, joilla on anatomiset rakenteet. Ymmärtänyt sen, voit ei vain kontrolloi uudistumista, vaan vaikuttaa myös kasvuun kasvaimia. Levin pitää niitä solun menetyksen seurauksena kehon muodotiedot ja syöpätutkimus ovat mukana hänen laboratoriossa olevien tehtävien lukumäärä. Kuten usein käy, erilaisia mielenprosesseilla voi olla yksi luonne. Jos bioelektrinen koodi todella seisoo kehon eri elinten, sen rakentamisen takana purkaminen voi tuoda esiin kaksi tärkeätä aihetta kerralla, kohtaamaan ihmiskunnan.
Elämän aika
