Connect with us

Ilmu

Protein “kiri” mengontrol perkembangan embrio dengan ketat

Published

on

Peneliti pascadoktoral Rice Lizhong Liu adalah penulis utama sebuah studi yang merinci mekanisme protein yang dikenal sebagai Lefty memompa rem saat embrio manusia mulai berdiferensiasi menjadi tulang, jaringan lunak, dan organ. Kredit: Warmflash Lab

Protein yang dikenal sebagai lifty memompa rem saat embrio manusia mulai berdiferensiasi menjadi tulang, jaringan lunak, dan organ yang membentuk kita.


Protein penghambat ini sangat penting selama tahap awal kehidupan ketika nasib sel induk embrionik ditentukan oleh jalur sinyal ganglion, menurut ahli biologi Rice University.

Eksperimen yang dilakukan oleh laboratorium Rice Aryeh Warmflash yang dipimpin oleh peneliti postdoctoral Lizhong Liu telah memvisualisasikan untuk pertama kalinya mekanisme interaksi Nodal dan Lefty untuk menentukan rencana tubuh masa depan pada embrio mamalia.

Hasil mereka muncul di jurnal akses terbuka Komunikasi Alami.

Studi ini menunjukkan tidak hanya bagaimana molekul sinyal streptokokus, yang dikenal sebagai morfogen, disaring oleh Lifty tetapi juga bahwa protein streptokokus dilewatkan langsung dari sel ke sel, menghasilkan node baru yang ditranskripsi oleh penerima. Pada saat yang sama, gelombang transkripsi kiri dipicu secara transien dalam sel ketika mereka pertama kali menerima Nodal, yang mengatur kecepatan gelombang.

“Pada dasarnya, kami menunjukkan bahwa alih-alih gradien pembentukan protein dan orientasi sel ke dalam tipe sel yang berbeda, molekul yang terlibat tidak berdifusi sama sekali,” kata Tumor Flash. “Sebaliknya, sel menyampaikan sinyal sehingga setiap sel menghasilkan sinyal dan meneruskannya ke tetangganya, menyebabkan tetangga mengirimkannya dan seterusnya. Ini seperti permainan telepon.”

Model eksperimental unik yang dikembangkan oleh Warmflash dan timnya selama bertahun-tahun memungkinkan untuk melihat tahap awal gastrulasi, di mana tahap awal diferensiasi terjadi. Koloni sel yang melingkar tidak menyerupai embrio dan mengikuti mode yang sudah mapan, tetapi sel berkomunikasi dan berinteraksi secara realistis saat mereka berdiferensiasi menjadi tiga lapisan germinal yang berbeda—ektoderm, mesoderm, dan endoderm—dari pusat ke perifer.

READ  Peluncuran Crew Dragon berikutnya ditetapkan pada 22 April

Namun pada kenyataannya, visualisasi protein nodal masih bermasalah. Untuk studi baru, Liu menemukan cara untuk menambahkan tanda bercahaya Untuk protein streptokokus yang tidak mempengaruhi proses lambung dengan cara apa pun.

Kredit: Universitas Beras

“Kita perlu memastikan tanda fluoresen tidak mempengaruhi fungsi,” kata Liu, yang menghabiskan dua tahun mencari solusi. “Karena penandanya sangat besar – pada dasarnya setengah dari molekul yang menyatu dengan protein streptokokus – kita tidak tahu apakah itu akan mempengaruhi sekresi (oleh sel) atau proliferasi.”

Setelah dipastikan bahwa tanda itu jinak, lab mulai melacak kemajuan Nodal hingga 42 jam dalam konfigurasi koloni yang berbeda dan dengan atau tanpa dua varian manusia Lefty. Mereka menemukan bahwa tanpa kehadiran yang meningkat, penyebaran nodal berkembang menuju pusat koloni lebih cepat.

Kemampuan untuk melacak protein individu dalam sistem mamalia dapat mengarah pada penemuan tentang mekanisme morfogen dan penghambatnya mengklaim wilayah mereka, kata Liu.

Secara tradisional, pola itu diperkirakan muncul karena beberapa protein menyebar lebih cepat daripada yang lain, kata Liu. Aktivitas nodal lokal dapat menyebabkan produksi Lefty, yang menyebar lebih jauh dari Nodal dan membatasi sinyal ke wilayah dengan ukuran tertentu, sebuah teori yang katanya belum diuji secara ketat.

Yang mengejutkan para peneliti, pengamatan langsung partikel endogen tidak menunjukkan tanda-tanda penyebaran nodal. Sebaliknya, gelombang ke dalam adalah hasil dari protein ganglion baru yang diproduksi oleh setiap sel dan kemudian merangsang tetangganya untuk melakukan hal yang sama.

