18:12
Comentarii Adauga Comentariu

_ Mediile extreme sunt codificate în genomul organismelor care trăiesc acolo, sugerează cercetările

_ Mediile extreme sunt codificate în genomul organismelor care trăiesc acolo, cercetările sugerează

Genomul unui organism este un set de instrucțiuni ADN necesare pentru dezvoltarea, funcționarea și reproducerea acestuia. Genomul unui organism de astăzi conține informații din călătoria sa pe o cale evolutivă care începe cu „primul strămoș comun universal” al întregii vieți de pe Pământ și culminează cu acel organism.

Codificat în sine, un genomul organismului conține informații care pot dezvălui conexiuni cu strămoșii și rudele săi.

Cercetarea noastră explorează ipoteza că genomul unui organism ar putea conține alte tipuri de informații, dincolo de genealogie sau taxonomie. Am întrebat: ar putea genomul unui organism să conțină informații care să ne permită să determinăm tipul de mediu în care trăiește organismul?

Oricât de puțin probabil pare, echipa noastră de cercetători în informatică și biologie de la Universitate de la Waterloo și de la Universitatea Western au descoperit că este cazul extremofililor - organisme care trăiesc și prosperă în condiții extrem de dure. Aceste condiții de mediu variază de la căldură extremă (peste 100°C) la frig extrem (sub -12°C), radiații mari sau extreme în aciditate sau presiune.

Ne-am uitat la ADN-ul genomic ca pe un text scris în un „limbaj ADN”. O catenă de ADN (sau secvență de ADN) constă dintr-o succesiune de unități de bază numite nucleotide, legate între ele printr-o coloană vertebrală de zahăr-fosfat. Există patru astfel de unități ADN diferite: adenină, citozină, guanină și timină (A,C,G,T).

Vzut în mod abstract, o secvență de ADN poate fi gândită ca o linie de text, scrisă cu „litere” din „alfabetul ADN”. De exemplu, „CAT” ar fi „cuvântul ADN” de trei litere corespunzător secvenței de ADN de trei unități citozină-adenină-timină.

În anii 1990, s-a descoperit că, numărând aparițiile unor astfel de Cuvinte ADN într-o secvență scurtă de ADN extrasă din genomul unui organism, s-ar putea identifica speciile organismului și gradul de relație a acestuia cu alte organisme în „arborele vieții” evolutiv.

Mecanismul. Această identificare sau clasificare a unui organism pe baza numărului de cuvinte ADN este similară cu procesul care ne permite să diferențiem o carte în limba engleză de o carte franceză: By taking one page from each book one notices that the English text has many occurrences of the three -cuvântul cu litere „the”, în timp ce textul francez are multe apariții ale cuvântului cu trei litere „les”.

Rețineți că profilul de frecvență al cuvintelor fiecărei cărți nu depinde de pagina specială pe care am ales-o de citit și dacă am luat în considerare mai multe pagini, o singură pagină sau un întreg capitol. În mod similar, profilul de frecvență al cuvintelor ADN dintr-un genom nu depinde de locația și lungimea secvenței ADN care a fost selectată pentru a reprezenta acel genom.

Aceste profiluri de frecvență a cuvintelor ADN pot acționa ca un „semnătura genomică” a unui organism a fost o descoperire semnificativă și, până în prezent, se credea că profilul de frecvență a cuvintelor ADN al unui genom conținea doar informații evolutive referitoare la specie, gen, familie, ordine, clasă, filum, regat sau domeniul căruia îi aparținea organismul.

Echipa noastră și-a propus să se întrebe dacă profilul de frecvență a cuvintelor ADN al unui genom ar putea dezvălui alte tipuri de informații, de exemplu, informații referitoare la tipul de mediu extrem pe care un microbian. extremofilul prosperă.

Am folosit un set de date de 700 de extremofili microbieni care trăiesc în temperaturi extreme (fie căldură sau frig extremă) sau condiții de pH extreme (puternic acide sau alcaline). Am folosit atât abordări computaționale de învățare automată supravegheată, cât și învățare automată nesupravegheată pentru a ne testa ipoteza.

