Nanomühərriklər canlı hüceyrə içərisində işlədi

Pensilvaniya Ştatı Universitetindən (ABŞ) olan biokimyaçı və biomühəndislərdən ibarət tədqiqatçı qrup ilk dəfə insanın canlı hüceyrəsi içərisinə mikroskopik sintetik mühərrikləri yerləşdirərək ultrasəs və maqnit dalğaları köməyilə onları idarə etməyə nail oldu.

Bu kiçik mühərriklər alimlər tərəfindən hələ on il əvvəl hazırlanmışdı. İndiyəcən bu nanomühərriklər insanın canlı hüceyrələrində yoxlanılmamış, yalnız xüsusi cihazlarla laboratuar şərtlərdə istifadə edilmişdi.

"Bundan əvvəl heç kim bu nanomühərriklərin necə hərəkət etdiyini, hüceyrə içərisindəki struktura necə təsir göstərdiyini və canlı hüceyrənin onlara necə mexaniki cavab verdiyini görməmişdi. Bizim tədqiqatımız sintetik nanomühərriklər istifadə edilərək hüceyrə biologiyasının yeni araşdırmalarını aparmaq üçün parlaq dəlilidir. Biz bu nanomühərrikləri hüceyrəyə içəridən mexaniki təsir göstərmə üsulları ilə xərçəng və digər xəstəliklərin müalicəsi üçün istifadə edə bilərik. Həmçinin oxşar üsullar gələcəkdə bilavasitə toxumada qeyri-invaziv şəkildə dərmanların daşınması və hüceyrədaxili cərrahiyə çətinliklərinin həll olunması üçün imkan təmin edəcək", - Pensilvaniya Ştatı Universitetindən olan kimyaçı və fizik Thomas Mallouk qeyd edir.

Rutenium və qızıl hissəciklərindən hazırlanmış mikroskopik sintetik mühərriklər görünüş baxımından raketləri xatırladır. Onlar, canlı hüceyrə içərisində hərəkət edə və lazım olduqda hüceyrə membranasını ikiyə bölə bilir.

"Əvvəlki mühərriklərimiz zəhərli yanacaq növləri ilə işləyirdi və bioloji maye içərisində hərəkət edə bilmirdi, bu səbəbdən o vaxt onları insanın hüceyrələri içərisində araşdırmağa heç bir imkan yox idi. Bu məhdudiyyət ciddi çətinlik idi", - Thomas Mallouk davam edir.

Elektron mikroskop altında HeLa
hüceyrələrinin bölünməsi

Mallouk və fransız fizik Mauricio Hoyos nanomühərrikləri ultsasəs və maqnit dalğalarının köməyilə hərəkətə gətirməyin mümkün olduğunu aydınlaşdırdılar. Tədqiqatda alimlər nanomühərrikləri insanın HeLa hüceyrələrinə yerləşdirdilər.

Bu hüceyrələrə yerləşdirilən nanomühərriklər ultrasəs dalğaları ilə istiqamətləndirilərək hüceyrə toxuması ilə hərəkət edirdilər. Ultrasəs gücü aşağı olduqda nanomühərriklər çox zəif hərəkət edir və hüceyrəyə minimal təsir göstərirdi. Ultrasəsin gücü və dolayısıyla nanomühərriklərin sürəti atrırıldıqda isə onlar hüceyrə içərisini qarışdıraraq və hüceyrənin "divarını" deşərək orqanellər ilə qarşılaşırdılar.

"Azad hərəkət nanomühərriklərə hüceyrələri seçərək məhv etməyi təmin edə bilər. Misal üçün, əgər siz onların köməyilə xərçəng hüceyrələrini axtarıb məhv etmək istəyirsinizsə, bütün nanomühərriklərin eyni istiqamətdəki hərəkəti əvəzinə onların müstəqil hərəkəti daha yaxşı olacaq. Nanomühərriklərin canlı hüceyrələrə təsir göstərmə bacarığı tibb üçün böyük perspektivlər açır. Bir gün nanomühərriklər insan bədəni içərisində səyahət edə, bir-biri ilə ünsiyyət qura və bir çox müalicə və diaqnostika növlərini yerinə yetirə biləcəklər. Bu texnologiyanın praktikada tətbiqi üçün bir çox müxtəlif üsullar mövcuddur, kəşfimizsə bizi irəliyə apardı", - Thomas Mallouk son olaraq deyir.