Laboratorium mampu menunjukkan bahwa ini penting untuk gelombang dengan membentuk sel-sel yang kekurangan protein nodul. Sel-sel ini dapat menerima sinyal tetapi tidak meneruskannya ke tetangga mereka.

Para peneliti juga menemukan bahwa sementara Lefty tidak umum dalam uji coba perut, ia mampu bergerak dalam rentang yang lebih jauh dalam konteks lain.

READ  Setelah setahun dalam kegelapan, kami bisa berbicara denganmu lagi

“Kami ingin memahami apa yang menentukan dispersi protein kiri dengan cara yang bergantung pada konteks,” kata Liu. “Apakah ini karena dua varian manusia Kiri menunjukkan proliferasi dan pola ekspresi yang berbeda? Sulit untuk menjawab pertanyaan ini, karena mereka sangat mirip pada tingkat DNA dan asam amino. Kita harus menemukan cara untuk membedakannya. .”

“Hal lain yang kami minati adalah mencari tahu bagaimana Nodal dan Lefty berkolaborasi dengan faktor lain untuk menentukan sumbu tubuh,” katanya. “Di mana kepalanya, di mana ekornya, dan di mana sisi kiri dan kanannya? Kita tahu bahwa Nodal bekerja dengan koreseptor untuk melakukan ini pada ikan zebra, tetapi pada mamalia tingkat tinggi. selmasa depan bersama mungkin secara fundamental berbeda.”


Sinyal embrio mengambil banyak jalur


informasi lebih lanjut:

Lizhong Liu et al, Nodal adalah morfogen short-acting dengan aktivitas yang berdifusi melalui mekanisme migrasi di perut manusia, Komunikasi Alami (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-28149-3

pengenalan
Universitas Beras

mengutip: Protein ‘Lefty’ memperketat kontrol perkembangan embrio (2022, 25 Jan) Diperoleh 25 Jan 2022 dari https://phys.org/news/2022-01-lefty-protein-tightens-embryonic.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Bahkan jika ada kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

Ilmu

NASA Meluncurkan Opsi yang Direncanakan untuk Meluncurkan Misi Bulan Artemis 1

Published

on

Tanggal-tanggal ini mengasumsikan Sistem Peluncuran Luar Angkasa berlalu latihan baju basah yang mensimulasikan operasi pengisian bahan bakar. Teknisi sedang mengerjakan kebocoran hidrogen di bentuk tengah dan menemukan segel cincin-O yang rusak yang sedang menjalani penggantian.


Berikut ini adalah tampilan jendela peluncuran yang tersisa untuk tahun 2022. Semua tanggal setelah jendela 26 Juli hingga 10 Agustus didasarkan pada analisis awal dari faktor-faktor yang diperlukan untuk membuat peluncuran bergerak ke bulan dan kembali, dan dapat berubah.


“Selain peluang peluncuran berdasarkan mekanika orbital dan persyaratan kinerja, ada juga kendala operasional berbasis infrastruktur di Kennedy Space Center NASA di Florida,” catat NASA tentang tanggal peluncuran ketika dirilis 16 Mei.


Pada dasarnya, setiap minggu hanya memiliki tiga upaya peluncuran maksimum yang tersedia karena proses inti tanking. Karena oksigen cair dan hidrogen cair dimuat ke inti dan tahap atas pada hari peluncuran, para insinyur harus menunggu 48 jam untuk upaya peluncuran kedua.


Upaya ketiga harus menunggu tambahan 72 jam karena kebutuhan untuk memasok ruang penyimpanan kriogenik dengan lebih banyak propelan dari sumber terdekat.


Kendala utama


NASA menguraikan empat kendala utama dalam merencanakan tanggal peluncuran, selain dari operasi pengisian bahan bakar. Yang pertama adalah memastikan bahwa bulan berada dalam jangkauan tahap atas roket SLS besar, yang akan melakukan injeksi trans-lunar untuk mendorong pesawat ruang angkasa. orion menuju bulan.


Orion kemudian akan terbang dalam orbit retrograde yang jauh. Retrograde berarti akan mengorbit bulan dengan arah yang berlawanan dengan tempat bulan berputar.


Kendala kedua adalah memastikan panel surya Orion tidak keluar dari matahari selama lebih dari 90 menit, sehingga pesawat ruang angkasa memiliki listrik yang cukup untuk beroperasi dan tetap dalam kisaran suhu yang sehat. Dinamika orbit harus memperhitungkan posisi bumi, bulan, dan matahari.

READ  Setelah setahun dalam kegelapan, kami bisa berbicara denganmu lagi


Kendala ketiga adalah memastikan bahwa Orion dapat “melewati entri” saat kembali ke Bumi, yang hanya diperbolehkan dengan tanggal peluncuran tertentu. Orion akan menggunakan atmosfer atas Bumi, bersama dengan lift bawaannya, untuk sedikit melambat sambil melompat keluar dari atmosfer untuk sementara. Kemudian akan masuk kembali untuk tetes terakhir dan penceburan.


