Bakteriofag – Naturalny wróg bakterii w walce z chorobami

Bakteriofag T4 - Wykonanie artystyczne

Bakteriofag - Bacillus phi29 - Ilustracja wykonana na bazie danych z mikroskopu elektronowego

Bakteriofag - Rysunek przedstawiający cały kapsyd białka bakteriofaga MS2

Bakteriofag - Fag wstrzykujący swój materiał genetyczny do wnętrza komórki bakterii

Bakteriofag T7 - Struktura

Bakteriofag - Wykonanie artystyczne - (09-04-2019)
 
 
 
Bakteriofag - Synechococcus S-PM2 - Obraz z mikroskopu elektronowegoBakteriofag P2 - Obraz z mikroskopu elektronowegoBakteriofag - Wykonanie artystyczneWirus żywiący się bakteriamiInfekcja w rozdzielczości atomowej - Wirus zbliża się do błony E.coli i oddziałuje z receptoramiLego model - (01-02-2015)

Bakteriofag – Naturalny wróg bakterii w walce z chorobami

Portret Felixa d'Herelle– Felix d’Herelle

 
 
Bakteriofag – Został odkryty ponad 100 lat temu. Na pomysł zastosowania tych naturalnych wrogów bakterii w walce z chorobami wpadł w 1919 r. Felix d’Herelle. Wyniki jego pierwszych prób były obiecujące, ale prace ustały wraz z wynalezieniem antybiotyków. Leki te były tanie i niezwykle skuteczne, więc szybko uznano je za idealne rozwiązanie w walce z chorobami.

Wystarczyło jednak kilkadziesiąt lat nadmiernego, niewłaściwego stosowania antybiotyków, aby pojawiły się bakterie oporne na działanie większości lub nawet wszystkich tych leków. Problem ten ponownie zwrócił uwagę na bakteriofagi.

Jednym z głównych kierunków badań jest wynalezienie terapii skutecznej wobec zakażeń bakteriami z rodzaju Pseudomonas. Które bardzo często wywołują zapalenie płuc, sepsę, infekcje dróg moczowych oraz infekcje ran pooperacyjnych u pacjentów z osłabionym układem odpornościowym. W badaniach mających na celu opracowanie alternatywy dla antybiotyków okazało się, że mieszanka kilku fagów jest zdecydowanie bardziej skuteczna niż jeden tylko wirus infekujący komórki Pseudomonas.

Prof. Rotem Sorek z Wydziału Genetyki Molekularnej Instytutu Naukowego Weizmanna– Prof. Rotem Sorek

 
 
Rotem Sorek, izraelski genetyk z Instytutu Naukowego Weizmanna, badając występujące w glebie bakteriofagi, wpadł na trop wirusowej komunikacji. Odkrył społeczną stronę życia wirusów atakujących bakterie, tzw. bakteriofagów albo krócej fagów. Wirusy te mogą albo trwać w trybie „stand-by”, albo błyskawicznie się namnażać, niszcząc zaatakowaną bakterię i rozsiewając się w poszukiwaniu nowych żywicieli. Do tej pory naukowcy sądzili, że zmiana w dynamice rozwoju jest procesem zależącym tylko od warunków panujących w komórce bakteryjnej.

Tymczasem dr Sorek dowiódł, że wirusy aktywnie „dyskutują” nad swoją strategią. Gdy bakteriofag wnika do bakterii, może powodować uwalnianie cząsteczki białka złożonej z zaledwie sześciu aminokwasów. Jest to wiadomość dla innych wirusów. Im więcej bakterii zaatakowanych, tym więcej białka i tym „głośniejszy” sygnał, że wolnych komórek bakteryjnych jest coraz mniej. Fagi wstrzymują wówczas proces namnażania się i przechodzą do fazy uśpienia.

