Inligting

Implikasies van wat die ontdekking van Naia beteken

Implikasies van wat die ontdekking van Naia beteken


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Onlangs is 'n ontdekking gemaak van 'n ~12 000 jaar oue meisie in Hoyo Negro in Mexiko.

Dit is deur baie verskillende nuusagentskappe gedek.

Ek is egter verward deur baie van die verslae. Versterk dit die hipotese dat die voorouers van die inheemse Amerikaners oor die Beringstraat gekom het? Of is daar nog twyfel oor die saak?

Verder, wat is die argumente teen die Beringstraat-migrasie?


Die ontdekking versterk die Beringstraat-landbrughipotese, want as ek reg onthou het hulle genetiese ontleding gedoen en haar voorouers was byna seker Oos-Asiër. Wat opponerende migrasiemodelle betref, dit behels bote. Sommige bewyse bestaan ​​dat Polinesiërs die weskus van Suid-Amerika bereik, maar waarskynlik in klein getalle en nie voordat mense van die noorde af ingestap het nie. Daar is meer inligting hier: https://en.wikipedia.org/wiki/Models_of_migration_to_the_New_World


Vereiste ontleding

In stelsel- en sagteware-ingenieurswese, vereistes ontleding fokus op die take wat die behoeftes of voorwaardes bepaal om aan die nuwe of veranderde produk of projek te voldoen, met inagneming van die moontlik botsende vereistes van die verskillende belanghebbendes, ontleding, dokumentasie, validering en bestuur sagteware of stelselvereistes. [2]

Vereiste-analise is van kritieke belang vir die sukses of mislukking van 'n stelsel- of sagtewareprojek. [3] Die vereistes moet gedokumenteer, uitvoerbaar, meetbaar, toetsbaar, naspeurbaar wees, verwant aan geïdentifiseerde besigheidsbehoeftes of geleenthede, en gedefinieer tot 'n vlak van detail wat voldoende is vir stelselontwerp.


Ontdekking van selle

Die eerste keer die woord sel is gebruik om na hierdie klein lewenseenhede te verwys, was in 1665 deur 'n Britse wetenskaplike genaamd Robert Hooke. Hooke was een van die vroegste wetenskaplikes wat lewende dinge onder 'n mikroskoop bestudeer het. Die mikroskope van sy dag was nie baie sterk nie, maar Hooke kon steeds 'n belangrike ontdekking maak. Toe hy na 'n dun skyfie kurk onder sy mikroskoop kyk, was hy verbaas om te sien wat soos 'n heuningkoek lyk. Hooke het die tekening in die figuur hieronder gemaak om te wys wat hy gesien het. Soos jy kan sien, het die kurk uit baie klein eenhede bestaan, wat Hooke selle genoem het.

Kort nadat Robert Hooke selle in kurk ontdek het, het Anton van Leeuwenhoek in Holland ander belangrike ontdekkings met 'n mikroskoop gemaak. Leeuwenhoek het sy eie mikroskooplense gemaak, en hy was so goed daarmee dat sy mikroskoop kragtiger was as ander mikroskope van sy dag. Trouens, Leeuwenhoek&rsquos-mikroskoop was amper so sterk soos moderne ligmikroskope. Met sy mikroskoop was Leeuwenhoek die eerste persoon wat menslike selle en bakterieë waargeneem het.

Figuur (PageIndex<2>): Robert Hooke het hierdie kurkselle geskets soos hulle onder 'n eenvoudige ligmikroskoop verskyn het.


Is 'n anti-verouderingspil op die horison?

Anti-verouderingsprodukte van velrome tot chemiese afskilfering is deel van 'n $250 miljard-industrie, maar wetenskaplikes het nog nie 'n langlewende eliksir ontdek wat mediese ondersoek weerstaan ​​nie. 'N Groep navorsers glo hulle’re om nader, maar danksy 'n verbinding genoem nikotinamied adenien dinukleotied, of NAD + vir kort.

“NAD+ is die naaste wat ons aan 'n fontein van jeug gekom het,”, sê David Sinclair, mededirekteur van die Paul F. Glenn Sentrum vir die Biologie van Veroudering by Harvard Mediese Skool. “Dit’ is een van die belangrikste molekules vir lewe om te bestaan, en daarsonder is jy binne 30 sekondes dood.”

NAD+ is 'n molekule wat in alle lewende selle voorkom en is van kritieke belang vir die regulering van sellulêre veroudering en die handhawing van behoorlike funksie van die hele liggaam. Vlakke van NAD+ in mense en diere neem aansienlik af met verloop van tyd, en navorsers het gevind dat die herverhoging van NAD+ in ouer muise veroorsaak dat hulle jonger lyk en optree, asook langer leef as wat verwag is. In 'n studie van Maart 2017 wat in die joernaal Science gepubliseer is, het Sinclair en sy kollegas druppels van 'n verbinding wat bekend is om vlakke van NAD+ in die water te plaas vir 'n groep muise.

Binne 'n paar uur het die NAD + vlakke in die muise aansienlik gestyg. Binne ongeveer 'n week het tekens van veroudering in die weefsel en spiere van die ouer muise omgekeer tot die punt dat navorsers nie meer die verskil kon onderskei tussen die weefsels van 'n 2-jarige muis en dié van 'n 4-maande-oue muis nie. .

Nou probeer wetenskaplikes om soortgelyke resultate by mense te bereik. 'n Ewekansige kontroleproef (wat beskou word as die goue standaard van wetenskaplike navorsing) van 'n ander groep navorsers wat in November 2017 in die joernaal Nature gepubliseer is, het bevind dat mense wat 'n daaglikse aanvulling geneem het wat NAD+-voorlopers bevat, 'n aansienlike, volgehoue ​​toename in hul NAD+-vlakke oor twee -maande tydperk.

Sinclair neem daagliks 'n NAD+ bolaag. Anekdoties sê hy dat hy nie babelaas of jetlag ervaar soos voorheen nie, hy praat vinniger, en voel skerper en jonger. Sy pa neem dit ook: “Hy’s 78, en gebruik om op te tree soos Eeyore,” sê Sinclair. “Nou gaan hy op ses dae lange staptogte en reis om die wêreld.

