Şi o altă abordare a problemei… creaţionism versus evoluţionism Marți, Ian 26 2010 

Şi    aici o extrem de interesantă abordare din ambele părţi (creaţionism şi evoluţionism)

Foloseşte informaţia evoluţionistă unui doctor ? Marți, Ian 26 2010 

Unii sînt de părere că da !

ttp://www.scientificblogging.com/news_articles/should_doctors_study_evolution

QS, quorum sensing 4 Duminică, Ian 24 2010 

Cele două componente ale sistemului de comunicare QS:   moleculele semnal şi sistemul de receptori.

Sitemul de comunicare QS are două componente : moleculele semnal si receptorii lor.

Respectivele perechi pot fi grupate în trei categorii, eventuale patru, ultima fiind identificată numai la bacteriile gram pozitive.

Acestea sînt

  • – autoinducer type 1 system
  • – autoinducer type 2 (AI-2) system
  • – type 3 (AI-3) system
  • -short peptide signaling system in Gram-positive bacteria

Sistemul autoinducer tip 1.

Este folosit extensiv de bacteriile Gram-negaive şi este foarte apropiat de sistemul original  luxR/luxI  descris la V. fischeri, organismul iniţial la care s-a descris sitemul QS.

Se folosec pentru semanlizare molecule solubile, cu difuziune liberă de tipul N-acyl homoserine lactone (AHL).

Moleculele de AHL au comun inelul de homoserin lactonă în forma izomerică levogiră. Ele sînt codate de gena luxI sau omolgii ei. Moleculele de AHL trec liber prin membrana celulară. Dacă populaţa bacteriană este mică, concentraţia de AHL este redusă atît extracelular cît şi intracelular iar genele care se află sub controlul AHL rămîn inactive. Cînd concentraţia creşte peste un anumit prag, moleculele semnal interacţioneară cu receptori specifici citizoloci.

Receptorul pentru AHL este contrloat de gena luxR (V. fischeri ) sau genele omonime de la alte specii bacteriene. Produsul respectivei gene este molecula LuxR receptor care împreună cu partenerul său AHL funcţionază ca un coactivator la nivelul siturilor promoter a operonilor care răspund la semnalele QS. În funcţie de bacterie, produsul final are funcţii diferite. La bacteriile patogene (ceea ce ne interesează pe noi), finalul acestui proces constă în activarea virulomului (definit în postarea anterioară).

Sistemul autoinducer tip 1 este folosit de multe bacterii Gram-negative patogene [15,31]. Unele genuri bacteriene folosesc aceleaşi molecule semnal de tip AHL ceea ce sugerează posibilitatea existenţei comunicării dintre specii diferite [4]. Alte bacterii, printre care şi E. coli, nu sintetizează molecule AHL, dar conţin un omolog al senzorului LuxR denumit SdiA. Acest fapt a dus la presupunera că acest tip de germne poate recepţiona semnalele de comunicare de la alţi germeni Gram-negativi şi folosi informaţiile în scop propriu [32].

Există multe variaţii la această soluţie printre diferitele specii bacteriene. De exemplu, Pseudomonas Aeruginosa dispune simultan de două sisteme de semnalizare de tip AHL : lasR/lasI şi rhlR/rhlI prin care se reglaeză sinteza biofilmului şi virulenţa.


QS, quorum sensing 3 Miercuri, Ian 13 2010 

Germeni patogeni care conţin sitemul QS

  • – Esherichia Colli
  • – Pseudomonas Aeruginosa
  • – Bacteriodes
  • – Yersinia
  • – Brukholderia
  • – Enterococcus
  • – Streptococi
  • -Stafilococi

Se controlează procese ca creşterea propriei linii (aloinducţie) sau a unor linii concurente din aceeaşi specie (inhibare) sau sepcii diferite (inhibare) pe aceeaş nişă ecologică.