Ponieważ wirus, który się namnaża, doprowadza do rozpadu komórki bakteryjnej, a wiriony potomne uwalniane są do środowiska. To w sytuacji gdy gospodarza jest mało, wirus przestaje infekować i oszczędza.

Prof. Bonnie Bassler - W swoim gabinecieProf. Bonnie Bassler - Wykład na temat komunikacji bakterii– Prof. Bonnie Bassler

 
 
Białko, które zmienia strategię faga, nazwano arbitrium i jak sam jego odkrywca przyznaje, jest to spora rewolucja w wirusologii. Ruszyły badania poszukujące arbitrium w środowisku. Wiadomo już, że to białko produkuje co najmniej kilkanaście innych fagów. Każdy z nich prawdopodobnie „mówi” we własnym języku, zatem rozmowa może toczyć się jedynie wśród najbliższych krewnych.

Fagi potrafią natomiast podsłuchiwać informacje przekazywane sobie przez ich ofiary. Biolożka molekularna prof. Bonnie Bassler z Uniwersytetu Princeton odkryła, że wirusy wykorzystują sygnały chemiczne uwalniane przez bakterie, aby wybrać najlepszy moment do namnażania oraz unicestwiania żywiciela. Naturalne zdolności do molekularnego szpiegostwa odkryto m. in. u fagów, które zakażają przecinkowce wywołujące cholerę.

To wielka szansa na skuteczną walkę z patogenami. Prof. Bassler – wykorzystując metody biotechnologiistworzyła fagi, które potrafią podsłuchiwać groźne dla zdrowia bakterie Escherichia coli i Salmonella typhimurium. To pierwszy krok do uzyskania zaprogramowanych zabójców dowolnie wybranego gatunku mikroba. Z kolei dr Sorek ma inny pomysł: Gdyby udało się metodami inżynierii genetycznej wprowadzić system produkujący arbitrium do ludzkich wirusów. Takich jak HIV, czy wirus opryszczki, które wiele lat potrafią trwać ukryte w komórkach. To cząsteczka wywołująca tryb „uśpienia”, stałaby się nową terapią na te choroby. Pomimo dekad badań leków przeciwwirusowych, wciąż mamy ich bardzo mało.

Słodki ziemniak – Ostrzega inne rośliny

Słodki ziemniakSłodki ziemniakSłodki ziemniakSłodki ziemniak - Ostrzega inne roślinySłodki ziemniak - Ostrzega inne roślinyBatat - W kształcie litery LWilec ziemniaczany - W kształcie litery LNational Cancer Institutes - (16-04-2004)

Słodki ziemniak – Ostrzega inne rośliny

Wilec ziemniaczany – Potocznie znany jako batat albo słodki ziemniak. Jest popularną rośliną uprawną w strefie tropikalnej. Do Europy trafił za sprawą Krzysztofa Kolumba. Nie ma kolców ani nie produkuje trucizny. Mogłoby się więc wydawać, że jest bezbronna wobec roślinożernych owadów. To jednak pozory. Nowe badania wykazują, że po tym jak jego liść zostanie nadgryziony, batat produkuje substancję chemiczną. Która nie tylko ostrzega resztę rośliny, ale również te z nią sąsiadujące. W wyniku tego alarmu rośliny produkują związki chemiczne, dzięki którym stają się dla insektów niejadalne. Naukowcy twierdzą, że odkrycie to jest pierwszym krokiem na drodze do wyprodukowania naturalnego, pochodzącego z batatów pestycydu.

Najsilniejszy kwas – Kwas fluoroantymonowy

Najsilniejszy kwas - Kwas fluoroantymonowy

Kolory:

Wodór, H: biały
Fluor, F: zielony
Antymon, Sb: fioletowy

Najsilniejszy kwas – Kwas fluoroantymonowy

Najsilniejszy kwas – Kwas fluoroantymonowy – Właściwie to superkwas stanowiący mieszaninę kwasu fluorowodorowego (HF) oraz pentafluorku antymonu (SbF5). Jest tysiąc bilionów razy silniejszy od stężonego kwasu siarkowego. Nawet krótkotrwały kontakt ze skórą, może zakończyć się poważnymi obrażeniami lub śmiercią – podobnie jak wdychanie jego oparów. Kwas fluoroantymonowy jest przechowywany w specjalnych pojemnikach.