“Ek sê nie ons het bewys dat dit werk nie,” voeg Sinclair by. “Maar ek kan sê dat as dit’s gaan werk, ek hoop om die een te wees om dit te bewys.”

Hy het kompetisie. Sinclair beplan om sy NAD+ navorsing deur die Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) goedkeuringsproses te neem en uiteindelik 'n pil te skep wat deur 'n dokter voorgeskryf of oor die toonbank gekoop kan word, maar 'n ander maatskappy, genaamd Elysium, verkoop reeds 'n aanvulling genaamd Basis wat verbindings bevat wat bekend is om NAD+ vlakke te verhoog. (Basis is die aanvulling wat in die 2017 Nature-studie getoets is.) Leonard Guarente, Elysium se hoofwetenskaplike en medestigter–wat ook die Glenn Centre for Biology of Aging Research by MIT rig–sê Basis is nie bedoel om mense’s uit te brei nie lewensduur, maar om hulle te help om langer gesonder te bly.

Agt Nobelpryswenners is op die maatskappy’s wetenskaplike adviesraad. “Ek gee nie regtig om hoe lank ek leef nie, mits die lewe so goed is soos dit nou is,” sê raadslid sir Richard Roberts, wenner van die 1993 Nobelprys vir Fisiologie of Geneeskunde (wat 74 is). “Die enigste verskil wat ek’ve opgemerk het, is dat die vel op my elmboë gladder is as wat dit was. Of dit’s Basis of iets anders, ek het geen idee.”

Deur Basis as 'n aanvulling op die mark te bring, en nie 'n geneesmiddel nie, hoef Elysium nie jare se kliniese navorsing en FDA-goedkeuringsprosesse te ondergaan nie. Daardie besluit, en die ondersteuning van prominente wetenskaplikes, het kritiek aangewakker van sommige mediese gemeenskapkenners wat wonder hoekom Nobelpryswenners hul name aan 'n aanvulling sou heg sonder veel menslike navorsing daaragter. Elysium het geweier om te bevestig of die wetenskaplike adviesraadslede betaal word.

Alhoewel Basis reeds beskikbaar is vir aankoop, doen Elysium tans kliniese proewe van die aanvulling. Hierdie navorsing, plus dié van Sinclair en ander, kan uiteindelik onthul of NAD + die gesondheidsverruimende verbinding is wat hulle hoop dit is.


Implikasies van wat die ontdekking van Naia beteken - Biologie

Proteïene is noodsaaklik vir lewe en ondersteun feitlik al sy funksies. Hulle is groot komplekse molekules, wat uit kettings van aminosure bestaan, en wat 'n proteïen doen, hang grootliks af van sy unieke 3D-struktuur. Om uit te vind in watter vorms proteïene vou, staan ​​bekend as die "proteïenvouprobleem", en het die afgelope 50 jaar as 'n groot uitdaging in biologie gestaan. In 'n groot wetenskaplike vooruitgang is die jongste weergawe van ons KI-stelsel AlphaFold erken as 'n oplossing vir hierdie groot uitdaging deur die organiseerders van die tweejaarlikse Critical Assessment of Protein Structure Prediction (CASP). Hierdie deurbraak demonstreer die impak wat KI op wetenskaplike ontdekking kan hê en die potensiaal daarvan om vordering dramaties te versnel in sommige van die mees fundamentele velde wat ons wêreld verduidelik en vorm.

’n Proteïen se vorm is nou verbind met sy funksie, en die vermoë om hierdie struktuur te voorspel ontsluit ’n groter begrip van wat dit doen en hoe dit werk. Baie van die wêreld se grootste uitdagings, soos die ontwikkeling van behandelings vir siektes of die vind van ensieme wat industriële afval afbreek, is fundamenteel gekoppel aan proteïene en die rol wat hulle speel.

Ons sit al byna 50 jaar lank vas aan hierdie een probleem – hoe vou proteïene op. Om te sien hoe DeepMind 'n oplossing hiervoor produseer, nadat ons so lank persoonlik aan hierdie probleem gewerk het en na soveel stop en begin, wonder of ons ooit daar sou kom, is 'n baie spesiale oomblik.

Medestigter en voorsitter van CASP, Universiteit van Maryland

Dit is vir baie jare 'n fokus van intensiewe wetenskaplike navorsing, met behulp van 'n verskeidenheid eksperimentele tegnieke om proteïenstrukture, soos kernmagnetiese resonansie en X-straalkristallografie, te ondersoek en te bepaal. Hierdie tegnieke, sowel as nuwer metodes soos krio-elektronmikroskopie, is afhanklik van uitgebreide proef en fout, wat jare se moeisame en moeisame werk per struktuur kan neem, en die gebruik van multi-miljoen dollar gespesialiseerde toerusting vereis.

Die 'proteïenvouprobleem'

In sy aanvaardingstoespraak vir die 1972 Nobelprys in Chemie, het Christian Anfinsen beroemd gepostuleer dat, in teorie, 'n proteïen se aminosuurvolgorde die struktuur daarvan ten volle moet bepaal. Hierdie hipotese het 'n soeke van vyf dekades ontketen om 'n proteïen se 3D-struktuur berekenend te kan voorspel, uitsluitlik op sy 1D-aminosuurvolgorde as 'n komplementêre alternatief tot hierdie duur en tydrowende eksperimentele metodes. 'n Groot uitdaging is egter dat die aantal maniere waarop 'n proteïen teoreties kan vou voordat dit in sy finale 3D-struktuur gevestig is, astronomies is. In 1969 het Cyrus Levinthal opgemerk dat dit langer as die ouderdom van die bekende heelal sou neem om alle moontlike konfigurasies van 'n tipiese proteïen op te noem deur brute kragberekening – Levinthal het 10^300 moontlike konformasies vir 'n tipiese proteïen geskat. Tog vou proteïene in die natuur spontaan, sommige binne millisekondes - 'n tweespalt waarna soms na verwys word as Levinthal se paradoks.

