Close Menu
Український телекомунікаційний портал
    Facebook X (Twitter) Instagram Threads LinkedIn Telegram RSS
    Український телекомунікаційний портал
    • Новини
    • Мобільна техніка
    • Технології
    • ПЗ
    • Наука
    • Транспорт
    • Дім
    • Обладнання
    • Здоров’я
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram Threads LinkedIn RSS Bluesky
    Український телекомунікаційний портал
    Home»Новини»Наука»Вчені виявили радіоподібну комунікацію у стародавніх бактерій
    Наука

    Вчені виявили радіоподібну комунікацію у стародавніх бактерій

    ВолодимирBy Володимир09.12.2024Updated:09.12.2024Коментарів немає3 Mins Read
    Facebook Twitter Email Telegram Copy Link
    Вчені виявили радіоподібну комунікацію у стародавніх бактерій

    Ціанобактерії використовують принцип, схожий на AM-радіо, для координації поділу клітин із циркадними ритмами, кодуючи інформацію за допомогою модуляції амплітуди імпульсу. Було виявлено, що ціанобактерії, стародавня група фотосинтезуючих бактерій, регулюють свої гени, використовуючи той самий фізичний принцип, який використовується в AM-радіопередачі.

    Нове дослідження, опубліковане в Current Biology, виявило, що ціанобактерії використовують варіації амплітуди (сили) імпульсу для передачі інформації в окремих клітинах. Це відкриття проливає світло на те, як біологічні ритми працюють разом, щоб регулювати клітинні процеси.

    У AM (амплітудна модуляція) радіо хвиля постійної сили та частоти, яка називається несучою, генерується коливанням електричного струму. Аудіосигнал, який містить інформацію (наприклад, музику чи мову) для передачі, накладається на несучу хвилю. Це робиться шляхом зміни амплітуди несучої хвилі відповідно до частоти звукового сигналу.

    Дослідницька група під керівництвом професора Джеймса Локка з Лабораторії Сейнсбері Кембриджського університету (SLCU) і доктора Бруно Мартінса з Університету Ворвіка виявила, що подібний механізм, схожий на AM-радіо, працює в ціанобактеріях.

    У ціанобактерій цикл поділу клітини, процес, під час якого одна клітина росте та ділиться на дві нові клітини, діє як «носій сигналу». Потім модулюючий сигнал надходить від 24-годинного циркадного годинника бактерії, який діє як внутрішній механізм відліку часу.

    Розгадування давньої клітинної головоломки

    Це відкриття відповідає на давнє питання в клітинній біології – як клітини інтегрують сигнали від двох коливальних процесів – клітинного циклу та циркадного ритму – які працюють на різних частотах? Досі було незрозуміло, як ці два цикли можуть бути скоординовані.

    Як ціанобактеріальний циркадний годинник поєднується з пульсуючими процесами
    Є та ін. доповідь про амплітудну модуляцію імпульсу (PAM) у регуляції генів ціанобактерій, аналогічну AM-радіо. Циркадний годинник регулює амплітуду пульсації сигма-фактора, створюючи циркадний шаблон, незважаючи на нециркадні пульсації. Цей зв’язок пов’язує годинник із клітинним циклом, що свідчить про те, що PAM є ширшим механізмом біологічних годинників. Авторство: графіка Чао Ле

    Щоб вирішити головоломку, дослідницька група використовувала одноклітинну сповільнену мікроскопію та математичне моделювання. За допомогою сповільненої мікроскопії вони відстежили експресію білка, альтернативного сигма-фактора RpoD4. RPoD4 відіграє важливу роль в ініціації транскрипції, яка є процесом, за допомогою якого генетична інформація з ДНК транскрибується в РНК . Моделювання дозволило дослідникам вивчити механізми обробки сигналів, порівнюючи результати моделювання з даними мікроскопії. Команда виявила, що RpoD4 включається в імпульси, які виникають лише під час поділу клітини, що робить його ідеальним кандидатом для відстеження.

    Провідний автор доктор Чао Є пояснив: «Ми виявили, що циркадний годинник визначає, наскільки сильні ці імпульси з часом. Використовуючи цю стратегію, клітини можуть кодувати інформацію про два коливальні сигнали в одному виході: інформацію про клітинний цикл у частоті пульсації та інформацію про 24-годинний годинник у силі пульсації. Це перший раз, коли ми спостерігаємо циркадний годинник, який використовує модуляцію амплітуди імпульсу, концепцію, яка зазвичай пов’язана з технологією зв’язку, для контролю біологічних функцій».

    Наслідки висновків

    «Зміна частоти клітинного циклу через навколишнє освітлення або циркадного годинника через генетичні мутації підтвердила основний принцип. Вражаюче бачити в природі приклади того, що ми іноді вважаємо «нашими» інженерними правилами», – сказав співавтор доктор Мартінс. «Лінія ціанобактерій розвинулась 2,7 мільярда років тому і має елегантне рішення цієї проблеми обробки інформації».

    Професор Локк додав: «Одна з причин, чому ми вивчаємо ціанобактерії, полягає в тому, що вони мають найпростіший циркадний годинник будь-якого організму, тому розуміння цього закладає фундамент, який нам потрібен для розуміння годинників у більш складних організмах, таких як люди та сільськогосподарські культури.

    «Ці принципи можуть мати ширші наслідки в синтетичній біології та біотехнології. Наприклад, це може допомогти нам вирощувати культури, які є більш стійкими до змін умов навколишнього середовища, що матиме наслідки для сільського господарства та сталого розвитку».

    Читайте також

    У природи менше запасних планів, ніж вважали вчені: чим загрожує втрата видів

    16.10.2026

    ШІ навчився передбачати, коли клімат Землі досягне критичної точки

    16.10.2026

    Перші тварини з шиєю майже не могли рухати головою: що з’ясували вчені

    16.10.2026

    Останні

    У природи менше запасних планів, ніж вважали вчені: чим загрожує втрата видів

    16.10.2026

    Нейротехнології дають надію на краще лікування тривоги та депресії

    16.10.2026

    ШІ навчився передбачати, коли клімат Землі досягне критичної точки

    16.10.2026

    З’явилися характеристики камери Galaxy A38

    16.10.2026
    Facebook X (Twitter) YouTube Telegram RSS
    • Контакти/Contacts
    • Про нас
    • Редакційна політика
    © 2026 Portaltele.com.ua. Усі права захищено. Копіювання матеріалів дозволено лише з активним гіперпосиланням на джерело.

    Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.