Həmçinin oxuyun:

Plastik hüceyrə yaradıldı
Kök hüceyrələrini əldə etməyin yeni üsulu tapıldı
Yeni nəsil spermalar: Transgenik heyvanlar

daha ətraflı...

Türk genomunun 8%-i monqol genlərindən ibarətdir

Oksford və London Universitetlərindən olan mütəxəssislər 95 müxtəlif xalqın genetik quruluşunu araşdıraraq köç, müharibə və ticarət səfərləri kimi tarixi hadisələrin genetik quruluş üzərində yüz illərdir silinməyən izlər buraxdığını aşkar etdilər. Məsələn, 13-cü əsrə damğasını vuran Çingiz Xanın Avropaya qədər çatan Monqol İmperiyasının genetik izlərinə bu gün də rast gəlmək mümkündür.

Məşhur elmi jurnal Nature Genetics'də dərc edilən tədqiqatın nəticələrinə görə uyğurlarda 50%, özbəklərdə 39%, Türkiyə türklərində isə 8% monqol geni olduğu müəyyən edilmişdir. Müstəmləkəçilik, kölə ticarəti, ipək yolu ticarəti kimi bir çox tarixi hadisənin də genetik xəritənin formalaşmasında rol oynadığı qeyd olunur.

Çindəki etnik qruplardan olan "Tu" xalqında avropalıların DNT izlərinə rast gəlinməsi bunun bir nümunəsidir. Bu vəziyyətin meydana gəlməsində 11-ci əsrdə İpək Yoluyla bölgəyə gedən tacirlərin təsiri olduğu hesab edilir.

İtaliyanın şimalında isə yaxın şərq genləri müəyyən olunmuşdur. Bu genlərin e.ə. 776-cı ildə İtaliyaya köç edən Lidiyalılardan gəlmiş ola biləcəyi düşünülür. Kölə ticarətinin bir nəticəsi olaraq Afrika genlərinin demək olar ki dünyanın hər yerinə yayıldığı müşahidə edilir.

Həmçinin oxuyun:

Genetik oxşarlıq nədir?
Naməlum insan növünə aid izlərə rast gəlindi
Neandertal genlərini oğurladıq

daha ətraflı...

Toxunuş hissiyatlı robot əl hazırlandı

Dennis Aabo Sorensen 27 yaşında ailəsiylə birlikdə tətildə olarkən fişəng qəzası nəticəsində sol əlini itirmişdir. Keçən il 36 yaşlı bu danimarkalı sinir sistemi ilə əlaqə quraraq obyektləri tutub hərəkət etdirməsini təmin edən yeni bir protez əli sınaqdan keçirmək şansı əldə etdi. Hətta daha da əhəmiyyətlisi, Science Translational Medicine jurnalında 5 fevral 2014 tarixində dərc edilən bir hesabata görə, Dennis Aabo Sorensen qəzadan bəri keçən 9 ildə ilk dəfə toxunduğu obyekti həqiqətən hiss etdi.

Protez əlin hiss xüsusiyyətləri Silvestro Micera ilə İtaliyada yerləşən Sant'Anna Tədqiqat Mərkəzindəki (Scuola Superiore Sant'Anna) və İsveçrədə yerləşən Lozan Federal Texnologiya İnstitutundakı (Ecole Polytechnique Federala da Lausanne) həmkarları tərəfindən inkişaf etdirilmişdir.

Qaynaq: Popular Science

daha ətraflı...