Proteïenvou verduidelik

Resultate van die CASP14-assessering

In 1994 het professor John Moult en professor Krzysztof Fidelis CASP gestig as 'n tweejaarlikse blinde assessering om navorsing te kataliseer, vordering te monitor en die stand van die kuns in proteïenstruktuurvoorspelling vas te stel. Dit is beide die goue standaard vir die assessering van voorspellingstegnieke en 'n unieke globale gemeenskap wat op gedeelde strewe gebou is. Van kardinale belang is dat CASP proteïenstrukture kies wat eers baie onlangs eksperimenteel bepaal is (sommige het nog gewag op bepaling ten tyde van die assessering) om teikens te wees vir spanne om hul struktuurvoorspellingsmetodes te toets, waarteen hulle nie vooraf gepubliseer word nie. Deelnemers moet blindelings die struktuur van die proteïene voorspel, en hierdie voorspellings word vervolgens vergelyk met die grondwaarheid eksperimentele data wanneer dit beskikbaar word. Ons is dank verskuldig aan CASP se organiseerders en die hele gemeenskap, nie die minste nie die eksperimentele wie se strukture hierdie soort streng assessering moontlik maak.

AlphaFold: Die maak van 'n wetenskaplike deurbraak

Die belangrikste maatstaf wat deur CASP gebruik word om die akkuraatheid van voorspellings te meet, is die Global Distance Test (GDT) wat wissel van 0-100. In eenvoudige terme kan GDT ongeveer beskou word as die persentasie aminosuurreste (krale in die proteïenketting) binne 'n drempelafstand vanaf die korrekte posisie. Volgens professor Moult word 'n telling van ongeveer 90 GDT informeel as mededingend beskou met resultate verkry uit eksperimentele metodes.

In die resultate van die 14de CASP-assessering, wat vandag vrygestel is, behaal ons nuutste AlphaFold-stelsel 'n gemiddelde telling van 92.4 GDT oor al die teikens. Dit beteken dat ons voorspellings 'n gemiddelde fout (RMSD) van ongeveer 1,6 Angstrom het, wat vergelykbaar is met die breedte van 'n atoom (of 0,1 van 'n nanometer). Selfs vir die heel moeilikste proteïenteikens, dié in die mees uitdagende kategorie vir gratis modellering, behaal AlphaFold 'n mediaantelling van 87.0 GDT (data hier beskikbaar).

Verbeterings in die mediaan akkuraatheid van voorspellings in die gratis modelleringskategorie vir die beste span in elke CASP, gemeet as beste-van-5 GDT.

Twee voorbeelde van proteïenteikens in die gratis modelleringskategorie. AlphaFold voorspel hoogs akkurate strukture gemeet teen eksperimentele resultaat.

Hierdie opwindende resultate open die potensiaal vir bioloë om berekeningstruktuurvoorspelling as 'n kerninstrument in wetenskaplike navorsing te gebruik. Ons metodes kan veral nuttig wees vir belangrike klasse proteïene, soos membraanproteïene, wat baie moeilik is om te kristalliseer en daarom uitdagend is om eksperimenteel te bepaal.

Hierdie berekeningswerk verteenwoordig 'n verstommende vooruitgang op die proteïenvouprobleem, 'n 50-jarige groot uitdaging in biologie. Dit het gebeur dekades voordat baie mense in die veld sou voorspel het. Dit sal opwindend wees om die baie maniere te sien waarop dit biologiese navorsing fundamenteel sal verander.

Professor Venki Ramakrishnan

Nobelpryswenner en president van die Royal Society

Ons benadering tot die proteïenvouprobleem

Ons het die eerste keer in 2018 ingeskryf vir CASP13 met ons aanvanklike weergawe van AlphaFold, wat die hoogste akkuraatheid onder deelnemers behaal het. Daarna het ons 'n referaat oor ons CASP13-metodes in Nature met gepaardgaande kode gepubliseer, wat voortgegaan het om ander werk en gemeenskaps-ontwikkelde oopbron-implementerings te inspireer. Nou, nuwe diepleer-argitekture wat ons ontwikkel het, het veranderinge in ons metodes vir CASP14 aangedryf, wat ons in staat stel om ongeëwenaarde vlakke van akkuraatheid te bereik. Hierdie metodes put inspirasie uit die velde van biologie, fisika en masjienleer, sowel as natuurlik die werk van baie wetenskaplikes in die proteïenvouveld oor die afgelope halfeeu.

'n Gevoude proteïen kan beskou word as 'n "ruimtelike grafiek", waar residue die nodusse is en rande die residue in die nabyheid verbind. Hierdie grafiek is belangrik om die fisiese interaksies binne proteïene te verstaan, sowel as hul evolusionêre geskiedenis. Vir die nuutste weergawe van AlphaFold, wat by CASP14 gebruik word, het ons 'n aandag-gebaseerde neurale netwerkstelsel geskep, wat end-tot-end opgelei is, wat poog om die struktuur van hierdie grafiek te interpreteer, terwyl ons oor die implisiete grafiek redeneer wat dit bou. Dit gebruik evolusionêr-verwante volgordes, meervoudige volgorde-belyning (MSA), en 'n voorstelling van aminosuurresidu-pare om hierdie grafiek te verfyn.

Deur hierdie proses te herhaal, ontwikkel die stelsel sterk voorspellings van die onderliggende fisiese struktuur van die proteïen en is dit in staat om hoogs-akkurate strukture binne 'n kwessie van dae te bepaal. Boonop kan AlphaFold voorspel watter dele van elke voorspelde proteïenstruktuur betroubaar is met behulp van 'n interne vertrouensmaatstaf.