Andre-Marie Ampere – Zadumany i wszechstronny naukowiec

Andre-Marie AmpereAndre-Marie AmpereAndre-Marie AmpereAndre-Marie Ampere - Muzeum Ampere'a - Poleymieux, Mont_d'Or, Francja, 2007Andre-Marie Ampere - Grób Ampere'a - Montmartre, Paryż, Francja, 2006Andre-Marie Ampere - Grób Ampere'a (detale) - Montmartre, Paryż, Francja, 2006Andre-Marie Ampere - Muzeum Ampere'a - Poleymieux, Mont_d'Or, FrancjaAndre-Marie Ampere - Muzeum Ampere'a - Poleymieux, Mont_d'Or, Francja

Andre-Marie Ampere – Zadumany i wszechstronny naukowiec

Andre-Marie Ampere – (1775 – 1836) – Protoplasta elektrodynamiki nie chodził do szkoły podstawowej, jego ojciec uczył go sam. Swoją pierwszą pracę naukową Ampere wysłał do lyońskiej Akademii Nauk (Academie de Lyon) już w wieku 13 lat! Spokojne życie i pilne studia zostały przerwane, kiedy jego ojciec za dyktatury jakobińskiej został zgilotynowany w 1793 roku. Osiemnastoletni Ampere ciężko przeszedł tę traumę. Po okresie żałoby wrócił do nauki i pracy duchowej. Interesowała go matematyka i fizyka oraz filozofia, botanika, chemia, a także łacina, włoski i grecki.

Syn Jean-Jacques (1800 – 1864) po śmierci ojca dokończył jego dzieła. Które miało sklasyfikować nauki –

Szkice z filozofii nauki, czyli przedstawienie analityczne ogólnej klasyfikacji wszelkiej wiedzy ludzkiej

Ale jego największa zasługa, to opisanie magnetyzmu i późniejsze ustanowienie teorii zjawisk elektromagnetycznych jako podstawy elektrodynamiki. Stworzył też pierwszą cewkę magnetyczną, która stała się podstawą późniejszego telegrafu.

W wieku 22 lat zaczął uczyć matematyki w Lyonie i stał się później profesorem chemii i fizyki. Dziewiętnaście lat uczył w Paryżu na Politechnice (Ecole Polytechnique). Za życia należał do wielu towarzystw naukowych i był doceniany także za granicą. Niestety, jego sytuacja finansowa nie odzwierciedlała zasług. Często brakowało mu pieniędzy na eksperymenty, co opóźniało jego pracę.
Większość życia spędził w podróży, podczas jednej z nich w Marsylii 10 czerwca 1836 roku zmarł. Na nagrobku, zgodnie z jego życzeniem, wyryto: Tandem felix – Nareszcie szczęśliwy.

Metale technologiczne – Termin wprowadzony w 2007 roku

Metale technologiczne – Jack Lifton

Metale technologiczne – Termin wprowadzony w 2007 roku

Metale technologiczne – Pojęcie które jest stosunkowo nowe, w przeciwieństwie do faktycznego wykorzystania metali w nauce i przemyśle. Termin w 2007 roku wprowadził amerykański chemik i fizyk Jack Lifton. Od tego czasu jest on często stosowany w przemyśle. Ogólnie można powiedzieć, że metale tech. to w zasadzie metale szlachetne i takie, które są niezbędne do produkcji urządzeń hi-tech oraz systemów inżynieryjnych. Do tej kategorii należą:

  • komercyjna produkcja miniaturowych urządzeń elektronicznych
  • zaawansowane systemy zbrojeniowe
  • generowanie elektryczności przy użyciu alternatywnych źródeł, na przykład paneli solarnych lub turbin wiatrowych
  • magazynowanie elektryczności za pomocą baterii i ogniw.