Procese reglate sistemul QS

  • – procese transcripţionale
  • – formarea biofilmului
  • – potenţialul de creştere
  • – sporularea
  • – expresia rezistenţei la antibiotice
  • – transferul de ADN
  • – expresia virulenţei
  • – determinismul genetic al virulenţei
  • – autoliza
  • – toleranţa la stress-ul oxidativ
  • – activitatea metabolică
  • – motilitatea
  • – sinteza de antibiotice (la cele producătoare)
  • – comportamentul sesil faţă de cel mobil de tip planctonic

Virulenţa este controlată de o serie de gene ale patogenicităţii dispersate în cromozom, plasmide, bacteriofagi lizogenici care funcţionează în comun. Respectivul complex funcţional este denumit virulom.

Acum 500 000 ani…. Joi, Ian 7 2010 

Humans Took Care of the Disabled Over 500,000 Years Ago

Ana Garcia din Madrid, a publicat materialul în martie în Proceedings of the National Academy of Sciences

În Spania, la Sima de Los Huesos din munţii Atapuerca, într-un depozit de oase vechi de peste 500 000 de ani, a fost identificat un craniu de copil în vîrstă de 10 ani care sufera de craniostenoză.

Pentru cei care nu ştiu, craniostenoza este o boală genetică care duce la sutura precoce a oaselor craniene în aşa fel încît cutia craniană devine rigidă înainte ca creierul să-şi fi atins dimensiunile maxime. Ca urmare, prin continua mărire a volumului cerebral se realizeată  o creştere a presiunii intracraniene cu suferinţă secundară cerebrală. Copiii cu forme grave de craniostenoză mor în primii ani de viaţă dacă nu se intervine chirurgical pentru înlăturarea osului compresiv. Intervenţia este, de cele mai multe ori eroică, viitorul fiind destul de rezervat.

Faptul că respectivul copil a ajuns la vărsta de 10 ani demonstrază că acum 500 000 de ani, sociaetăţile umane erau suficient de coerente ca să  îşi îngrijească  handicapaţii…

Copilul a aparţinut speciei Homo heidelbergensis iar datarea îl plasează în Pleistocenul mijlociu.

„Quorum sensing” în invazia bacteriană a organismului uman 2 Marți, Ian 5 2010 

Continuare…

QS este definit drept capacitatea bacteriilor de a decela semnale chimice extracelulare reprezentate de molecule mici şi de a-şi modifica expresia genică ca răspuns la densitatea populaţiei bacteriene, dar nu numai. Acelaşi mecanism este folosit pentru coordonarea răspunsului genic în interiorul unei anumite subpopulaţii a unei specii, dar şi pentru activarea sau inhibarea programelor transcripţionale la linii bacteriene concurente din aceeaşi specie sau din specii diferite. Sistemul acesta de comunicare depăşeşte şi  barierele specie, familie şi regn.

Fenomenul a fost descris pentru prima dată de trei biologi marini (Nealson, Platt, Hastings) în 1970 pentru o specie de bacterii luminscente aflate în simbioză cu anumite specii de calamar. (În 1978 terminam facultatea de medicină şi nimeni nu a pomenit nimic despre acest extrem de interesant fenomen… De unde ideea că, nu este bine să citim numai ce considerăm că ne interesează. Spiritul renascentist de tip davincian nu s-a demodat nicidată… Sau, în româneşte „Nu ştii de unde sare iepurele”…)

De ce ne interesează QS ?

Pentru că este vorba de microorganisme dintre care unele, repet, numai unele sînt ŞI patogene… Organismul uman trăieşte într-o mare de bacterii şi viruşi, el însuşi este adăpostul unor complexe ecosisteme biologie (sistemul bucal, faringian, nazal, esofagian, intestinal… şi alte cavităţi…) cu care trăieşe în bună pace atîta vreme cît există echilibrul adecvat ca număr de specii, subspecii şi dimensiune de populaţii. Ruperea acestui echilibru  extrem de complex, POATE fi urmat de manifestări patologice. Este evident din prezentarea de mai sus că, relaţia organismului uman cu germenii săi este complexă şi controlată genetic. Din totalitatea genelor de care dispune un individ uman, peste 45% (cel puţin) este legată de „comunicarea” cu microorganismele.