Ons het hierdie stelsel opgelei op publiek beskikbare data wat bestaan ​​uit

170 000 proteïenstrukture uit die proteïendatabank tesame met groot databasisse wat proteïenvolgordes van onbekende struktuur bevat. Dit gebruik ongeveer 16 TPUv3's (wat 128 TPUv3-kerne is of ongeveer gelykstaande aan

100-200 GPU's) loop oor 'n paar weke, 'n relatief beskeie hoeveelheid berekening in die konteks van die meeste groot moderne modelle wat vandag in masjienleer gebruik word. Soos met ons CASP13 AlphaFold-stelsel, berei ons 'n referaat oor ons stelsel voor om mettertyd by 'n eweknie-geëvalueerde joernaal in te dien.

'n Oorsig van die hoof neurale netwerk model argitektuur. Die model werk oor evolusionêr verwante proteïenvolgordes sowel as aminosuurresidu-pare, en gee iteratief inligting tussen beide voorstellings deur om 'n struktuur te genereer.

Die potensiaal vir werklike impak

Toe DeepMind 'n dekade gelede begin het, het ons gehoop dat KI-deurbrake eendag as 'n platform sal dien om ons begrip van fundamentele wetenskaplike probleme te bevorder. Nou, na 4 jaar se poging om AlphaFold te bou, begin ons daardie visie verwesenlik sien, met implikasies vir gebiede soos dwelmontwerp en omgewingsvolhoubaarheid.

Professor Andrei Lupas, Direkteur van die Max Planck Instituut vir Ontwikkelingsbiologie en 'n CASP-assessor, het ons laat weet dat, "AlphaFold se verbasend akkurate modelle het ons in staat gestel om 'n proteïenstruktuur op te los waaraan ons vir byna 'n dekade vas was, wat ons poging om verstaan ​​hoe seine oor selmembrane oorgedra word.”

Ons is optimisties oor die impak wat AlphaFold op biologiese navorsing en die breër wêreld kan hê, en opgewonde om met ander saam te werk om meer te wete te kom oor sy potensiaal in die jare wat voorlê. Behalwe om aan 'n eweknie-geëvalueerde referaat te werk, ondersoek ons ​​hoe om die beste breër toegang tot die stelsel op 'n skaalbare manier te bied.

Intussen kyk ons ​​ook na hoe proteïenstruktuurvoorspellings kan bydra tot ons begrip van spesifieke siektes met 'n klein aantal spesialisgroepe, byvoorbeeld deur te help om proteïene te identifiseer wat wanfunksioneer het en om te redeneer oor hoe hulle interaksie het. Hierdie insigte kan meer presiese werk aan geneesmiddelontwikkeling moontlik maak, wat bestaande eksperimentele metodes aanvul om belowende behandelings vinniger te vind.

AlphaFold is 'n eenmalige vooruitgang wat proteïenstrukture met ongelooflike spoed en akkuraatheid voorspel. Hierdie sprong vorentoe demonstreer hoe berekeningsmetodes gereed is om navorsing in biologie te transformeer en hou baie belofte in om die geneesmiddelontdekkingsproses te versnel.

PhD, stigter en uitvoerende hoof Calico, voormalige voorsitter en uitvoerende hoof, Genentech

Ons het ook tekens gesien dat voorspelling van proteïenstruktuur nuttig kan wees in toekomstige pandemiese reaksiepogings, as een van vele instrumente wat deur die wetenskaplike gemeenskap ontwikkel is. Ons het vroeër vanjaar verskeie proteïenstrukture van die SARS-CoV-2-virus voorspel, insluitend ORF3a, waarvan die strukture voorheen onbekend was. By CASP14 het ons die struktuur van 'n ander koronavirusproteïen, ORF8, voorspel. Indrukwekkende vinnige werk deur eksperimentele het nou die strukture van beide ORF3a en ORF8 bevestig. Ten spyte van hul uitdagende aard en met baie min verwante rye, het ons 'n hoë mate van akkuraatheid op albei ons voorspellings behaal in vergelyking met hul eksperimenteel bepaalde strukture.

Sowel as om begrip van bekende siektes te versnel, is ons opgewonde oor die potensiaal vir hierdie tegnieke om die honderde miljoene proteïene waarvoor ons nie tans modelle het nie – 'n groot terrein van onbekende biologie te verken. Aangesien DNA die aminosuurvolgorde spesifiseer wat proteïenstrukture uitmaak, het die genomika-revolusie dit moontlik gemaak om proteïenvolgordes uit die natuurlike wêreld op massiewe skaal te lees – met 180 miljoen proteïenvolgordes en telkens in die Universal Protein-databasis (UniProt). In teenstelling hiermee, gegewe die eksperimentele werk wat nodig is om van volgorde tot struktuur te gaan, is slegs ongeveer 170 000 proteïenstrukture in die Proteïendatabank (PDB). Onder die onbepaalde proteïene kan sommige met nuwe en opwindende funksies wees en - net soos 'n teleskoop ons help om dieper in die onbekende heelal in te kyk - kan tegnieke soos AlphaFold ons help om hulle te vind.

Ontsluit nuwe moontlikhede

AlphaFold is een van ons belangrikste vooruitgang tot dusver, maar, soos met alle wetenskaplike navorsing, is daar nog baie vrae om te beantwoord. Nie elke struktuur wat ons voorspel sal perfek wees nie. Daar is nog baie om te leer, insluitend hoe veelvuldige proteïene komplekse vorm, hoe hulle met DNA, RNA of klein molekules in wisselwerking tree, en hoe ons die presiese ligging van alle aminosuur-sykettings kan bepaal. In samewerking met ander is daar ook baie om te leer oor hoe om hierdie wetenskaplike ontdekkings die beste te gebruik in die ontwikkeling van nuwe medisyne, maniere om die omgewing te bestuur, en meer.

Vir almal van ons wat aan rekenaar- en masjienleermetodes in die wetenskap werk, demonstreer stelsels soos AlphaFold die wonderlike potensiaal vir KI as 'n instrument om fundamentele ontdekking te help. Net soos Anfinsen 50 jaar gelede 'n uitdaging uiteengesit het wat destyds ver buite die wetenskap se bereik was, is daar baie aspekte van ons heelal wat onbekend bly. Die vordering wat vandag aangekondig is, gee ons verdere vertroue dat KI een van die mensdom se nuttigste instrumente sal word om die grense van wetenskaplike kennis uit te brei, en ons sien uit na die baie jare se harde werk en ontdekking wat voorlê!