În ambele tipuri de condiții de mediu, am descoperit că am putea detecta în mod clar un semnal de mediu care indică tipul de mediu extrem al unui anumit organism. locuit.

În cazul învățării automate nesupravegheate, unui algoritm „orb” i s-a oferit un set de date de secvențe de ADN extremofil (și nicio altă informație despre taxonomia sau mediul lor de viață). Algoritmului i s-a cerut apoi să grupeze aceste secvențe de ADN în grupuri, pe baza oricăror asemănări pe care le-ar putea găsi între profilurile lor de frecvență a cuvintelor ADN.

Se aștepta ca toate clusterele descoperite în acest fel să fie pe linii taxonomice. : bacterii grupate cu bacterii, iar arheile grupate cu arhee. Spre marea noastră surpriză, acesta nu a fost întotdeauna cazul, iar unele arhei și bacterii au fost grupate în mod constant împreună, indiferent de algoritmii pe care i-am folosit.

Singurul lucru comun care ar putea explica faptul că sunt considerate similare de către multiplu. algoritmii de învățare automată a fost că erau extremofili iubitori de căldură.

Arborele vieții, un cadru conceptual folosit în biologie care reprezintă relațiile geneaologice dintre specii, are trei membre majore, numite domenii: bacterii, arhea și eucarya .

Eucariotele sunt organisme care au un nucleu legat de membrană, iar acest domeniu include animale, plante, ciuperci și protisti microscopici unicelulari. În schimb, bacteriile și arheile sunt organisme unicelulare care nu au un nucleu legat de membrană care conține genomul. Ceea ce distinge bacteriile de arhee este compoziția pereților lor celulari.

Cele trei domenii ale vieții sunt dramatic diferite unul de celălalt și, genetic, o bacterie este la fel de diferită de un arheon ca și un urs polar (eukarya) este de la o E. coli (bacterii).

Așteptările era așadar ca genomul unei bacterii și al unui arheon să fie cât mai departe posibil în orice grupare prin orice măsură de similaritate genomică. Descoperirea noastră a unor bacterii și arhei grupate împreună, aparent doar pentru că ambele sunt adaptate la căldură extremă, înseamnă că mediul de temperatură extremă în care trăiesc a cauzat schimbări sistemice, la nivelul întregului genom, în limbajul lor genom.

Această descoperire seamănă cu găsirea unei dimensiuni complet noi a genomului, una de mediu, existentă pe lângă binecunoscuta sa dimensiune taxonomică.

Pe lângă faptul că este neașteptată, această descoperire ar putea avea implicații pentru înțelegerea noastră a evoluția vieții pe Pământ, precum și să ne ghideze gândirea asupra a ceea ce ar fi nevoie pentru a trăi în spațiul cosmic.

Într-adevăr, cercetările noastre în curs explorează existența unui semnal de mediu în semnătura genomică a radiațiilor. -extremofile rezistente, cum ar fi Deinococcus radiodurans, care pot supraviețui expunerii la radiații, precum și frigului, deshidratării, condițiilor de vid și acidului și s-a dovedit că pot supraviețui în spațiul cosmic până la trei ani.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Predicții Premiile Oscar 2025. Producțiile care ar putea câștiga anul viitor trofeul

_ Turist, 30 de ani, ucis pe loc într-un accident ciudat, după ce a fost lovit în cap de sunetul clopotului bisericii, în tradiția spaniolă

_ Regimul iranian brutal trimite poliție morală pe străzile Iranului � pentru a ataca cetățenii iranieni și protestatarii după atacurile iraniene asupra Israelului � VIDEO

_ Ultimele știri despre atacul cu drone al Iranului: Israelul se pregătește pentru un asalt aerian uriaș după ce Teheranul a lansat 100 de avioane kamikaze și rachete spre Tel Aviv

_ VIDEO arată panică �n masă �n interiorul Israelului după atacurile iraniene cu rachete și drone

_ Ucigașul de cuțit din Sydney este demascat: un bărbat, în vârstă de 40 de ani, care suferă de probleme de sănătate mintală, s-a aflat în spatele unui înjunghiere oribil care a dus la moartea a șase persoane - înainte ca polițistul erou să-l împușcă.

