Рубрика «Биотехнологии» - 43

Митохондрии – маленькие труженики или большие начальники?

Если вы думаете, что самая важная для нас история совместной жизни начинается во время свадьбы, то это совсем не так. Самая важная история совместной жизни каждого человека началась более миллиарда лет назад, когда наши далекие одноклеточные предки вынуждены были подписать «брачный контракт» с теми, кого мы сейчас называем митохондрии (см. теория симбиогенеза).

Митохондрии имеют две мембраны (внутреннюю и внешнюю) и собственный наследственный материал в виде ДНК (рис.1). На внутренней мембране митохондрий находится система окислительного фосфорилирования, работа которой обеспечивает окисление энергетических субстратов с образованием АТФ.

Жизнь и смерть митохондрий - 1

Рис. 1. Схематическое строение митохондрии

В брачном контракте клетки и митохондрии нет пункта «в болезни и здравии», — и хорошо. Если митохондрия становится старой, клетка может ее убить в процессе митофагии, а митохондрии, в свою очередь, регулируют процесс апоптоза у недееспособных и старых клеток. Если процесс обоюдного контроля качества нарушается, запускаются механизмы старения. Нарушаются механизмы апоптоза, увеличивается количество свободных радикалов, не контролируемых митохондрией. Это вызывает системное воспаление, повреждение ДНК клетки. Таким образом, есть сильная взаимосвязь между МХ дисфункцией, возраст-зависимыми заболеваниями, старением организма и метаболическими дисфункциями [1]. Метаболическая дисфункция – неизменный всадник апокалипсиса старения.
Читать полностью »

Диагностические терминалы для настоящих сварщиков - 1

На многих опасных производствах должен быть врач. Или, чтобы отправить водителя автобуса в рейс, нужно показаться врачу на автовокзале. Или, чтобы пилот смог вылететь в рейс, надо пройти целую комиссию. Чтобы диспетчер атомной станции вышел на смену, надо убедиться, что он не под наркотиками, не в тяжелейшем похмелье и не навеселе. И так далее.

На многих заводах эти правила касаются рядовых сотрудников. Их много. Но их осмотр проще, чем у пилота или диспетчера АЭС. У них можно измерить температуру, давление, пульс, оксигенацию (уровень кислорода в крови), базовые рефлексы, уровень алкоголя. Где-то нормативы запрещают роботам диагностировать этот комплекс параметров, а где-то разрешают измерять, но их замер должен быть заверен врачом. То есть живой человек из процесса не исключается, но его работа может быть очень сильно автоматизирована.

Мы собрали комплекс сбора всех этих показателей так, чтобы утром, когда настоящие сварщики приходят на работу, им не приходилось стоять в очереди.

Но дьявол, конечно, — в деталях. Хотя после тестов алкотестера нас мало что беспокоит в этом бренном мире.
Читать полностью »

Молекулярные и фенотипические биомаркеры старения.

Введение.

Для чего нужны биомаркеры старения?

Старение представляет из себя зависящий от времени физиологический функциональный спад, который поражает большинство живых организмов. И этот процесс напрямую связан с молекулярными изменениями. Он также является самым основным фактором риска для многих неинфекционных заболеваний. С одной стороны, выявление биомаркеров старения будет способствовать дифференциации людей, имеющих один и тот же хронологический возраст, но разные варианты старения. Количественные биомаркеры старения также могут составить группу измерений для «здорового старения» и, кроме этого, прогнозировать продолжительность жизни.

С другой стороны, биомаркеры старения могут также помочь исследователям сузить сферу исследований до конкретных биологических аспектов в попытках объяснить биологические процессы, связанные со старением и возрастными заболеваниями. Здесь мы рассмотрим фенотипические и молекулярные биомаркеры старения.

Фенотипические биомаркеры могут быть неинвазивными, панорамными и легкодоступными, тогда как молекулярные биомаркеры могут отражать некоторые молекулярные механизмы, лежащие в основе возрастного статуса. Этот обзор в основном рассматривает результаты, полученные в исследованиях с людьми (и в некоторых редких случаях – с лабораторными животными (мышами) и нематодами).

Молекулярные биомаркеры старения

Читать полностью »

Всем привет!
Эту статью я хотел посвятить клеточному ядру и ДНК. Но перед этим нужно затронуть то, как клетка хранит и использует энергию (спасибо spidgorny). Мы будем касаться вопросов связанных с энергией почти везде. Давайте заранее в них разберемся.  
Из чего можно получать энергию? Да из всего! Растения используют световую энергию. Некоторые бактерии тоже. То есть органические вещества синтезируются из неорганических за счет световой энергии.
+Есть хемотрофы. Они синтезируют органические вещества из неорганических за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и др. веществ.
А есть мы с вами. Мы — гетеротрофы. Кто это такие? Это те, кто не умеет синтезировать органические вещества из неорганических. То есть хемосинтез и фотосинтез, это не для нас. Мы берем готовую органику (съедаем). Разбираем ее на кусочки и либо используем, как строительный материал, либо разрушаем для получения энергии.
Что конкретно мы можем разбирать на энергию? Белки (сначала разбирая их на аминокислоты), жиры, углеводы и этиловый спирт (но это по желанию). То есть все эти вещества могут быть использованы, как источники энергии. Но для ее хранения мы используем жиры и углеводы. Обожаю углеводы! В нашем теле основным запасающим углеводом является гликоген.
Читать полностью »

Наука и философия принципиально по-разному описывают процесс зрительного восприятия человека.

