Blog TSK

Bản đồ gen bệnh thận có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới

Một nghiên cứu mới cung cấp một trong những bức tranh rõ ràng nhất cho đến nay về nền tảng di truyền của bệnh thận mãn tính.

Các nhà nghiên cứu đã xác định được 182 gen có khả năng chịu trách nhiệm cho chức năng thận – nhiều gen trong số đó có thể được nhắm mục tiêu với các loại thuốc hiện có – và 88 gen gây tăng huyết áp.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã lập bản đồ các loại tế bào và cơ chế chính có liên quan đến bệnh tật.

Mặc dù ảnh hưởng đến ước tính khoảng 850 triệu người và gây ra 1 trong 60 trường hợp tử vong trên toàn thế giới, nhưng rất ít phương pháp điều trị bệnh thận mãn tính có sẵn. Hiểu được các biến thể di truyền liên quan đến căn bệnh này là một bước quan trọng để phát triển thuốc.

Nghiên cứu mới mở đường cho việc xác định các phương pháp điều trị tiềm năng, vốn rất cần thiết, theo điều tra viên chính Katalin Susztak, giáo sư khoa Thận-Điện giải và Tăng huyết áp tại Đại học Pennsylvania, người đứng đầu nghiên cứu cùng với tác giả chính Xin Sheng, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ.

Susztak nói: “Đây là một lộ trình quan trọng để hiểu cơ chế của bệnh thận mãn tính. “May mắn thay, một số gen mà chúng tôi đã xác định được đối với bệnh thận có thể được nhắm mục tiêu bằng các loại thuốc hiện có.”

Bệnh thận mãn tính là một vấn đề sức khỏe toàn cầu cũng như gánh nặng kinh tế ngày càng tăng. Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), tổng chi tiêu của Medicare cho bệnh nhân suy thận đạt 36,6 tỷ USD vào năm 2018, chiếm khoảng 7% tổng chi phí yêu cầu bồi thường do Medicare thanh toán.

Mặc dù bệnh tiểu đường và huyết áp cao đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của bệnh thận mãn tính, nhưng căn bệnh này có một yếu tố di truyền mạnh mẽ và các yếu tố di truyền ngày càng được công nhận là góp phần vào nguy cơ mắc bệnh.

Để hiểu rõ hơn về các biến thể di truyền liên quan đến bệnh thận, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang nghiên cứu liên kết toàn bộ bộ gen (GWAS), liên quan đến việc quét các biến thể DNA trên bộ gen hoàn chỉnh của hàng trăm nghìn người. Các nghiên cứu di truyền hiện tại đã xác định được khoảng 300 vùng trong bộ gen người có liên quan đến bệnh thận, nhưng những bản đồ này không thể xác định các gen, loại tế bào và cơ chế cụ thể.

Susztak cho biết: “Các bản đồ hiện có đã chỉ ra các khu vực trong bộ gen về khả năng di truyền bệnh thận, giống như một bản đồ kho báu ban đầu, nhưng cho đến nay, chúng tôi vẫn chưa biết kho báu nằm ở đâu hoặc nó trông như thế nào. Mục tiêu của chúng tôi là tìm ra vị trí chính xác của kho báu và mở chiếc hộp ra để xem bên trong có gì”.

Một thách thức quan trọng trong việc dịch bản đồ gen sang các gen cụ thể là hầu hết các biến thể di truyền có thể gây ra bệnh thận làm thay đổi cách thức điều hòa các gen. Để vượt qua thách thức này, các nhà nghiên cứu đã thu thập 659 mẫu thận của con người – một lượng lớn dân số. Sau khi mổ xẻ thủ công từng mẫu mô, họ phân tích biểu hiện của từng gen và sự biến đổi gen.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã tạo ra dữ liệu điều hòa và biểu hiện gen cho từng loại tế bào thận của con người bằng phương pháp giải trình tự tế bào đơn mới được phát triển. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu xác định các loại tế bào quan trọng mà biến thể di truyền gây ra biểu hiện sai của gen. Kết quả của họ đã xác định được gần 200 gen cho chức năng thận, cũng như gần 100 gen cho bệnh tăng huyết áp. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã làm rõ cơ chế đằng sau một số hiện có loại thuốc điều trị bệnh thận – bao gồm thuốc ức chế men chuyển và thuốc chẹn thụ thể angiotensin – cho thấy rằng chúng phù hợp với các gen liên quan đến bệnh.

Susztak nói: “Chúng tôi đã sử dụng những loại thuốc này trong vài thập kỷ, nhưng bây giờ chúng tôi biết tại sao chúng hoạt động hiệu quả đến vậy. Nghiên cứu này đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với lĩnh vực thận học và hàng triệu bệnh nhân hiện đang bị ảnh hưởng bởi bệnh thận mãn tính”.

Các phát hiện xuất hiện trên Nature Genetics.

Hỗ trợ cho nghiên cứu này đến từ Viện Y tế Quốc gia và bởi Quỹ của Dự án Đối tác Y học Tăng tốc Bệnh tiểu đường loại 2 NIH.

Nguồn: Futurity

Sáng tạo là sức hút diệu kỳ để bạn trở nên khác biệt và đa năng trong công việc, cuộc sống. Công cụ mạnh trong tư duy sáng tạo sẽ giúp bạn trở thành một người đầy tự tin như thế. Nếu đã từng biết đến Khoá học “PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO và ĐỔI MỚI” được giảng dạy uy tín, chất lượng tại Trung tâm Sáng tạo Khoa học–kỹ thuật (TSK) thuộc trường Khoa Học Tự Nhiên thì bạn hãy nhanh chóng đăng ký nhé. Bạn có thể điền thông tin tại đây hoặc liên hệ số điện thoại: (028) 38 301 743; 089 668 36 31 để được tư vấn cụ thể.