Ce se întîmplă cînd un germene intră în contact prima dată cu o posibilă gazdă?

  • 1. se colonizează permanent la nivelul tegumentului şi realizează biofilmul
  • 2. se realizează o colonizare tranzitorie, se folosesc nutrienţii disponibili, ulterior germenii se mobilizează şi se deplasează către o altă gazdă
  • 3. exprimarea complexului de factori de virulenţă şi invazia gazdei.

Invazia gazdei nu este opera aleatoare a unui individ bacterian singuratec. Ea este rezultatul acţiunii colective determinată de schmibul de informaţie între indivizi şi colaborarea lor  activă.

În acest scop, bacteriile folosesc o serie de sisteme de semnale chimice şi o serie de sisteme de recepţie a acestor semnale. Împreună, sistemele de semnalizare şi cele de decelare a semnalelor, determină comunităţile bacteriene să răspundă genic corelat cu condiţiile specifice ale micromediului îndonjurător. Un domeniu care se naşte acum (sociomicrobiologia) începe să dezvăluia avantajele evoluţionare, ecologice şi funcţionale pentru populaţiile de bacterii.

Microbii potenţiale patogeni au şanse inegale de succes atunci cînd tentează invazia unei gazde umane. După depăşirea barierei tegumentare sînt aşteptaţi de un număr impresionant de mecanisme antibacteriene defensive. Ca răspuns, bacteriile pun în funcţie miriarde de arme ingenioase defensive şi ofensive.

Pentru a avea scucces în ce şi-au propus, germenii trebuie să realizeze trei deziderate.

  • 1. depăşira mecanismelor (celulare şi umorale) ale celor două sitseme imune (înnăscut şi dobîndit)
  • 2. să realizeze o rată de creştere superioară posibilităţii de clearence a gazdei
  • 3. producerea de leziuni tisulare

Halophilic archea, un microorganism ciudat al lacurilor sărate. Duminică, Ian 3 2010 

Halophilic archea este un grup de microorganisme care se dezvoltă în lacuri cu salinitate crescută. Ele au aceeaşi osmolaritate intracelulară cu cea a mediului încinjurător. Toate moleculele lor s-au adaptat să fie pliate şi funcţionale în aceste condiţii. Compoziţia în aminoacizi a respectivelor proteine este foarte caracteristică: ele au multe reziduuri negative în combinaţie cu o frecvenţă scăzută de lisină (care, pentru om, este un aminoacid esenţial) iar alţii, ca aspartic acid sînt predominenţi.

Salar de Uyuni Bolivia Frecvenţa redusă a anumitor aminoacizi permite reducerea suprafeţei de contact a proteinelor cu solventul şi menţinerea funcţionalităţii acestora chiar în cele mai ostile medii (concentraţii de KCl între 2 şi 6 mM/l). Atunci cînd salinitatea externă creşte, microroganismul are capacitatea de a-şi creşte salinitatea internă.

Structural Basis for the Aminoacid Composition of Proteins from Halophilic Archea. 2009 PLoS Biol 7(12): e1000257. doi:10.1371/journal.pbio.1000257

„Quorum sensing” în invazia bacteriană a organismului uman 1 Duminică, Ian 3 2010 

Shadaba Asad, Steven M Opal email

Infectious Disease Division, Warren Alpert Medical School of Brown University, Memorial Hospital of Rhode Island, 111 Brewster Street, Pawtucket, RI 02860, USA

Critical Care 2008, 12:236doi:10.1186/cc7101

Bacteriile comunică extensiv între ele şi folosesc o strategie comună de supravieţuire într-un mediu ostil.

Este descrisă o ierahizare a modalităţilor de semnalizare intercelulară care reglează fenomneme ca:

  • – creşterea bacteriană
  • – metabolimul bacterian
  • – formarea biofilmului (pentru a deveni virulente, bacteriile trebuie să adere la ţesutul gazdei şi să realizeze un biofilm)
  • – expresia virulenţei
  • – etc…

Este bine stabilit faptul că bacteriile folosesc semnalizarea intercelulară pentru a-şi coordona asaltul asupra gazdei susceptibile. Acest sistem reprezintă o strategie prin care este contracarată apărarea antibacteriană a gazdei şi se relizează invazia acesteia.