Наука: Информационные процессы в живых и неживых системах протекают единообразно.

Основатель кибернетики Норберт Винер считал, что процессы обработки информации в живых и неживых системах протекают единообразно. Поэтому книгу о созданной им новой науке - кибернетике он назвал «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» (1948 г.)

Так же и создатели первой искусственной нейронной сети Дж. Маккалок и У. Питтс были уверены в том, что в своей работе они повторяют структуру нервной системы человека. Описание сети было приведено в работе «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» (1943 г.)

Стремление создателей информационных технологий повторить структуру и функции нервной системы человека вполне понятно. Оно обусловлено тем, что человек является «природным преобразователем информации», а потому и образцом для технического подражания.

Читать полностью »

Краткое введение в Клеточную биологию - 1

Последние пару лет я занимаюсь исследованиями в области биологии растительной клетки, в частности, я занимаюсь вопросом сигналинга и регуляции клеточных процессов. В свободное время балуюсь биоинформатикой, классическими ML задачами, и спортивной биомеханикой. Этой весной я, по счастливой случайности выплыл в реальный мир и пообщался с реальными людьми, что позволило мне понять, как мало обычный человек знает о том, как устроен его организм и мир вокруг. Это и натолкнуло меня на мысль написать цикл статей о том как устроен наш организм, как работают клетки и как наконец хранится информация в ДНК (подробные описания встречаются, увы, крайне редко, а ведь для понимания работы ДНК не хватает знания о 4 нуклеотидах). Но начну я пожалуй с самого простого, с состава клеток (для начала в очень упрощенной форме).

Ни для кого не секрет, что почти все живое в этом мире состоит из клеток, будь то мы с вами, любимый кот, водоросли, или бактерии помогающие переваривать все то, чем современный человек загружает свой желудок. Однако большинство людей почти ничего не знает о том, как устроены клетки и как они работают. Многие из вас могут возразить, что их работа не связанна с биологией и эти знания им не нужны, и это ваше право. Однако в большинстве насущных проблем биологическое знание может нам помочь (например понять абсурдность рекламы большинства омолаживающих кремов, важности антибиотиков и их правильного приема, всю абсурдность споров на тему ГМО и т.д.).
Читать полностью »

Цукерберг продает акций Facebook на $13 млрд, чтобы «нашим детям никогда не пришлось болеть» - 1

Марк Цукерберг продает 75 млн своих акций Facebook, чтобы спонсировать амбициозный проект по излечению человечества от всех болезней – в рамках Инициативы Чан – Цукерберга, созданной в честь рождения его первой дочери, Максимы. Фондом заведует жена Цукерберга, лицензированный педиатр Присцилла Чан. Задача – устранить большинство распространенных болезней «еще при жизни наших детей». Многомиллиардный фонд будет объединять большие команды ученых для достижения глобальных задач, вроде построения атласа о характеристиках и задачах каждой клетки в человеческом теле. Работа уже началась.Читать полностью »

Взламывая код старения: новая наука о старении и о том что значит оставаться молодым - 1

В своей новой книге «Взламывая код старения: новая наука о старении и о том что значит оставаться молодым» Джош Миттельдорф, который изучал старение десятилетиями и писал об этом на своем вебсайте, изучает науку о старении и устанавливает свою собственную теорию о том почему мы, и буквально все организмы сложнее бактерии, стареем. (Соавтор книги Дориан Саган, но теория Миттельдорфа).

Эта научная книга года, лучшее что я читал в последнее время.

Миттельдорф эксперт в эволюционной теории — хотя и является астрофизиком — и проворно и мастерски излагает и критикует несколько текущих теорий старения. В следствии он предлагает свою собственную радикально отличающуюся теорию. Он очень убедителен. Какая бы не была судьба его теории, он приносит достаточно свидетельств как за так и против других теорий, что мне кажется, его теория заслуживает что бы с ней считались.
Читать полностью »

Старение касается каждого человека в мире — без исключений. При этом современная наука пока довольно слабо представляют себе сам механизм старения, и до сих пор не может внятно ответить даже на простой вопрос — от чего именно умирает человек, от «старости» как таковой, или все-таки от вызванных возрастом болезней?

image

К проблеме старения с разных сторон подходят традиционные биология с генетикой, гиганты фармакологической индустрии, технологические визионеры-инноваторы и социально-ориентированные стартапы, которые пытаются улучшать качество жизни стареющего населения. О некоторых теориях и подходах, а также о том, куда бежать со своими решениями связанных со старением социальных проблем, сегодня и пойдет речь.
Читать полностью »

Не давите мне на глаз - 1
Сенсор контактного электронного тонометра

Сегодня я расскажу вам про давление. Только не про то, которое артериальное, а про внутриглазное. Глаз — штука сложная и совершенно нестатичная. Как и в других системах организма, в нём постоянно что-то калибруется, секретируется и выводится. Одна из таких динамических систем — непрерывное образование и выведение водянистой влаги. При нарушении оттока или относительно избыточной продукции начинает расти внутриглазное давление, после чего человек начинает слепнуть совершенно незаметно для самого себя. Если вы думаете, что эта проблема характерна чисто для бабушек в бесконечных очередях поликлиник, то вы сильно заблуждаетесь. Диагноз глаукома ставится и молодым, внешне абсолютно здоровым людям.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js