ÚSTÍ N. L.: Testfestés kiállítás (2021 február)

fiatal

A korallváz kulcsszerepet játszik a légköri szén-dioxid tárolásában. Korábbi tanulmányok arra a folyamatra összpontosítottak, amelynek során a felnőtt korallok olyan ásványi anyagokat állítanak elő, amelyek meggyógyítják a meglévő szöveteket, hogy csontvázat alkossanak, de a korallok pontos mértéke a teljes ásványosítási folyamat elindításának rejtélye marad - mindeddig.

A kutatók most először azonosítottak egy fiatal korallban bekövetkező biológiai mineralizációs folyamatot, amely a planktoni fennsíkról (fürdőzés) egy "letelepedett" szakaszba mozog, amelyben ásványi anyagok vázat alkot, amely megvédi a telepét. Ez a felfedezés fontos a korallzátonyok kialakulásának megértéséhez és a tengeri élet védelméhez a globális felmelegedéssel járó környezeti károktól. Ez kihat az új biotechnológiai fejlesztésekre is, amelyek korallkivonatokat alkalmaznak az emberi csontok regenerálására és rekonstrukciójára.

A kutatást Gil Goobes professzor, a Bar-Ilan Egyetem Kémiai Tanszékének dr. Tali Mass, a Haifai Egyetem Leon H. Charney Orvostudományi Iskola és Dr. Anat Akiva és Dr. Iddo Pinkas az izraeli Weizman Tudományos Intézettől. Eredményeiket nemrégiben a Nature Communications publikálta.

A korallok plankton polipként kezdik életüket, amely szabadon lebeg a tengerben. Egy bizonyos ponton a polip arra az "ülepített" szakaszra lép, amelyben a csontvázképződés megkezdődik. Ez egy olyan folyamat, amelyben a polip nagyon gyorsan választ ki kalcium-karbonátot, hogy kialakuljon és megvédje a zátonyoszlopot. A korallzátonyok megfelelő fejlődéséhez elengedhetetlen a polipok megfelelő fejlődése stabil állapotig.

A mostani tanulmányban azt a biológiai folyamatot vizsgálták, amely ebben a két fázisban történik. Ennek érdekében először multidiszciplináris megközelítést alkalmaztak fejlett elektronmikroszkóppal, mikro-Raman-spektroszkópiával és magmágneses rezonancia (NMR) spektroszkópiával a csontváztermeléssel összefüggő belső folyamatok tesztelésére.

A kutatók lebegő és állandó szakaszban egyaránt elemezték a génexpressziót, és látták az ásványok érését. A génelemzéssel meg tudták állapítani, hogy különféle fehérjék készültek.

Megállapították, hogy specifikus gének aktiválják a glutamátban gazdag fehérjéket az első úszási fázisban, de miután a polip megtelepedett és gyorsan elkezd kiválasztani kalcium-karbonátot, különféle gének aktiválják az aszpartátban gazdag fehérjéket. "Az NMR segítségével kimutattuk a glutamátban gazdag fehérjék jelenlétét a kalcium-karbonát ásványi anyagban és az aszpartátban gazdag fehérjék jelenlétét a kristályos kalcium-szén gerincben" - mondja Goobes professzor. "Más szavakkal, kimutattuk a kapcsolatot a genetikai információ és a fehérjék által végzett szabályozó aktivitás között. Ezeknek a megállapításoknak az azonnali jelentősége a korallzátonyok kialakulásának megértésében és a tengeri állatok védelmében az éghajlatváltozással járó környezeti károktól."

Annak megértése, hogy mely fehérjékkel gyorsítják az ásványi anyagok növekedését a korallokban, fontos annak megértéséhez, hogy mi gyorsítja fel az emberek csontnövekedését, mivel számos korallvázfehérje meglepően hasonlít az emberek csontfehérjéihez. A biológiai folyamat megértése szintén fontos lépés az emberek utánzásában és adaptálásában a törések kezelése vagy akár a csontváz és a gerinc mélyebb problémáinak kezelése szempontjából. "Ebben a tanulmányban megtudtuk, hogyan szabályozható a csontnövekedés az emberi testben a csonttranszplantáció új biotechnológiai technikáinak kifejlesztése érdekében, bár a jelenlegi tanulmány messze nem érti azt a mechanizmust, amellyel az emberek alkotják a csontvázat, a jelenlegi tanulmány fontos lépés az azonosításhoz. gének és fehérjék felelősek ezért a folyamatért "- zárja dr. Szentmisét és Goobes professzort.