Ən qədim doğan sürünən fosilləri tapıldı

Paleontoloqlar Çinin şərqində qarnında balaları ilə birlikdə və doğum zamanı ölmüş ixtiozavr qalıqlarına rast gəldilər. Canlının qalıqların 248 milyon ilə əvvəlinə aid olduğu bildirilir, bu da onu dünyanın ən qədim doğaraq artan sürünəni edir. Əlaqədar məqalə 12 fevral 2014 tarixində PLoS ONE jurnalında dərc edildi.

"Bu qalıqlar Yerdə sürünənlər arasında təbii doğumun, onların okean sularındaki həyata keçidindən əvvəl meydana gəldiyini sübut edir", - Kaliforniya Universitetindən (ABŞ) olan Ryosuke Motani deyir.

Motani və həmkarları Trias dövrünün sonları və Yura dövrünün əvvəllərinə aid, dənizlərin dibində formalaşmış qayalıqların yerləşdiyi Anxoy əyaləti ərazisində qazıntı işləri aparmağa başladılar. Alimlər ilk dəniz sürünənlərindən olmuş ixtiozavrlarla maraqlanırdılar, hansılar ki təkamül müddətində dəniz həyatına keçid almaqla yanaşı həm də doğaraq artma xüsusiyyəti qazanmışdılar. 

Paleontologiyanın ən maraqlı və sirli qalan suallardan biri budur: ixtiozavrlar balalarını qarında daşımağı dənizlərə keçid aldıqdan sonra qazanmışdılar, yoxsa bu onlara dənizləri daha yaxşı anlamağa və oraya uyğunlaşmağa kömək etmişdi?

Məqalənin müəllifləri ikinci hipotezi təsdiqləyə biləcək dəlillər əldə etdiklərini qeyd edirlər. Alimlər 248 milyon il əvvəlinə aid qalıqlara rast gəldikdən sonra bunların balıq və müasir delfinlərdən çox kərtənkələlərə oxşayan çaoxuzavrlara (primitiv ixtiozavrlar) aid olduğunu aydınlaşdırdılar.

Motani və həmkarlarının tapıntısı qeyri-adidir, çünki fosillərdə bir deyil, dörd ixtiozavra - ana və qarnındaki üç balaya aid qalıqlar var. Fosillərin strukturu və onların sıraları köməyilə doğum zamanı öldükləri məlum oldu. Hətta balalardan biri ana bətnini tərk etməyə çox yaxın idi.

Maraqlı olan başqa bir vəziyyət budur ki, çaoxuzavr qarnında balalar başlarıyla onun quyruğu tərəfə çevrilmişdilər. Bu doğum davranışı nə qədim dəniz sürünənləri, nə də müasir məməlilərə xas deyil. Alimlər bu fakta əsaslanaraq, eynən müasir balinalar kimi ixtiozavrların da doğum xüsusiyyətini dəniz həyatına keçid almamışdan əvvəl quruda təkamülləşdirdiklərini bildirirlər.

Həmçinin oxuyun:

Ən qədim sinir sistemi tapıldı
Yumurta qoyan məməlilər digərlərindən daha yavaş təkamülləşdi
Doğaraq artan "Jackson buqələmunu"

daha ətraflı...

İntellekt geni kəşf edildi

Alimlər intellekt və baş beyin qabığının qalınlığı arasındaki birləşdirici əlaqəni tapmağa nail oldular. Aşkar edilmiş gen insanların oxumada çəkdikləri çətinlikləri izah edə və bir çox xəstəliklərin müalicəsini mümkün edə bilər.

Bir beynəlxalq tədqiqatçı qrup 1500-dən çox yeniyetmənin DNT nümunələri və beyin tomoqrafiyası nəticələrini analiz etdi. Həmçinin onların verbal və qeyri-verbal intellekt əmsallarının müəyyən edilməsi üçün bir sıra təcrübə keçirdilər.

Hər şeydən əvvəl alimləri təcrübədə iştirak edənlərin "boz materiya" adlanan baş beyin qabığının qalınlığı maraqlandırırdı, hansı ki yaddaşın inkişafı, diqqət səviyyəsi, qavrayış, düşünmə və vicdan kimi məsələlərdə əsas rola malikdir.