Totdat ons 'n referaat oor hierdie werk gepubliseer het, haal asseblief aan:

Hoë Akkuraatheid Proteïen Struktuur Voorspelling Met Diep Leer

John Jumper, Richard Evans, Alexander Pritzel, Tim Green, Michael Figurnov, Kathryn Tunyasuvunakool, Olaf Ronneberger, Russ Bates, Augustin Žídek, Alex Bridgland, Clemens Meyer, Simon AA Kohl, Anna Potapenko, Andrew J Ballard, Andrew Cowie, Bernardino Romera- Paredes, Stanislav Nikolov, Rishub Jain, Jonas Adler, Trevor Back, Stig Petersen, David Reiman, Martin Steinegger, Michalina Pacholska, David Silver, Oriol Vinyals, Andrew W Senior, Koray Kavukcuoglu, Pushmeet Kohli, Demis Hassabis.

In Veertiende Kritiese Assessering van Tegnieke vir Proteïenstruktuurvoorspelling (abstrakte boek), 30 November - 4 Desember 2020. Van hier af onttrek.


Die ontdekking van eersteklas dwelms: oorsprong en evolusie

Ontleding van die oorsprong van nuwe middels wat deur die Amerikaanse voedsel- en dwelmadministrasie (FDA) van 1999 tot 2008 goedgekeur is, het voorgestel dat fenotipiese siftingstrategieë meer produktief was as teikengebaseerde benaderings in die ontdekking van eersteklas-kleinmolekulemiddels. Gegewe die relatief onlangse bekendstelling van teikengebaseerde benaderings in die konteks van die lang tydraamwerke van geneesmiddelontwikkeling, het die volle impak daarvan egter nog nie duidelik geword nie. Hier bied ons 'n ontleding van die oorsprong van al 113 eerste-in-klas medisyne wat deur die FDA van 1999 tot 2013 goedgekeur is, wat toon dat die meerderheid (78) deur teikengebaseerde benaderings ontdek is (45 kleinmolekule-middels en 33) biologiese middels). Daarbenewens, van 33 middels wat geïdentifiseer is in die afwesigheid van 'n teikenhipotese, is 25 gevind deur 'n chemosentriese benadering waarin verbindings met bekende farmakologie as die beginpunt gedien het, met slegs agt afkomstig van wat ons hier definieer as fenotipiese sifting: toetsing van 'n groot aantal verbindings in 'n teiken-agnostiese toets wat fenotipiese veranderinge monitor. Ons bespreek ook die implikasies vir geneesmiddelontdekkingstrategieë, insluitend die beskouing van fenotipiese sifting as 'n nuwe dissipline eerder as 'n neoklassieke benadering.


Mikrobiologie en Verpleegkunde

In hierdie artikel sal ons die mikrobiologie in verband met verpleging bespreek. Die onderstaande artikel sal jou help om die volgende dinge te verstaan:- 1. Inleiding tot die Mikrobiologie in Verpleegkunde en 2. Historiese uiteensetting van mikrobiologie.

1. Inleiding tot die Mikrobiologie in Verpleegkunde:

Mikrobiologie (Gr. mikros—klein, bios—lewe, logos—wetenskap) is die wetenskap van klein organismes wat onsigbaar is vir die blote oog, genaamd mikrobes. Dit is die studie van die wette van die lewe en ontwikkeling van mikroörganismes, en ook van die verandering wat dit in dier- en plantorganismes en in nie-sku-lewende materie teweegbring.

Volgens die vereiste van die moderne samelewing is mikrobiologie in die tweede helfte van die negentiende eeu gedifferensieer in algemene, landbou-, veeartsenykundige, mediese en verpleegkundige mikrobiologie. Moderne mediese mikrobiologie het 'n uitgebreide wetenskap geword en is verdeel in bakteriologie— wetenskap van patogeniese bakterieë (Gr. bakterieë—staaf) virologie—wetenskap van aansteeklike virusserologie— studie van die reaksie tussen antigeen en teenliggaammikologie—studie van swamme wat patogenies vir die mens protosoologie is. —studie van patogene protosoë helmintologie—studie van helminte (wurms) entomologie—studie van insekte (vektore) wat siektes na die mens oordra parasitologie—studie van parasiete (protosoë en helminte). Daarbenewens sluit mediese mikrobiologie ook die studie van die meganismes van infeksie en immuniteit, die metodes van spesifieke terapie en profilakse van aansteeklike siektes in.

Verpleegmikrobiologie is die toepassing van kennis van mediese mikrobiologie aan die bed van pasiënte tydens verpleegsorg. Verpleegsorg in die hospitaal en gemeenskap is van kardinale belang om gesondheid te bevorder, dit word beskou as die ruggraat van openbare gesondheid. Om volmaaktheid in hierdie beroep te bereik, moet verpleegkundiges grondige kennis van verpleegmikrobiologie opdoen, aangesien verpleegkunde 'n interafhanklike beroep is wat deur die onlangse wetenskaplike en tegnologiese vooruitgang van verpleegwetenskappe beïnvloed word.

2. Historiese uiteensetting van mikrobiologie:

In antieke tye, aan die begin van die beskawing, het die mens sekere prosesse gebruik wat veroorsaak is deur die lewensaktiwiteite van mikroörganismes, soos fermentasie van melk, wyn, sap, ens. Avicenna (980-1037 nC) het gedink dat alle aansteeklike siektes deur klein lewende wesens veroorsaak word, onsigbaar met die blote oog en oorgedra deur lug en water.

Die eerste persoon wat die mikrobes gesien en beskryf het, was 'n Nederlandse wetenskaplike, A. Leeuwenhoek 1632-1723. Hy het self eenvoudige lense gemaak wat 160-300 vou vergroot het. In 1678 het hy sy brief gepubliseer oor “animalcule viva”— lewende diere wat hy in water, ontlasting, infusies en tandskraapplekke waargeneem het.

