Biopersistance – Wikipedia

Posted on by
before-content-x4

Artykuł w Wikipedii, Free L’Encyclopéi.

after-content-x4

. Biopersistance (Lub Półzubiotyczna trwałość ) to zdolność niektórych organizmów (roślin, zwierząt, grzybów, drobnoustrojów) do długości bez śmierci w szkodliwych środowiskach, jednocześnie utrzymując przy życiu lub część ich organizmu lub propagul. Gatunki mogą zatem utrzymywać się w bardzo trudnych środowiskach (niedobór składników odżywczych, odwodnienie, wysokiej temperatury, wysokiej temperatury, kwasowości, radioaktywności, obecności biocidów lub metali ciężkich lub bardzo toksycznego metaloidu …) [[[ Pierwszy ] . Ogólnie rzecz biorąc, złożone organizacje są mniej utalentowane, ale są bardziej dostosowalne do różnorodności w ich środowisku. Na zanieczyszczonych obszarach Czarnobylu wykazaliśmy, że dzięki bardzo skutecznym systemom do ochrony i naprawy ich DNA, niektóre proste organizmy, takie jak grzyby mikroskopowe [[[ 2 ] lub bakterie Deinococcus radiodurans przeżywa bardzo wysoki poziom radioaktywności [[[ 3 ] W [[[ 4 ] W [[[ 5 ] .
W tej samej organizacji zdolność ta może się różnić w zależności od wieku i stanu zdrowia lub w zależności od czynników zewnętrznych (sezon, zawartość składników odżywczych, różne pH lub kofaktory (na przykład synergie lub symbioza z innym gatunkiem).

Zgodnie z zasadą entropii i praw termodynamiki każda żywa struktura funkcjonalna (organizm lub propagula) ma tendencję do degradacji i powolnej erozji w czasie. Jednak wiele gatunków, podczas ewolucji, rozwinęło zdolność do utrzymywania się żywym przez długi czas (dziesięciolecia, stulecia, a nawet tysiąclecia).
Naukowcy zidentyfikowali kilka z tych strategii (które czasami można łączyć) [[[ Pierwszy ] .

  1. Spanie (metabolizm jest spowolniony, a nawet tymczasowo zatrzymywany, jak w Tardigradach, które są odporne na próżnię kosmiczną na niskiej orbicie [[[ 8 ] A także przy wysokim poziomie radioaktywności [[[ 9 ] );
  2. Ochrona: Podstawową strategią jest ochrona ciała przed szkodliwymi skutkami środowiska poniżej warstwy ofiarne (Warstwy, które pochłaniają stres i negatywne skutki środowiska, które spowalnia pogorszenie genomu, organizmów i komórek).
    Organizacja może również dostać się do innej organizacji (i uciec z układu odpornościowego swojego gospodarza) lub wręcz przeciwnie odizolowania innych organizacji i jej środowiska, poprzez zakopanie w glebie lub osadu, czekając na lepsze dni (być może z zaopatrzeniem z jedzenia). Warstwy mogą być zewnętrzne lub wewnętrzne (np.: Jak na drzewie, którego wewnętrzne ciemne kółka odpowiadają szkielecie, zbudowanemu z marnotrawstwa metabolicznego drzewa (z wyjątkiem tlenu i trochę CO 2 ewakuowane w powietrzu), które rośnie każdego roku.
  3. Redundancja: Utrata biologicznych cech organizmu może być również opóźniona (nawet dla złożonych organizacji) poprzez zachowanie alternatywnych opcji dla wszystkich istniejących lub być może niezbędnych elementów.
  4. Odporność i samozaparada: wbrew uszkodzeniu wywołanym światłem lub innym promieniowaniem na białkach, enzymach, kopertach i innych strukturach komórkowych; Kluczową funkcją jest produkcja potężnych przeciwutleniaczy [[[ dziesięć ] , Inne rozwiązanie opiera się na pigmentach biologicznych, które umożliwiają użycie – na korzyść ciała – energii, która jest czynnikiem stresu dla innych gatunków (zatem bliskie UV i światło słoneczne stają się źródłem energii dla cyjanobakterii i roślin (przez rośliny (przez rośliny (przez rośliny (przez rośliny (przez rośliny (przez rośliny. fotosynteza), podczas gdy promienie gamma i być może inne długości fal stają się ważnym źródłem energii dla niektórych mikroorganizmów (mycytów) z melaniną).
    Ten rodzaj strategii został opracowany na Ziemi prawdopodobnie kilka miliardów lat temu przez prymitywne mikroorganizmy, które miały na kolonizację środowisk kwasowych, bardzo gorące, pod wysokim ciśnieniem, a nawet radioaktywną (radiografia).
  5. Przechowywanie i przetwarzanie informacji (w szczególności DNA): Jest to bardzo powszechna i stara strategia, która umożliwia aktywne przeciwdziałanie wpływowi entropii. Jest to skuteczny sposób na utrzymanie funkcjonalnej organizacji, być może bardzo złożonej przez całe życie i przez pokolenia. Jest to dozwolone przez wiele systemów kontroli i naprawy DNA, które muszą być stale naprawiane w stosunku do mutacji indukowanych przez czynniki zewnętrzne i wewnętrzne (błędy duplikacji, szkodliwe skutki wolnych rodników wytwarzanych przez metabolizm komórek.
    W przeciwieństwie do innych strategii, to przetwarzanie danych Nie oznacza bardzo znaczącego wydatku energetycznego i zachowuje możliwości szybkiej adaptacji. Te systemy ” naprawa wewnętrzna „Są znacznie bardziej wydajne w charakterze niż w przypadku obecnych technologii (wciąż nie są uważane za kompletne systemy samozadowolenia zaawansowanych systemów).
    Niektóre organizacje wydają się być w stanie powielić lub zregenerować wiecznie (np. Hydre) lub zregenerować element cięty (np.: Triton zdolny do regeneracji cięcia łapy, ale nie przerywanie jego starzenia).