Ardından beyin inkişafı prosesinə təsir edə biləcək on milərlə (54000-dən çox) genetik variantlar araşdırıldı. Nəticədə müəyyən genləri olan yeniyetmələrin sol beyin yarımkürəsi qabığının daha nazik olduğu aydınlaşdırıldı. Məhz həmin yeniyetmələr IQ testlərində ən pis nəticələri göstərmişdilər.

"İdentifikə etdiyimiz genetik büdrəmə neyronların kommunikasiya səviyyəsini müəyyən edir. Bu, neyron səviyyəsində sinir hüceyrələri arasındaki müəyyən əlaqə pozğunluqlarında baş verən proseslərin anlaşılmasını genişləndirəcək", - Londonda yerləşən Krallıq Kollecindən (Britaniya) olan Sylvane Desrivieres qeyd edir.

Desrivieres və həmkarlarının aşkar etdiyi genetik büdrəmə neyron əlaqələrində aktiv olan zülalla əlaqəli və beyin hüceyrələri arasındaki kommunikasiyaya nəzarət edən NPTN geninə təsir edir.

11 fevral 2014 tarixində Molecular Psychiatry jurnalında dərc edilən məqalənin nəticələri şizofreniya və autizm kimi bir çox psixiki pozğunluqlarla əlaqəli bioloji mexanizmlərin anlaşılmasını dərinləşdirə bilər.

Həmçinin oxuyun:

Genlər necə dəyişilir?
İnanclı insanlar intellektual baxımdan geridədirlər
Şizofreniyanın təbiəti genetikdir

daha ətraflı...

Darvinin iki əsri: Onun və bizim səhvlərimiz

Çarlz Darvin elm tarixinə təkamül nəzəriyyəsinin banisi kimi daxil olmuşdur. Darvinin nəzəriyyəsi uzun illərdir ki müasir biologiyanın əsaslarından biri olaraq qalır və o olmadan elmi təsəvvür etmək mümkün deyil.

12 fevral günü elm tarixinə təkamül nəzəriyyəsinin yaradıcısı kimi adını yazdırmış ingilis səyyah və təbiətşünas Çarlz Darvinin anadan olmasının 205-ci ildönümü qeyd edildi.

Bu nəzəriyyənin artıq 150 ildən çox yaşı olsa da, yenə də cəmiyyətdə qızğın mübahisələrə səbəb olur, hətta məktəblərdə tədrisininin qadağan edilməsi tələblərinə qədər. Bu arada, Darvinin nəzəriyyəsi artıq uzun illərdir ki, onsuz elmi təsəvvür etməyin mümkünsüz olduğu müasir biologiyanın əsaslarından biridir.

Lakin biologiyanın müasir təsəvvürləri Darvinin dövründən bu günə qədər xeyli təkamülləşmişdir. Moskva Dövlət Universitetinin biologiya fakültəsinin təkamül biologiyası kafedrasının müdiri, insanın mənşəyi haqda bəhs edən kitabın müəllifi və "Prosvetitel" mükafatı laureatı Aleksandr Markov RİA Novosti'yə Darvinin səhvlərilə yanaşı cəmiyyətdə onun nəzəriyyəsi barədə dolaşan yalnış təsəvvürlərdən danışdı.

Qazanılan irsiyyət

Darvin qazanılan əlamətlərin irsən ötürülə biləcəyinin mümkünlüyünü rədd etmirdi, misal üçün, məşq nəticələrinin birbaşa ötürüldüyünü.

"Bu, Darvinin spesifik səhvi deyildi, o vaxt hamı belə düşünürdü. Həyat ərzindəki təlim və hadisələr irsiyyətə təsir edə bilərdi - bu, ümumən qəbul edilmişdi. Yalnız bir neçə on illik sonra alman zooloqu Avqust Veysman təcrübi olaraq sübut etdi ki, misal üçün, əgər nəsillər ərzində siçovulların quyruğunu kəssək, bu, irsiyyətə təsir etməyəcək, quyruqsuz siçovul balaları doğulmayacaq. Və digər təcrübələrlə qazanılmış əlamətlərin irsən ötürülmədiyi təsdiq edildi", - Markov izah edir.

