Lazarus Microbe udødelighed Secret Revealed

  • In Default
  • September 21
  • 1 Views
  • 0 comments

Lazarus Microbe udødelighed Secret Revealed
Wild Things: Den mest ekstreme Creatures
Credit:

Forskere har opdaget en hidtil ukendt genetisk reparation proces, der tillader en hårdfør ørken mikrobe at dø og genoplive igen og igen.

Konstateringen, beskrevet i september 28 udgave af tidsskriftet Nature, kan føre til nye former for regenerative medicin og måske endda give forskerne en dag bringe døde celler i vores egen krop tilbage til livet.

Deinococcus radiodurans er en såkaldt extremophile bakterie, der kan overleve intense anfald af varme og UV-stråling, der splintrer dets genom i hundredvis af DNA-fragmenter. Uden et genom, mikroben er effektivt dødt fordi det ikke kan syntetisere de proteiner, der er nødvendige for livet.

SÆRBERETNING
Toward Udødelighed

Leve evigt, eller i det mindste godt forbi 100, er inden for rækkevidde af dagens yngste generation, nogle forskere siger. I denne tre-dages serier, LiveScience ser på konsekvenserne af stien mod udødelighed.

DEL 1
> Arbejdsmarkedets byrder
> Top 10 Immortals

DEL 2
> Den etiske dilemmaer
> Sandheden om Længere levetid

DEL 3
> Den følelsesmæssige belastning
> Udvidelse Life: The Science So Far

I kun et par timer, dog kan Deinococcus samle dets genom og vende tilbage til livet.

"Dette er det første tilfælde, tror jeg, i en levende celle, der er klinisk dør-its DNA hakkes i små stykker, og det har ingen stofskifte-når udtørret, og alligevel, så længe det kan rekonstruere sit genom, det rekonstituerer sin egen liv, "sagde undersøgelse medarbejder Miroslav Radman Paris Universitet i Frankrig.

Den mikrobe er i stand til at udføre sin bemærkelsesværdige bedrift fordi, ligesom andre bakterier, det bærer mindst to, nogle gange mere, kopier af sit genom og også fordi stråling skader DNA tilfældigt. Så selvom begge genom kopier er beskadiget, de sandsynligvis ikke beskadiges i de samme pletter. Med de rigtige værktøjer, kan en mikrobe sammenstykke, hvad den oprindelige sekvens var.

Vender tilbage til livet

Det er sådan her det virker: Når det i første omgang splintrer er Deinococcus 'genom brudt fra hinanden i mange dobbelt-strenget DNA-fragmenter. Proteiner tygge væk ved enderne af fragmenterne, skabe overhængende enkeltstrengede DNA "haler". Haler kaldes "klæbrige ender", fordi de kan kombinere med hinanden. Til arbejde, de klæbrige-ender nødt til at indeholde gratis DNA-sekvenser.

DNA består af fire baser, eller "breve", som kombinerer på bestemte måder: A altid par med T og G med C. Så hvis sekvensen på én hale er ATG, kan den parres med en anden hale, hvis sekvens er TAC. To gratis klæbrige ender vil naturligvis passe sammen som legetøj Lego blokke.

De klæbrige-ender tillader sekventielle DNA-fragmenter, der skal samles for at danne lineære, dobbeltstrengede mellemstykker. Et protein derefter arrangerer dobbeltstrengede stykker i de typer af cirkulære kromosomer, der er karakteristiske for bakterier.


Top 10 Immortals

"Når genomet rekonstitueres, kan cellen syntetisere [igen] alle sine proteiner, lipider og membraner og cellens genopliver" Radman sagde.

Potentielle anvendelse på mennesker

Selv om den grundlæggende mekanisme bag Deinococcus 'hårdførhed er forstået, mange mysterier stadig. For én, er der behov proteiner til DNA-reparation og syntese, men proteiner kan blive beskadiget ved stråling, også. Det er én ting at sammenstykke en brækket genom, men hvordan gør Deinococcus gør det med ødelagte værktøjer?

"Det er stadig et mysterium," Radman fortalte LiveScience. "Hvordan, efter måneders udtørring og brændende mod UV sollys i ørkenen, er der stadig nok protein aktivitet for at starte rekonstituere DNA? Vi ved det ikke."

En mulighed er, Deinococcus 'proteiner er resistente over for dehydrering slags ligesom hvordan proteiner i termofil bakterier er resistente over for temperatur.

Radman mener sit holds resultater åbner op for muligheden for at genoplive døde celler i vores egen krop, specielt dem, der i vore hjerner.

"Det giver os mulighed for nu, legitimt, at drømmen om at bringe tilbage til livet døde eller tæt på døde neuroner," sagde han.

Unik strategi

Modsætning til de fleste bakterier undersøgt i biologi, såsom E. coli og salmonella, Deinococcus er en langsom producenten. Det gjorde ikke udvikle sig til at dele sig hurtigt, men for at være robust.

"Den slags gik den anden vej kapitalismens-it ikke bekymrer sig om vækst og hurtig deling, fordi det ikke behøver at konkurrere i ørkenen med nogen,« Radman sagde. "Så i den forstand, Deinococcus er den bakterielle paradigme af neuroner, som [normalt] ikke deler under vores levetid."

Ligesom Deinococcus, neuroner bære to-omend lidt forskellige-kopier af deres genomer: en fra mor og den anden fra far. Faktisk alle cellerne i vores kroppe undtagen sædceller og æg indeholder to genom kopier. Derfor er det muligt, at en dag forskerne kunne genoplive døde neuroner bruger reparationsmekanismer svarende til dem, ansat af Deinococcus, sagde Radman.

"Deinococcus har fundet en måde at sætte dets genom sammen igen, og i den forstand, kunne ringe en klokke for regenerativ medicin i fremtiden," sagde han.

  • Top 10 Immortals
  • Voksen hjerneceller Må Hold Voksende
  • Ny dvaletilstand Teknik kan arbejde på mennesker
  • Wild Things: Den mest ekstreme Creatures
  • All About the Mind

Posts Carousel