Benewens sy ontdekking van mikrobes, het hy die mikrobes akkuraat geteken. Sy ontdekking was die beginpunt van die studie van die mikrobiese populasie. Na hierdie wonderlike ondersoek het meer as 150 jaar verloop voordat die soektog na veroorsakende middels van aansteeklike siektes suksesvol afgehandel is.

Die praktiese probleme wat teen die stryd van epidemiese siektes te staan ​​gekom het, is opgelos deur die kennis van mikrobiologie. In 1798 het die Engelse geneesheer, Edward Jenner (1749-1823) bewys dat inenting van mense met koeipokke hulle teen pokke beskerm het. Pasteur (1880-1890) het entstowwe teen hoendercholera, miltsiekte, hondsdolheid ontwikkel. Hierdie ontdekking was baie nuttig om hierdie siektes by diere en mense te bestry.

In die eerste helfte van die negentiende eeu is die veroorsakende middels van die siektes ontdek. In 1839 het D. Schoenlein vasgestel dat die favus deur patogene swam veroorsaak word. In 1843 het D. Gruby die veroorsakende middel van trichophytosis (ring- en skaamwurm) onthul. In 1849-1854 het A. Pollender, C. Davaine, F. Bravell die miltsiekte-basil ontdek.

In die tweede helfte van die negentiende eeu is die metodes van mikroskopie ontwikkel met behulp van beter mikroskope. Tydens die studie van mikroörganismes is baie aandag gegee aan die biochemiese prosesse, die vermoë van mikrobes om organiese substrate te fermenteer.

Louis Pasteur (1822- 1895), Franse wetenskaplike, chemikus en mikrobioloog, het bewys dat alkoholiese fermentasie en verrotting te wyte was aan die aktiwiteit van mikrobes. Hy het ondersoek ingestel na die veroorsakende middels van hoendercholera, miltsiekte en hondsdolheid en entstowwe voorberei. As gevolg van die alomteenwoordige aard van mikroörganismes, het Pasteur die voedingsmedia beskerm teen die mikrobiese kontaminasie en bewys dat spontane generasie van lewende mikroörganismes nie bestaan ​​nie.

Sy ontdekkings het baie wetenskaplikes na hom gelok. Op grond van die mikrobiese infeksie wat deur Pasteur beskryf is, het die Engelse chirurg, Joseph Lister (1827-1912) die beginsels van antiseptika (ontsmetting van wonde met chemiese ontsmettingsmiddels) in chirurgie ingevoer.

Die Duitse geneesheer, Robert Koch (1843-1910) het 'n gedetailleerde ondersoek na wondinfeksies gedoen en 'n metode ontwikkel vir isolasie van patogene bakterieë in suiwer kultuur, die probleem van miltsiekte aangeval, die metode van kleuring van bakterieë ontwikkel en ook die metode beskryf van verbouing op vaste media. Hy het 'n skool vir mikrobiologie gestig en sy leerlinge was K. Ebarth, G. Gaffksy, K. Klebs, F. Loeffler, S. Kitasato en vele ander.

In 1874 het Hansen die basil van melaatsheid beskryf. In 1880 het Pasteur die basillus van hoendercholera geïsoleer en Eberth het die basillus van tifuskoors waargeneem. Voldoende beskrywing van stafilokokke is gemaak deur Ogston (1881). Koch (1882) het tuberkelbasil ontdek. In 1885 het Frankel pneumococcus Escherich, kolon Bacillus geïsoleer. Nicolaier het tetanus-basil waargeneem wat later in 1889 deur Kitasato gekweek is. Welch en Nuttall het die anaërobiese basillus bekend as Clostridium welchii beskryf.

In 1894 het Kitasato en Yersin onafhanklik die plaagbasil beskryf wat nou as Yersinia pestis bekend staan. In 1896 beskryf Van Ermengem CI. botulinum as veroorsakende middel van voedselvergiftiging. In 1897 het Bang die basil ontdek wat beesaborsie veroorsaak. Teen die einde van die negentiende eeu is dus 'n groot verskeidenheid mikroörganismes geïdentifiseer en gevind dat dit met menslike siektes geassosieer word.

Joseph Lister, professor in chirurgie in Glasgow, het 'n metode ontwerp om 'n bakteriese kultuur te verdun en 'n reeks subkulture met 'n klein hoeveelheid van die oorspronklike vloeistof wat 'n enkele bakteriese sel opgelewer het, te berei, so Lister was die eerste bakterioloog, hoewel hy basies 'n chirurg, om 'n seker suiwer kultuur van bakterieë te verkry.

So het die mikrobiologiese revolusie wat deur Pasteur ingelui en deur Koch uitgebrei is, ver buite die veld van medisyne versprei. Daar was geen noemenswaardige vooruitgang in die kennis van bakteriologie van siektes gedurende 1875 tot 1900 nie, aangesien die tegnieke wat deur Pasteur en Koch ontwikkel is, slegs oor 'n baie wye veld gedurende hierdie tydperk toegepas is.

Die studie van immuniteit (tak van bakteriologie), afgelei van Pasteur’ se studies oor hoendercholera, miltsiekte en hondsdolheid, het 'n groot aantal bakterioloë geabsorbeer. Uit Metchnikoff’ (1845—1916) se ondersoeke oor die sellulêre reaksie by infeksie sowel as uit die werk van Buchner, Nuttall, Von Behring (1890), Ehrlich (1854-1915), Bordet en andere, verbeterde laboratoriumdiagnostiese metodes van aansteeklike siektes is bedink en entstowwe is teen ingewandskoors, cholera, pes en ander siektes verkry.

In die twintigste eeu is die veld van spesifieke profilakse van aansteeklike siektes ontwikkel. Ramon (1924-1925) het 'n metode vervolmaak vir die bereiding van antitoksiene (gifstowwe wat onskadelik gemaak word deur formalien, d.w.s. toksoïed). Immunisering teen witseerkeel en tetanus is suksesvol uitgevoer met behulp van hierdie toksoïed (entstof).