"Lakin molekulyar biologiyanın yeni nailiyyətləri yenə də bir sıra spesifik istisnaların olduğunu göstərdi. Yəni Darvin 100% səhv etmirdi", - əlavə edir.

Qandaki irsiyyət daşıyıcıları

Darvin hesab edirdi ki, irsi əlamətlərin daşıyıcıları submikroskopik obyektlər - gemmulalardır, hansılar ki qan cərəyanı ilə cinsi hüceyrələrə düşür və irsi informasiyanı daşıyırlar.

"İrsiyyətin təbiətini bilmədən o, qazanılan əlamətlərin irsən ötürülməsinin izahı üçün molekulyar mexanizm yaratmağa çalışırdı və pangenezis fərziyyəsini irəli sürdü. O, hesab edirdi ki, bədən hüceyrələrində bədəndə baş vermiş hadisələrlə bağlı informasiyaları, əldə edilən təcrübəni saxlayan belə hissəciklər mövcud olmalıdır və bunlar qan cərəyanı ilə cinsi hüceyrələrə düşür və informasiyanı ötürürlər. Bu olduqca cəsarətli hipotez idi, lakin ümumən təsdiq edilmədi", - Markov deyir.

O qeyd etdi ki, texniki olaraq belə bir ehtimal ola bilərdi: ali canlıların xromosomlarına basdırılmış, Darvinin gemmulalarının rolunu oynaya biləcək endogen retroviruslarla bağlı hipotez var idi.

Təbii seçmənin rolunu azaltdı

Sonraki işlərində Darvin təbii seçməni lazım olduğundan az dəyərləndirirdi.

"Darvin sonraki nəslin tənqidinə çox hissiyatlı idi. Bu səbəbdən "Növlərin Mənşəyi" kitabının birinci nəşri indi ən yaxşısı hesab olunur.  O, sonraki nəşrlərə bir çox düzəlişlər əlavə etmişdir. Xüsusilə də təbii seçmə mexanizminə əvvəllər verdiyi əhəmiyyəti azaltdı: mühitin təsirləri və uyğunlaşma ilə bağlı bir çox şərtlər əlavə edirdi. Lakin bu gün aydındır ki, Darvinin, təbii seçmənin hərəkətverici rolu ilə bağlı olan ilk versiyası həqiqətə daha yaxın idi", - Markov qeyd edir.

O həmçinin vurğuladı ki, Darvinin dövründə irsiyyətin və dəyişikliyin təbiəti məlum deyildi. DNT, xromosomlar, mutasiyalar haqda heç nə bilməyərək Darvin, bu yarımçıq məlumatlar işığında planetimizdəki canlı müxtəlifliyini təmin etmiş əsas təkamül mexanizmini tapmağa nail oldu.

Cəmiyyətin səhvləri

Darvin həyatın necə yaranması ilə bağlı heç nə demirdi.

"O, ümumiyyətlə bu haqda yazmırdı. Kitablarında həyatın necə yarandığı haqda bir söz belə yoxdur. Yalnız bir dəfə tanışı Xukerə yazdığı məktubunda bir frazada həyatın özündən yarana biləcəyi barədə qeyd etmişdi. Son nəşrlərində o hətta Yaradan haqda yazmışdı", - Markov deyir.

Təkamül - təsadüfi prosesdir

Təkamülü tez-tez qeyri-adi, məqsədəuyğun şəkildə hazırlanmış varlıqların meydana gəlməsinə səbəb olan kor mutasiyaların hədəfi olaraq görürlər. Lakin Darvinin təbii seçməsi heç də kor qüvvə deyil.

