• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Wyniki badań pokazują zdolność okrzemków do przetwarzania krzemu

    21.10.2009. 15:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    W ramach badań sfinansowanych w części ze środków Unii Europejskiej po raz pierwszy zmierzono zdolność krzemków do transportowania i metabolizowania krzemionki. Wyniki pomogą rzucić więcej światła na rolę tej grupy glonów w biogeochemicznych cyklach naszych oceanów. Okrzemki wytwarzają również niemal 25% tlenu znajdującego się w atmosferze ziemskiej, czyli prawie tyle samo, co lasy tropikalne.

    W artykule opublikowanym w ogólnodostępnym czasopiśmie Public Library of Science (PLoS) One, zespół naukowców pod kierunkiem Pascala Jeana Lopeza z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS) analizował mechanizmy, które kontrolują powstawanie podobnych do szkła pozakomórkowych szkieletów okrzemków. Do tej pory procesy związane ze sposobem, w jaki organizmy asymilują, przechowują i transportują krzem poznano w niewielkim zakresie.

    Badania zostały w części dofinansowane z projektu MARGENES (Plankton morski jako nowe organizmy modelowe do genomicznych i postgenomicznych badań nad odczytywaniem środowiska i niszową adaptacją) Piątego Programu Ramowego (5PR), z projektu DIATOMICS (Zrozumienie biologii okrzemków poprzez metodologie genomiki funkcjonalnej) Szóstego Programu Ramowego (6PR) oraz przez sieć doskonałości "Genomika morska" (Wdrażanie wysokowydajnych metodologii genomicznych w celu badania funkcjonowania ekosystemów morskich i biologii organizmów morskich).

    Badania skoncentrowały się na gatunku okrzemków zwanym Phaeodactylum tricornutum i jego syntezie krzemu. Wyniki badań pokazały, że w czasie ewolucji okrzemków musiało być faworyzowane grupowanie niektórych genów. Taki układ może pozwalać na lepszą optymalizację reakcji na różne bodźce środowiskowe. Zidentyfikowano geny, które prawdopodobnie biorą udział w przechowywaniu i metabolizmie krzemu oraz pewne typy regulacji genetycznej odpowiedzialne za transport krzemu. Naukowcy odkryli również, że zdolność adaptacji do zmiennych poziomów krzemu w środowiskach morskich może wynikać w części z globalnych regulacji od poziomu genu do poziomu genomu oraz z posttranskrypcyjnej regulacji i rozmieszczenia przestrzennego białek.

    Podczas gdy krzem jest niezbędny wielu gatunkom okrzemków do rozwoju, Phaeodactylum tricornutum nie potrzebuje go, aby przetrwać. Ten szczególny gatunek glonów zamieszkuje w wielu rejonach świata, zazwyczaj na obszarach przybrzeżnych o dużych wahaniach zasolenia. Phaeodactylum tricornutum to również pierwszy pierzasty okrzemek, którego genom został w pełni poznany. Naukowcy chcieli się dowiedzieć, czy okrzemek, zważywszy na jego wyjątkowe właściwości, będzie nadal dążyć do przyswajania krzemu.

    Komórki okrzemka znajdowały się w jedynej w swoim rodzaju, krzemiennej ściance komórkowej. Biogeniczny krzem tworzący ścianę komórkową jest syntetyzowany wewnątrzkomórkowo przez polimeryzację monomerów kwasu krzemowego. Materiał ten jest następnie wytłaczany na zewnątrz komórki i wbudowywany w ścianę. Rozpad i rozkład okrzemków prowadzi do przemiany tych krzemianów w osad.

    Dalsze badania umożliwią pełniejsze zrozumienie chemii szkła oraz przewidzenie pewnych modyfikacji środowiskowych związanych z obiegiem krzemu i węgla.

    Podczas gdy w ramach projektu MARGENES badano potencjał okrzemków i cyjanobakterii w roli naukowych organizmów modelowych, projekt DIATOMICS skupił się głównie na okrzemkach morskich oraz na zagadnieniach takich jak sekwestracja węgla, pozyskiwanie składników pokarmowych, wzrost i spadek rozkwitu glonów oraz biozanieczyszczenia. Sieć "Genomika morska", która skupia naukowców, ustawodawców i innych intersariuszy, ma opracowywać wysokowydajne metodologie badania biologii organizmów morskich.

    rdo: CORDIS

    informacji: Projekt DIATOMICS: http://www.biomatnet.org/secure/FP6/S1851.htm Europejska Sieć Doskonałości "Genomika morska": http://www.marine-genomics-europe.org/ Francuskie Narodowe Centrum Badań Naukowych (CNRS) http://www.cnrs.fr/ Teksty pokrewne: 30616, 31262 Kategoria: Wyniki projektów
    Źródło danych: Francuskie Narodowe Centrum Badań Naukowych (CNRS)
    Referencje dokumentu: Sapriel, G., et al. (2009) Genome-wide transcriptome analyses of silicon metabolism in Phaeodactylum tricornutum reveal the multilevel regulation of silicic acid transporters. PLoS One (wersja internetowa), publikacja z dnia 14 paździe
    Indeks tematyczny: Zmiana klimatu & cykl węglowy; Nauki biologiczne; Zasoby morza, rybolówstwo RCN: 31381   W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Europejska Rada ds. Badań Naukowych (ERBN, ang. European Research Council, ERC) – niezależna instytucja mająca na celu wspieranie wysokiej jakości badań naukowych poprzez wspieranie najlepszych naukowców, inżynierów i pracowników akademickich, niezależnie od dziedziny badań. Działa w ramach siódmego programu ramowego Unii Europejskiej w dziedzinie badań naukowych. Ustanowiona w lutym 2007 roku na mocy decyzji Rady 2006/972/WE (Dz. Urz. UE L 400 z 19.12.2006). Silicon on insulator: W skrócie SOI (z ang. krzem na izolatorze) - jest to technologia mająca na celu przyspieszanie przełączania się tranzystora, opatentowana przez International Business Machine (IBM) oraz Soitec. Cele te uzyskuje się stosując jako jedną z warstw podłoża warstwę izolacyjnego tlenku krzemu(IV). Warstwę tę tworzy się przyspieszając jony tlenu polem elektrycznym i umieszczając je w podłożu o strukturze monokryształu krzemu, gdzie następuje reakcja syntezy w tlenki krzemu (przypadkowy wynik badań IBM - druga metoda należy do francuskiej firmy Soitec). Wykorzystywana np. przez AMD do budowy układów o wymiarze charakterystycznym tranzystora 180 nm, 130 nm, 90 nm, 65 nm oraz 45 nm. Krzem polikrystaliczny popularnie zwany polikrzemem - to duże bloki polikrystalicznego krzemu, stosowanego przy produkcji krzemu monokrystalicznego oraz układów scalonych. Technicznie "polikrzem", to zlepek monokryształów krzemu o rozmiarach od 1 µm do nawet 100 µm, między którymi występuje niemal całokowicie amorficzny krzem. Żywotność polikrzemu sięga 15 lat.