Lewende, verswakte veroorsakende middel van tuberkulose is gebruik vir die voorbereiding van entstof teen tuberkulose (Calmette en Guerin, 1919). Net so is plaag-entstof (Giard en Robic, 1931), tularemie-entstof (Gaisky, 1939) en poliomiëlitis-entstof (Sabin) 1954-1958) voorberei is.

Moderne medisyne het 'n groot sukses behaal in die behandeling van aansteeklike siektes, as gevolg van die bekendstelling van Salvarsan (Ehrlich), bakteriofaag (d’ Herelle), sulfonamied (Domagk et al), penisillien (Flemingetal), streptomisien (Waksman et al). Die biochemiese meganismes van oorerwing en variasies is geopenbaar as gevolg van die genetika van bakterieë en virusse. 'n Nuwe veld van wetenskap - molekulêre biologie - het ontstaan ​​uit die genetika van bakterieë en virusse.

The development of the study of infectious diseases, epidemiology, virology, immunology, surgery, hygiene etc. was due to the success of microbiology. It can be said firmly that medical science could have not progressed without the development of microbiology.


Verwysings

Bailey, R et al (2010) Biopsychsocial Model: A New Model for Development https://www.sportscoachuk.org/sites/default/files/Participant-Development-Lit-Review.pdf

Beilock, S (2010) Choke: What the secrets of the brain reveal about getting it right when you have to, Atria Paperback

Cassidy S (2004) Learning styles: An overview of theories, models, measures Educational Psychology, Vol 24, No 4, August http://www.acdowd-designs.com/sfsu_860_11/LS_OverView.pdf (date accessed 21/2/15)

Claxton G (2008) What’s the Point of School? One World Publications

Dweck, C (2011) Mindset: How you can fulfil your potential, Robinson

Sharp, B (2004) Acquiring Skill in Sport, Sports Dynamics

Schmidt, R.A & Lee, T.D (1999) Motor Control & Learning, Human Kinetics

Whiteley S (2003), Memletics Accelerated Learning Manual, p55-56


In Search of Naia

Divers Alberto Nava and Alejandro Alvarez search the walls of Hoyo Negro, an underwater cave on Mexico’s Yucatán Peninsula where the remains of “Naia,” a 12,000- to 13,000-year-old teenage girl, were found. Paul Nicklen/NATIONAL GEOGRAPHIC

Formerly a civil engineer in Mexico, Alvarez is one of the original divers who discovered Hoyo Negro, an underwater site in the Yucatan Peninsula filled with ancient human and animal bones. Years later, he returned to Hoyo Negro as part of the expedition to retrieve and research Naia, one of the oldest and best preserved skeletons ever discovered in the Americas. Alvarez and his colleagues discovered the bones of the teenaged girl who fell to her death more than 12,000 years ago. They kept the discovery secret for nearly two years, fearing what might happen to the site. He lives in Tulum, about 12-13 miles south of Hoyo Negro.

Can you describe discovering the site and the skeleton?

My role in this dive was going first, scouting the cave. Beto and Franco [Alvarez’s colleagues] were placing line and surveying respectively, when suddenly I saw no more refraction of my light from the walls of the tunnel. My heart started beating rapidly when I realized I was suddenly on the edge of a deep pit, experiencing only darkness. I could not see any wall or floor with my light.

When I turned back to see Beto and Franco still busy surveying, the seconds seemed endless. When they finally turned to see me, I signaled my surprise. We had Diving Propulsion Vehicles (DPV) with us, so we decided to leave Franco holding on the line at the edge, while Beto and I rode with the DPVs along the wall, surrounding the hole to find another two tunnels leading to the pit. However, when we turned to see Franco’s light, it was very small and far away and we decided to head straight back to his light. Then I did another turn around with Franco, leaving Beto holding the line and the light, to confirm the round shape of the pit. We named it “Hoyo Negro” (The Black Hole).

Weeks after we came back with the proper gases to allow us to dive deeper into the pit. Once at depth, we began finding groups of big bones. We were amazed and I realized we had discovered something big.

As we continued looking around, I saw a human skull upside down resting on a humerus bone. I signaled Beto and Franco to show them what I had found. The three of us hovered over the skull, not believing what we saw. It blew our minds.

How did the discovery change the expedition?

After this discovery our project transformed from a purely exploration project for Proyecto de Espeleologia de Tulum (Tulum Caving Project) to a scientific and multidisciplinary project.

The first two years after the discovery, we did not know what to do or how to manage the information so we kept it secret. In this era, divers who discovered something of interest and value were hesitant to report the finding to the authorities.

Given the secrecy surrounding the discovery, how did you finally decide to involve others?

We decided to visit our friend Guillermo de Anda, an archeologist, and diving instructor who worked in the Universidad Autonoma de Yucatan. We thought he could give us some advice and more knowledge about the subject and legal protocol. Guillermo created a series of meetings and workshops with different paleontologists, geologist, archeologists and others to help us increase our knowledge base on the subject and understand what to do with it. However, at the end, the advice from everyone was to report the find to the federal authorities, namely the Instituto Nacional de Antropologia e Historia (INAH) who are by law the only agency to handle this sort of discovery.

In November of 2009 I went to Mexico City with our maps, photographs and videos. I also carried an official announcement of the finding to give to Pilar Luna, head of Subaquatic Archeology for INAH. I met with her and we had a long conversation. Among the topics was the status of cave explorers and their relation with INAH as an authority, the issues related to the growth of the diving industry in the area, and the danger of having unprepared divers find places of archaeological interest and taking tourist to such fragile places.

In the announcement we expressed our intention to help protect the site and to continue working together with INAH. We also expressed our desire to be part of a multidisciplinary project, in order to retrieve as much information as the site could give us. Easy to say, but we still needed a third party to finance the project.

After months of meetings and negotiations, INAH, as the federal authority, and National Geographic as the sponsor, established an agreement and a course to follow using our team of divers as the underwater team. The name of this new multidisciplinary scientific project was “Proyecto Arqueologico Subacuatico Hoyo Negro, Tulum Q. Roo.”