Comunicarea prin semnalele de tip „quorum sensing” depăşesc barierele de specie şi regn.

Moleculele implicate pot regla programe umane de transcripţie în avantajul germenlui patogen.

O altă modalitate este recunoaşterea hormonilor de stres şia citokinelor şi identificarea organismului stresat care permite invazia gazdei în perioada sa cea mai vulnerabilă.

Cunoaşterea sistemului de comunicare „quorum sensing” va permite dezvoltarea unor noi modalităţi de abordare a infecţiilor bacteriene umane…

Încălzirea globală Duminică, Ian 3 2010 

Ştiu că nu are nimic de-a face cu biologia sau medicina. Dar schimbările climatice anunţate cu surle şi trîmbiţe de unii care au reuşit să inducă la nivel mondial o adevărată psihoză (de mai mare amploare decît gripa aviară şi apoi porcină) materializată rin două conferinţe eşuate, m-au făcut să încerc să mă documentez.

Ce am aflat…

În primul rînd, procesele implicate sînt extrem de complexe. Îcălzirea globală din ultima sută de ani este numai parţial cetificată.

Efectul de seră atît de mult medaitizat, nu este decît un fenomen esenţiat actualei clime planetare. El este cel care permite pe de-o parte, încălzirea atmosferei (atît de mult discutată) dar şi răcirea ei care este necesară. Predicţiile alarmiste de acum cîteva decenii nu au fost materializate şi pentru faptul că s-a supraestmiat viteza de încălzire. Pentru 1gr.C prognozat s-a realizat numai 0,5.

Cel mai important factor al fenomenului de seră este apa, care, prin evaporare răceşte suprafaţa terestră (prin absorbirea căldurii latente de evaporare despre care am învăţat la fizică în clasa a V-a a VI-a) iar prin condensare în straturile superioare ale atmosferei o încălzeşte pe aceasta (atmosfera) prin eliberarea respectivei energii termice menţionate anterior. Dacă aceste energii sînt egale, sistemul nu-şi modifică temperatura. Toată problema rezidă în diferenţle dintre cele două…

Un alt factor al efectului de seră, foarte mult discutat, este concentraţia atmosferică de CO2. CO2-ul exsită în atmosfera actuală a pămîntului la nivel de concentraţii de 0,04%, presiune parţială de 0,3 mmHg şi are  origini diverese, care pot fi clasificate în umane şi neumane. Sursa umană de CO2 este cea care se discută cu ardoare în ultimele decenii şi considerată a fi cauza directă a temutei „încălziri globale”. Ceea ce este neîndoios este că principala sursă de CO2 generat de om este dragul, iubitul, nepreţuitul, indispensabilul, inatacabilul şi cum mai doriţi, automobil… Aţi ghicit, acela care este şi cel mai mare ASASIN al tuturor timpurilor… (în fiecare an în SUA mor prin accidente rutiere de 2-3 ori mai mulţi indivizi decît toate pierderile lor umane din timpul celui de-al doilea război mondial)  pe care nu numai că nu-l judecă nimeni, dar nici măcar nu l-a arătat vreodată cu degetul… Acest ASASIN care mai consumă şi resurse de toate felurile, pe lîngă toate acestea …

CO2-ul este esenţial pentru existenţa vieţii pe pămînt. Prin procesul de fotosinteză el stă la baza tuturor structurilor carbonice necesare vieţuitoarelor … Pînă la apariţia omului, producerea naturală de CO2 era echilibrată de consumul natural. Omul, prin activităţile sale, se pare că a rupt acest echilbru…

Aici se găseşte un link despre cum fracţiunea de CO2 atmosferic provenit din activitatea umană NU a crescut în ultimii 150 de ani. Un studiu publicat de Univeresitatea din Brystol. Care arată că, în ultimii 150 de ani, fenomenul utilizare a CO2 la nivelul ecosistemului planetar nu s-a modificat.