_ Reacţia Germaniei după ce Iranul a atacat Israelul

_ Pe măsură ce rachetele cad asupra Israelului, Iranul spune că represaliile sunt „încheiate” și avertizează SUA să „stea departe”

_ Cum va răspunde Israelul la atacul Iranului. Expert: "Nu mai există linii roşii"

_ Atacul cu dronă al Iranului REZUMAT: Israelul se pregătește pentru un asalt aerian uriaș după ce Teheranul a lansat 100 de avioane kamikaze și rachete spre Tel Aviv

_ Sezonul Wembanyama s-a încheiat după o accidentare la gleznă: Spurs

_ Costul ascuns al progresismului, Partea I

_ Exodul continuă: regiunile albastre încă sângerează în timp ce rezidenții scapă de politicile democrate

_ Studiul CDC nu „desființează” legătura dintre vaccinurile COVID-19 și decesele subite

_ Președintele Colegiului Medicilor București dorește ca verificările în cazul de la Spitalul Sfântul Pantelimon să fie cât mai rapid încheiate

_ (VIDEO) Directorul FBI, Chris Wray, se �ndepărtează de jurnalistul �ntreb�nd dacă dorește ca Congresul să reautorizeze FISA să spioneze din nou campania lui Trump

_ Medicii israelieni încearcă să salveze un băiat de doar 10 ani, victimă a atacului iranian

_ Democrat Equity � Progresism in Action: This Week�s Success Stories � Oakland, Philly, San Francisco

_ Harta terifiantă dezvăluie ruta pe care o va lua forța de atac a Iranului, formată din 100 de drone kamikaze, pentru a lovi Israelul

_ O manichiură cu cel mai bun prieten al ei „nedespărțit” și cum se descurcă Sheridan Smith după ce show-ul ei de la West End a fost eliminat

_ Primarul trans cu pieptul păros din California se confruntă cu rechemarea pe fondul lipsei de adăpost și al criminalității � dă vina pe efortul �bătăușilor transfobi�

_ VIDEO| Iranul are o capacitate militară terifiantă: armele deținute le dau fiori până și americanilor

_ HOROSCOP 14 APRILIE 2024: O zi plină de teste în plan personal şi profesional pentru zodiile Cardinale

_ DOCUMENT - Iranul a trimis o scrisoare către ONU: cum își justifică atacul asupra Israelului

_ Cât de bun este consumul de înghețată. Concluziile surprinzătoare la care au ajuns specialiștii

_ Biden a convocat celula de criză la Casa Albă și l-a sunat pe Netanyahu: a interzis Israelului să răspundă/ VIDEO

_ SUA doboară dronele iraniene care vizează Israelul / Biden face o promisiune fermă

_ Trump sugerează să ofere ajutor Ucrainei sub forma unui împrumut

_ Urmăriți: Bărbat venezuelian care nu vorbește limba engleză în vârstă militară încearcă să jefuiască banca în Ohio folosind aplicația Translator

_ IDF plănuiește „răspuns semnificativ” împotriva Iranului, în timp ce exploziile răsună în Israel

_ Calificare! România a realizat o remontadă spectaculoasă împotriva Ucrainei la turneul final al Billie Jean King Cup

_ Desene misterioase ale oamenilor preistorici, găsite lângă urmele de pași ale dinozaurilor

_ Democrații din Senat fac salvare pentru companiile de teatru � ar fi de folos companiei care l-a portretizat pe Trump ca pe Iulius Caesar ucis

_ Familia lui Bondi care a înjunghiat victima Ashlee Good rupe tăcerea - și oferă o actualizare majoră despre fetița care a fost înjunghiată

_ Snopes a schimbat verificarea faptelor după presiunea administrației Biden: e-mailuri