What has been your individual role in the project as it has grown in size?

My role from the beginning has been one of almost pulling the group together in a cohesive form. Because I am the only team member who lives in Tulum, I have happily been the one who is able to do whatever needs to be done to make sure that when the team is here, we mostly spend our time exploring and working with the other scientists. That meant using all my expertise as a diver, as an engineer, and as a person concerned with preserving history. The project has tested all my skills and resources from using my engineering skills to design and build an access ladder and platform 10 meters below the surface, to designing and finding the right people to build the road and to get the area secured with fencing and even to using my 4 x 4 jeep to get to places un accessible in other vehicles.

What challenges did the continued presence of divers pose for the site?

In 2011 the sponsors began to pay some expenses like the gases including oxygen and helium for breathing at depth. We began to notice damage at the site caused by the bubbles of our SCUBA tanks, and decided to switch from the open circuit to a closed circuit system. The closed circuit system is called a re-breather. The system recycles the gasses, which means no bubbles damage the environment.

When you began exploring the caves around Hoyo Negro, did you know there was a chance of finding anything as significant as Naia?

When I began exploring caves, I never thought I would find anything as significant as a human skull. It was enough satisfaction to be able to explore. I was never looking for more. At some point, exploring becomes the way to maintain the challenge of my profession, always finding out more, never knowing what might come next.

As an experienced professional in the field, how did it feel to enter the cave, and then to realize the significance of what had been discovered?

I felt so humble and small in this big space, hundreds of thousands of years old. People may believe that underwater cave explorers get enough satisfaction doing something that not many other people can do.

I also love it because of the communion you experience with such an incredible environment. These kinds of caves took thousands of years to form and are incredibly magnificent. They are so beautiful but at the same time they are intimidating because of the dangers involved in getting to know them given the immensity and their complexity. But at the same time you get to experience the peace that those places transmit.

I used to believe that we were in places that nobody had been before, until you encounter what I was privileged to see. Then you realize that people were there a long time before us. You start to understand the tremendous complexity of the geological events that took place which kept those remains far from the eyes of any other human being for thousands of years.


Cell variety within organisms

Cell diversity extends beyond the differences between prokaryotes and eukaryotes, and between the different kingdoms of organisms (plants, animals, etc.). There are also major differences in cells within an individual organism, reflecting the different functions cells perform. For example, the human body consists of trillions of cells, including some 200 different cell types that vary greatly in size, shape, and function. The smallest human cells, sperm cells, are a few micrometers wide (1/12,000 of an inch), whereas the longest cells, the neurons that run from the tip of the big toe to the spinal cord, are over a meter long in an average adult.

Human cells also vary significantly in structure and function. For example, only muscle cells contain myofilaments – protein-containing structures that allow the cells to contract (shorten) and, as a result, cause movement. The eye contains specialized cells called photoreceptors that have the ability to detect light. These cells contain special chemicals called pigments that can absorb light and special structures that release chemicals onto other cells which can then send electrochemical currents to the brain, a process we perceive as vision.

Plants also contain a wide variety of cell types. There are specialized cells called collenchyma that provide structure without restricting growth and flexibility. These cells lack secondary cell walls, and their primary cell walls lack a hardening agent, which especially helps young plants grow quickly and be resilient to wind and water. Other types of plant cells include xylem, whose purpose is to transport water throughout the plant, and floëem, whose purpose is to transport organic nutrients.

The realm of cellular discovery is one that is still alive and well, despite its extensive history. In 2013, a group of European scientists identified a new organelle inside the cells of tannin-producing plants, like grapevines and tea trees (Brillouet et al., 2013). Gebel tannosomes, the organelles originate within the chloroplasts and are responsible for creating the bitter tasting polyphenol that wards off predators and gives wine and tea their familiar “dry” feeling in the mouth. And in the same year, researchers in the United States identified that the types of proteins developed by ribosomes occurred in phases along with the phases of the cell cycle (Stumpf et al., 2013). Identifying watter proteins are produced wanneer has implications for cancer research, since hypotheses currently exist suggesting inefficient protein synthesis (translation) in cancer cells. While it is easy to think that modern technological advances means that we’ve discovered all the components of cells, we must remember that, like Robert Hooke, there are sometimes things preventing us from seeing everything and that new discoveries may still await.

This module is an updated version of our previous content, to see the older module please go to this link.

Opsomming

Cells are the basic structural and functional unit of life. This module traces the discovery of the cell in the 1600s and the development of modern cell theory. The module looks at similarities and differences between different types of cells and the relationship between cell structure and function. The Theory of Universal Common Descent is presented along with evidence that all living things on Earth descended from a common ancestor.

Sleutelkonsepte

Cells are the basic structural and functional unit of all living things and contain inheritable genetic material.

The activity of a cell is carried out by the sub-cellular structures it possesses.

Cells possess an outer boundary layer, called a cell membrane, cytoplasm, which contains organelles, and genetic material.

There is considerable variety among living cells, including the function of membranes and subcellular structures, and the different types of functions the cells carry out, such as chemical transport, support, and other functions.


Kyk die video: Sally Williams Nougat (Junie 2022).


Kommentaar:

  1. Nkrumah

    It's a pity that I can't speak now - I'm in a hurry to get to work. Ek sal terug wees - ek sal beslis my mening oor hierdie kwessie uitspreek.

  2. Kivi

    Ek dink jy is nie reg nie. Ek is seker. Ons sal dit bespreek. Skryf in PM, ons sal kommunikeer.

  3. Joah

    Baie dankie vir die inligting, nou weet ek.

  4. Shakticage

    Serve, people, all good deeds! merry christmas to you! dear ones and may the new year be successful and happy!

  5. Ewan

    Nogal nuuskierige onderwerp

  6. Lander

    pasibki

  7. Benroy

    Jy is nie reg nie. Ek kan dit bewys. E-pos my by PM, ons sal praat.



Skryf 'n boodskap