"Bu, təkamülə istiqamət verən ciddi qanunauyğun prosesdir, məhz bu, canlı orqanizmlərin məqsədəuyğun hesab edilən quruluşlarını izah edir. Təsadüfi proses və təbii seçmə təsiri altındaki təkamül arasında uçurum var. Təkamüldə təsadüfi mutasiyalar və genetik sürüşmə kimi təsadüfi proseslər olur, amma bunlar istiqamət vermir", - Markov izah edir.

Meymundan yaranan insan?

"İnsan meymundan yarandı" cümləsi yalnış şərh edilə bilər.

"Anlayışın bir çox variantlarında, misal üçün, əgər "meymun" dedikdə müasir meymunlar nəzərdə tutulsa, yalnış olacaq. Biz nə şimpanzelərdən, nə oranqutanlardan, nə də qorillalardan yaranmışıq", - Markov deyir.

İnsan onlarla ortaq əcdada sahibdir: insan və şimpanzenin son ortaq əcdadı 6-7 milyon il əvvəl yaşamışdır, elə ondan da yaranmışıq.

"Bioloji taksonomiya nöqteyi-nəzərindən bu ortaq əcdad primatlar dəstəsinə, qıyıqburunlu meymunlar qrupuna aid idi. Amma taksonomiya nöqteyi-nəzərindən insan meymundan yaranmayıb, elə özü meymundur, insanaoxşar primatlara aiddir", - Markov son olaraq əlavə edir.

Həmçinin oxuyun:

Darvinin Qara Qutusu "ağardı"
19-cu əsrin dahisinin ölümü
Çarlz Darvin: "Dinlə bağlı düşüncələrim"

daha ətraflı...

İnsanı heyvanlardan fərqləndirən beyin nahiyyəsi tapıldı

Oksford Universitetindən olan alimlər insanın strateji planlaşdırmasına və çox məsələliyə cavabdeh olan beyin nahiyyəsini aşkar ediblər. Beyin nahiyyəsinin meymunlar daxil olmaqla heyvanlarda mövcud olmadığı qeyd edilir.

Prefrontal qabığın alın hissəsinin yan nahiyəsi adlandırılan yeni beyin bölgəsinin insanları digər canlılardan fərqləndirən xüsusiyyət olduğu hesab edilir. Tədqiqatla əlaqədar məqalə Neuron jurnalında dərc edildi.

Tədqiqatın müəlliflərindən olan Oksford Universiteti professoru Matthew Rushworth beyin nahiyyəsinin düşüncə prosesləri ilə əlaqəli olduğunu deyir.

"İnsana xas olan və bütün bu hərəkətlərimizi yerinə yetirməyə yardım edən beyin hissəsini aşkar etdik", - Rushworth izah edir.

Araşdırılmış nahiyyə baş beyin qabığının ventrolateral alın hissəsi adlanan bölgədə yerləşir. Alimlər əvvəllər bu hissəni yüksək düşüncə səviyyəsi ilə əlaqələndirirdilər. Nahiyyədə həmçinin dil və danışığa nəzarət edən Brok hissəsi yer alır.

Tədqiqatda iştirak edən Rushworth və həmkarı Franz-Xaver Neubert 25 insanın maqnetik rezonans tomoqrafiyası nəticələrini 25 makakanınkilə müqayisə etdilər. Sonda ventrolateral nahiyyənin 12 hissəsindən 11-in eyni olduğunu aydınlaşdıran alimlər dəqiqləşdirilmiş dar hissəyə makaka beynində rast gəlmədiklərini bildirdilər.

Strateji planlaşdırma, çox məsələlik və qərar verməyə nəzarət edən bu nahiyyənin insanı heyvanlardan fərqləndirən əsas xüsusiyyətlərdən biri olduğu hesab edilir.

Həmçinin oxuyun:

İnsanlar heyvanlardan ağıllı deyillər
Elmin gəldiyi son razılıq: "Heyvanlar da şüurludur"
Seks beyin fəaliyyətini gücləndirir

daha ətraflı...