Terakhir, Orion harus diluncurkan pada satu waktu untuk memungkinkan kondisi pemulihan siang hari setelahnya penceburan untuk membantu dalam operasi pemulihan. Ini akan menjadi sangat penting ketika orang-orang berada di dalamnya.

Continue Reading

Ilmu

Asteroid besar 7335 (1989 JA) terbang di dekat Bumi pada 27 Mei

Published

on

Sebuah asteroid empat kali ukuran Empire State Building akan mendekatinya Tanah pada 27 Mei, menurut Pusat Studi Objek Dekat Bumi (CNEOS) NASA.

Jangan takut: asteroiddisebut 7335 (1989 JA), akan kehilangan planet kita sekitar 2,5 juta mil (4 juta km) – atau kira-kira 10 kali jarak rata-rata antara Bumi dan Bumi. bulan. Namun, karena ukuran batu ruang angkasa yang sangat besar (berdiameter 1,1 mil, atau 1,8 km) dan jaraknya yang relatif dekat dengan Bumi, NASA telah mengklasifikasikan asteroid itu sebagai “berpotensi berbahaya”, yang berarti dapat menyebabkan kerusakan serius pada Bumi. planet kita jika orbitnya terus berubah dan batuan mempengaruhi planet kita.

Continue Reading

Ilmu

Perincian pakar NASA tentang pertanian luar angkasa; Apa yang dimakan astronot di Bulan dan Mars?

Published

on

Pertanian luar angkasa akan menjadi aspek yang sangat penting dalam membangun keberadaan manusia yang berkelanjutan di luar Orbit Bumi Rendah (LEO), di Bulan dan Mars. Untuk mencapai hal ini, para ilmuwan dan astronot telah menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk mencoba menanam tanaman di berbagai spesies di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). Baru-baru ini, Dr. Christina Johnson, Anggota Postdoctoral NASA di Kennedy Space Center, melaporkan kemajuan dalam pertanian luar angkasa hingga saat ini dan juga mengungkapkan tanaman yang akan ditanam astronot di Mars.

Apa yang kita makan di Mars?

Pada episode terbaru dari podcast Gravity Assist NASA, Johnson mengatakan tanaman yang paling mungkin ditanam di Mars adalah makanan pokok, yang dikonsumsi secara teratur dan merupakan bagian besar dari makanan seseorang. “Mungkin kita sedang membicarakan nasi, kentang, dan ubi jalar,” katanya dalam transkrip podcast. “Ubi jalar adalah salah satu makanan favorit saya karena Anda bisa memakan daunnya juga – yang kecil, yang sangat enak.” Berbicara tentang karyanya tentang pengembangan bunga, dia mengatakan jahe sangat bagus dan “pasti kita harus mendapatkannya di Mars.”

(Christina Johnson mengerjakan tanaman di labnya di Kennedy Space Center, Foto: Twitter/@ISS_Research)

Menurut Johnson, tanaman mizuna, tanaman sawi, adalah salah satu “tanaman pekerja keras” yang tumbuh subur di luar angkasa. Plus, selada romaine merah adalah tanaman lain yang tumbuh dengan baik di luar angkasa dan juga rasanya enak karena memiliki rasa netral, kata pakar itu. “Astronot bisa langsung memakannya. Kami menyebutnya tanaman ‘petik dan makan’. Mereka tidak perlu melakukan persiapan apa pun,” katanya. Kemajuan terbaru dalam pertanian luar angkasa datang akhir tahun lalu ketika para astronot dapat menanam cabai di stasiun luar angkasa sebagai bagian dari percobaan Plant Habitat-04 (PH-04). .

READ  Peluncuran Crew Dragon berikutnya ditetapkan pada 22 April

Tantangan pertanian luar angkasa

Pakar NASA itu juga menekankan tantangan yang muncul di bidang space farming. Dia mengatakan bahwa kurangnya gravitasi, aliran udara yang baik dan jumlah sinar matahari yang tepat adalah tantangan utama dalam pertanian luar angkasa dan ini adalah kondisi yang harus dipastikan oleh astronot saat menanam tanaman. Dia juga melihat bahwa untuk ketahanan pangan di Bulan, kita akan membutuhkan makanan tambahan yang dikirim secara teratur dari Bumi. “Mahal. Susah. Tapi bukan tidak mungkin,” katanya. Adapun Mars, menanam tanaman pokok akan menjadi pilihan terbaik. Ini karena perjalanan pulang pergi selama berbulan-bulan ke Mars akan menurunkan vitamin dan kualitas umum dari makanan yang diangkut.

Continue Reading

Trending