Istnieje oczywiście mnóstwo innych zastosowań tych pierwiastków. Prawie wszystkie metale technologiczne są produktem ubocznym obróbki podstawowych metali (z wyjątkiem szlachetnych i litu).

Cząsteczki z przestrzeni – Gaz pierwotny

Cząsteczki z przestrzeni – Wielki Wybuch

Cząsteczki z przestrzeni – Gaz pierwotny

Cząsteczki z przestrzeni – Gaz pierwotny – Została potwierdzona hipoteza o pochodzeniu cząsteczek z kosmosu. Naukowcom udało się odkryć tzw. gaz pierwotny, który powstał tuż po Wielkim Wybuchu, w jego skład wchodzi wodór i jego cięższy izotop deuter. Odkrycie to potwierdza iż podczas Wielkiego Wybuchu powstały tylko najlżejsze pierwiastki chemiczne, wodór i hel. Cięższe pierwiastki pojawiły się dopiero po 100 mln lat.

Tunel Brukselski – Eksperyment z fotokatalizą

Tunel Brukselski – Eksperyment z fotokatalizą

Tunel Brukselski – Eksperyment z fotokatalizą

Tunel Brukselski – Eksperyment z fotokatalizą – We 09.2011 r. Europejscy specjaliści rozpoczęli swój eksperyment w tunelu brukselskim. Przez który przejeżdża codziennie 25 tys. aut. 100 metrowy odcinek obiektu został pokryty cementem z dwutlenkiem tytanu TiO2, który jest źródłem procesu chemicznego zwanego fotokatalizą, działa jak katalizator napędzany promieniowaniem słonecznym(UV).

Łańcuch DNA – Drabiny z milionami szczebli

Łańcuch DNA – Drabiny z milionami szczebli

Łańcuch DNA – Drabiny z milionami szczebli

Łańcuch DNA – Drabiny z milionami szczebli – Nici DNA przypominają spiralnie skręcone drabinki z milionami szczebelków, każdy z nich jest nośnikiem instrukcji zapisanych za pomocą chemicznego kodu. Gdyby udało się rozplątać i rozciągnąć łańcuch DNA z jednej komórki ludzkiej, mierzyłby ok. 2 metrów, jego grubość wyniosłaby jednak ok. 0,000002 mm. Łańcuch DNA z organizmu jednego człowieka jest 16 razy dłuższy niż droga z Ziemi na Księżyc.

Przeciwmalaryczne skuteczne lekarstwo – Wyizolowana chinina

Przeciwmalaryczne skuteczne lekarstwo – Wyizolowana chinina

Przeciwmalaryczne skuteczne lekarstwo – Wyizolowana chinina

Przeciwmalaryczne skuteczne lekarstwo – Wyizolowana chinina – Jednym z pierwszych skutecznych leków na malarię była kora peruwiańskiego drzewa chinowca ( Cinchona ) zawierająca alkaloid – chininę. O jej działaniu przekonali się jezuici i ok. 1640 r. przywieźli ją z Ameryki Płd. do Europy. Dopiero w 1820 r. chininę wyizolowali francuscy chemicy – Pierre Joseph Pelletier i Joseph Bienaime Caventou.

John Dalton – Angielski fizyk, chemik, meteorolog

John Dalton – Angielski fizyk, chemik, meteorolog

John Dalton – Angielski fizyk, chemik, meteorolog

John Dalton – 27.07.1844 r. zmarł angielski fizyk, chemik i meteorolog John Dalton (ur. w 1766 r.). Twórca nowożytnej atomistycznej teorii materii. Opisał wadę wzroku, którą później nazwano daltonizmem. Jednostka masy atomowej także uzyskała jego nazwisko (Da).