_ Reacții internaționale la atacul Iranului asupra Israelului: Europa și SUA, poziție la unison

_ Președintele Trump vorbește cu americanii patrioti la mitingul din Schnecksville, Pennsylvania, �n legătură cu Israelul, �Slăbiciunea pe care am arătat-o, nu s-ar fi �nt�mplat dacă am fi fost �n funcție� (VIDEO)

_ Iranul a lansat o serie masivă de 200 de drone ucigaşe, rachete balistice şi de croazieră / Ce pagube au reușit să producă

_ Președintele Trump �l sf�șie pe Joe Biden după ce Iranul a lansat un atac terorist �ngrozitor asupra Israelului

_ POWDER KEG AFRICA: Protestul din Niger cere plecarea trupelor americane, chiar dacă �instructorii� militarilor ruși sunt bineveniți

_ Billie Jean King Cup: Ucraina – România 2-2, după ce Jaqueline Cristian a învins-o pe Tsurenko

_ Harta terifiantă dezvăluie ruta pe care o va lua forța de atac a Iranului, formată din 100 de drone kamikaze, pentru a lovi Israelul

_ Ucigașul de cuțit din Sydney este demascat: un bărbat, în vârstă de 40 de ani, care suferă de probleme de sănătate mintală, s-a aflat în spatele unui înjunghiere oribil care a dus la moartea a șase persoane - înainte ca polițistul erou să-l împușcă.

_ Iranul atacă din toate direcțiile: militanții Hezbollah intră puternic în luptă

_ Joel Cauchi identificat drept ucigașul de cuțit de la Westfield Bondi: apar noi detalii îngrozitoare

_ Aceștia sunt cei mai bogați miliardari din Asia

_ VIDEO| Cine sunt Gardienii Revoluției din Iran, cei care au lansat atacul asupra Israelului

_ METOARE: Administrația Biden a acordat Iranului miliarde de noi sancțiuni �n urmă cu doar o lună

_ Investitorii pariază pe creșterea în continuare a prețurilor la benzină din SUA

_ Dronele kamikaze mortale ale Iranului sosesc la Ierusalim: Sirenele auzite prin oraș în timp ce Israelul trage rachete pentru a intercepta bombardamentele aeriene - cu explozii văzute luminând cerul

_ Israelul este puternic: IDF dezvăluie că a doborât peste 200 de drone și rachete trase de Iran - cu ajutorul RAF - în timp ce sirenele răsună în Ierusalim și localnicii îngroziți fug la adăposturi

_ Iron Dome �n acțiune: sistemul de apărare al Israelului �ncepe să doboare drone iraniene sinucigașe peste Ierusalim

_ Prima reacţie a lui Joe Biden după ce Iranul a atacat Israelul

_ Ultimele știri despre atacul cu drone al Iranului: Israelul se pregătește pentru un asalt aerian uriaș după ce Teheranul a lansat 100 de avioane kamikaze și rachete spre Tel Aviv

_ Dronele kamikaze mortale ale Iranului sosesc la Ierusalim: Sirenele auzite prin oraș în timp ce Israelul trage rachete pentru a intercepta bombardamentele aeriene - cu explozii văzute luminând cerul

_ Prințul Harry arată relaxat în timp ce face o altă cameo în lumea elegantă a poloului - cu o echipă de filmare de zeci de Netflix în urma

_ Momentul Meghan Markle îi cere femeii să nu pozeze lângă Prințul Harry pentru fotografia de decernare a premiilor Polo - și îi lasă pe fanul regal să stea lângă ea

_ Fiica lui John Singleton, Dawn, numită victimă a înjunghierii Westfield Bondi Junction

_ Galerie Foto | A fost găsită 'camera neagră' la Pompei: Este una dintre cele mai uimitoare descoperiri

_ Aproape 100.000 de oameni au fugit din capitala haitiană din martie din cauza violenței bandelor, spune ONU


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16

Nr. de articole la aceasta sectiune: 925, afisate in 16 pagini.