    Census of Marine Life (Spis morskich form życia), w skrócie CoML – jeden z największych międzynarodowych projektów badawczych różnorodności i sposobu rozmieszczenia organizmów morskich, łączący 2700 naukowców z ponad 80 krajów świata. Celem badań prowadzonych w ramach programu było dostarczenie podstaw do opracowania polityki ochrony szczególnie wrażliwych obszarów morskich, wyznaczenia obszarów morskich wymagających ochrony oraz stworzenia globalnej sieci obszarów chronionych przed agresywnymi połowami. Program jest wspierany przez wiele organizacji rządowych związanych z nauką, środowiskiem i rybołówstwem, oraz przez prywatne fundacje i korporacje. Partnerami projektu są Encyclopedia of Life i National Geographic Society. Genomika – dziedzina biologii molekularnej i biologii teoretycznej (pokrewna genetyce i ściśle związana z bioinformatyką) zajmująca się analizą genomu organizmów. Głównym celem genomiki jest poznanie sekwencji materiału genetycznego oraz mapowanie genomu ale również określenie wszelkich zależności i interakcji wewnątrz genomu.

    CORDIS (Community Research and Development Information Service), Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badań i Rozwoju jest bazą informacji na temat europejskiej działalności badawczo-rozwojowej. Stanowi oficjalne źródło informacji na potrzeby publikacji wszystkich zaproszeń do składania wniosków w ramach siódmego programu ramowego w dziedzinie badań i rozwoju technologicznego (7PR). CORDIS jest jednym z serwisów wydawnictwa Unii EuropejskiejUrzędu Oficjalnych Publikacji Wspólnot Europejskich. Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowieka: DNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Pyrex – szkło borowo-krzemowe składające się z 8% tlenku boru i 85% tlenku krzemu, stosowane jako szkło laboratoryjne, które charakteryzuje się wysoką odpornością na szok termiczny, ale mniejszą niż szkło kwarcowe Vycor. Pyrex po raz pierwszy wyprodukowano w roku 1924. Kwasy krzemowe (tlenowe kwasy krzemu) – nieorganiczne związki chemiczne powstałe z połączenia krzemu, tlenu i wodoru o ogólnym wzorze chemicznym [SiOx(OH)4−2x]n. Kwasy tlenowe krzemu otrzymuje się w reakcjach hydrolizy krzemianów.

    Plastyczność fenotypowa – zdolność jednego genotypu do wytworzenia kilku alternatywnych fenotypów. O fenotypie wspólnie z genotypem decydują czynniki środowiskowe. Zmiana warunków środowiska może także prowadzić do zmiany fenotypu. Plastyczność fenotypowa jest jednym z podstawowych mechanizmów adaptacji i obejmuje szereg zmian morfologicznych, fizjologicznych i behawioralnych, obserwowanych u wielu organizmów. Zjawisko jest przedmiotem badań wielu dziedzin biologi, w tym genetyki, genomiki, biologii ewolucyjnej, ekologii, fizjologii i biologii rozwoju. Jest szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i w różny sposób może wpływać na tempo ewolucji, przyspieszając ją, spowalniając lub nie zmieniając tempa zmian ewolucyjnych.

    Krzem amorficzny zwany a-Si - to niekrystaliczny alotrop pozyskiwany z krzemu, tzw. krzem w fazie amorficznej, masowo wykorzystywany przy produkcji ogniw fotowoltaicznych, wyświetlaczy LCD, OLED. Żywotność krzemu w postaci bezkształtnej jest ponad dwukrotnie niższa od krzemu monokrystalicznego i wynosi ok. 10 lat.

    Medycyna oparta na faktach, medycyna oparta na dowodach (ang. Evidence-based medicine, EBM) – skrupulatne, precyzyjne i roztropne wykorzystywanie w postępowaniu klinicznym najlepszych dostępnych dowodów naukowych dotyczących skuteczności, efektywności i bezpieczeństwa. Dowodów takich dostarczają wyniki wiarygodnych badań eksperymentalnych (skuteczność i bezpieczeństwo) oraz badań obserwacyjnych (efektywność i bezpieczeństwo). Medycyna oparta na faktach umożliwia więc klinicystom korzystanie z najlepszej dostępnej wiedzy pochodzącej z systematycznych badań naukowych. Tlenek krzemu (nazwa Stocka: tlenek krzemu(II)), SiO – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym krzem występuje na II stopniu utlenienia.

    Dodano: 21.10.2009. 15:12  


    Najnowsze