Wydaje się, że można połączyć w architekturach technicznych półbiotycznie Komponenty biologiczne i konwencjonalne systemy (mechaniczne i komputerowe) inspirowane strategiami opisanymi powyżej oraz do rozważenia w przyszłości długoterminowej utrzymywania urządzeń funkcjonalnych w wrogich środowiskach [[[ Pierwszy ] .

Niektóre gatunki zdolne do długiego utrzymywania się z czasem nie ewoluują. Nie mogą już być dostosowywani do swojego środowiska, gdy się budzą lub wręcz przeciwnie (w przypadku drobnoustrojów), aby znów stały się bardzo patogenne w obliczu układów odpornościowych, które „zapomniały” tego wroga i nie są bliskie produkcji dostosowane przeciwciała.

Wiele organizmów zdolnych do biopersystancji to wirusy, bakterie lub oportunistyczne grzyby patogenne. A to, co sprawiło, że biopersyste sprawia, że ​​są bardziej odporni na antybiotyki i wiele biocjów.

after-content-x4

Powiązane artykuły [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Linki zewnętrzne [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Bibliografia [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

  • Onofri S, R. de la Torre, J.P. De Vera, S. Ott, L. Zucconi, L. Selbmann, G. Scalzi, K.J. Ventakeswaran, E. Rabbow i in., „ Przeżycie organizmów kolonizujących skalne po 1,5 roku w przestrzeni kosmicznej ”, Astrobiology, 12, s. 508–516, 2012.
  • Prothmann C & Zauner K-P (2014), Semibiotic Tristence, Journal of the British Interplanetary Society (JBIS), tom 67, numer 7-9, s. 314–321 ( http://www.jbis.org.uk/paper.php?p=2011.67.314 )
  • Yafremava L.S, M. Wielgos, S. Thomas, A. Nasir, M. Wang, J.E. Mittenthal i G. Caetano-Anollés (2013), „ Ogólne ramy strategii trwałości dla systemów biologicznych pomagają wyjaśnić domeny życia “, Przód. Genet., 4:16.

Notatki i referencje [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

  1. ↑ A B i C Prothmann C & Zauner K-P (2014), Semibiotic Tristence, Journal of the British Interplanetary Society (JBIS), tom 67, numer 7-9, s. 314–321 ( http://www.jbis.org.uk/paper.php?p=2011.67.314 )
  2. ↑ J. Dighton, T. Tugay i N. Zhdanova, „Grzyb i promieniowanie jonizujące z radionuklidów”, FEMS Microbiol. Lett., 281, s. 109–120, 2008.
  3. ↑ H. Luan, N. Meng, J. Fu, X. Chen, X. Xu, Q. Feng, H. Jiang, J. Dai, X. Yuan i in., „Analizy transkryptomu i przeciwutleniaczy na całym genomie na Gamma -Piradowane fazy Deinococcus radiodurans R1 ”, PLOS One, 9, E85649, 2014.
  4. ↑ Krisko A & Radman M (2013), „Biologia oporności na promieniowanie ekstremalne: sposób Deinococcus radiodurans”, Cold Spring Harb. Perspektywa. Biol., 5, A012765
  5. ↑ M.M. Cox, J.L. Keck i J.R. Battista, „Rising z popiołów: naprawa DNA w Deinococcus radiodurans”, PLOS Genet., 6, E1000815, 2010.
  6. ↑ Brouss, gdzie Jun, E., Rapolalaa, s., Runo, Bruno, Surpive, Couton, G., Buno, X, … i E. (G. (2005). Genom bazdiomycetycznego drożdży i ludzkiego patogenu kryptokoccus neoformans . Nauka | URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc3520129/
  7. ↑ K.L. Robertson, A. Mostaghim, C.A. Cuomo, C.M. Soto, N. Lebedev, R.F. Bailey i Z. Wang, „Adaptacja czarnej drożdży Wangiella dermatitidis do promieniowania jonizującego: mechanizmy molekularne i komórkowe”, PLOS One, 7, E48674, 2012.
  8. ↑ K.I. Jönsson, E. Rabbow, R.O. Schill, M. Harm-Ringdahl i P. Rettberg, „T Ardigrady przetrwają narażenie na przestrzeń na niskiej orbicie Ziemi ”, Curr. Biol., 18, R729 – R731, 2008.
  9. ↑ D.D. Horikawa, T. Sakashita, C. Katagiri, M. Watanabe, T. Kikawada, Y. Nakahara, Y. Nakahara, N. Hamada, S. Wada, T. Funayama, i in. The Tardiaction Milnesium Tardiation “, Int J. J . Radiat. Biol., 82, s. 843-848, 2006.
  10. ↑ M.J. Daly, E.K. Gaidamakova, V.Y. Matrosova, A. Vasilenko, M. Zhai, R.D. Leapman, B. Lai, B. Ravel, S.M.W. Li, i in. ” Utlenianie białka zaangażowane jako pierwotne wyznacznik promieniowania bakteryjnego ”, Plos Biol., 5, E92, 2007.

after-content-x4