Các chiến lược đối phó có ảnh hưởng đến tác động lâu dài của hành vi bắt nạt không?

Nghiên cứu mới xem xét ảnh hưởng của các chiến lược đối phó với tác động lâu dài của hành vi bắt nạt.

Việc bạn bè trở thành nạn nhân, hoặc bắt nạt, là một trải nghiệm phổ biến ở trường trung học và một trải nghiệm tiêu cực của nó được mọi người hiểu rõ.

Yếu tố gây căng thẳng xã hội này có liên quan đến một loạt các tác động ngắn hạn và dài hạn đối với hoạt động xã hội-tình cảm, thành tích học tập, sử dụng chất kích thích và các hành vi sức khỏe khác trong suốt cuộc đời. Trầm cảm, lo lắng, nhút nhát, cô đơn và giảm lòng tự trọng cũng là một trong nhiều kết quả sức khỏe bất lợi liên quan đến bạn bè đồng trang lứa của nạn nhân.

Đúng là các cá nhân có thể giảm thiểu những tác động tiêu cực này, tuy nhiên, tùy thuộc vào cách họ phản ứng hoặc đối phó với trải nghiệm bị bắt nạt.

Bất chấp sự hiểu biết của chúng tôi rằng việc trở thành nạn nhân của đồng nghiệp vốn có hại, những lỗ hổng trong tài liệu khoa học vẫn tồn tại. Rất ít nghiên cứu đã xem xét các cách thức mà các chiến lược đối phó ảnh hưởng đến cả hình thức bắt nạt (ví dụ: thể chất, quan hệ) và tác động đến các tác động tiêu cực về tình cảm và sức khỏe. Thậm chí ít nghiên cứu đã so sánh các chiến lược đối phó khác nhau để xem chiến lược nào hiệu quả nhất để đối phó với các hình thức bắt nạt cụ thể.

Để giải quyết những chủ đề này, Michael A. Hoyt, tác giả và phó giáo sư y tế công cộng tại Đại học California, Irvine, đã hợp tác với các đối tác trong các lĩnh vực y học và sức khỏe cộng đồng để thực hiện một nghiên cứu về Y học hành vi.

Các nhà nghiên cứu đã tuyển chọn hơn 800 sinh viên đại học, những người được yêu cầu nhớ lại trải nghiệm bị bắt nạt thời trung học thông qua bảng câu hỏi. Họ cũng sử dụng những người sàng lọc bổ sung để đánh giá loại chiến lược đối phó được áp dụng bởi mỗi người tham gia, những người nhớ lại những lần bắt nạt trong quá khứ.

Các chiến lược đối phó được phân loại là theo hướng tiếp cận (ví dụ giải quyết vấn đề, tách bản thân khỏi kẻ bắt nạt, tìm kiếm sự hỗ trợ từ xã hội) và định hướng tránh (ví dụ như từ bỏ, buông xuôi với xử lý cảm xúc).

Phần lớn những người tham gia (66,4%) cho biết đã bị bắt nạt ở trường trung học. Trong nhóm này, 64,4% kể lại việc trở thành nạn nhân kéo dài 1-2 tuần đến một tháng trong khi 35,1% cho biết nó kéo dài từ 6 tháng đến vài năm. Đáng chú ý nhất, 83,5% trong số những người báo cáo bị bắt nạt là người da màu. Hơn một nửa số người được hỏi đáp ứng các tiêu chí cho thấy trầm cảm lâm sàng và hơn một phần ba báo cáo uống rượu bia trong 30 ngày qua.

Hoyt nói: “Một trong những điều thú vị mà phát hiện của chúng tôi cho thấy là các kiểu trải nghiệm bị bắt nạt trong quá khứ khác nhau có thể liên quan đến sức khỏe khác nhau theo thời gian”. “Ví dụ, chính những người báo cáo mức độ bắt nạt vừa phải ở trường trung học cho biết họ có nhiều triệu chứng trầm cảm hơn khi là sinh viên đại học — so với những người báo cáo mức độ bắt nạt cao”.

Kết quả cũng cho thấy mô hình bắt nạt trong quá khứ có thể quan trọng đối với việc đối phó với những tác nhân gây căng thẳng trong cuộc sống. Ví dụ, chỉ đối với những người cho biết mức độ bắt nạt cao ở trường trung học, các kiểu đối phó bằng cách né tránh mới liên quan đến sức khỏe tâm thần kém hơn.

“Chúng tôi biết rằng việc bị bắt nạt và trở thành nạn nhân có thể ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của chúng tôi – nhưng chúng tôi chỉ biết sơ qua về cách những loại trải nghiệm căng thẳng này có thể ảnh hưởng đến hành vi đối phó của chúng tôi – hoặc cách của chúng tôi hành vi đối phó tương tác với những trải nghiệm trong quá khứ để ‘thiết lập chúng tôi’ Hoyt cho biết thêm.

Nghiên cứu này bổ sung thêm sự hiểu biết khái niệm về tác động sức khỏe mà bắt nạt có thể gây ra đối với những người trẻ tuổi. Các nghiên cứu kiểm tra các mô hình theo thời gian sẽ là các bước tiếp theo hữu ích trong việc xác định những cách tốt nhất để làm gián đoạn quỹ đạo mà thanh niên trở thành nạn nhân có thể có.

Nhìn chung, nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết phải có thêm tài liệu về các chiến lược đối phó hiệu quả đối với các loại nạn nhân khác nhau, mà các chương trình trường học có thể sử dụng để phát triển các biện pháp can thiệp và nâng cao sức khỏe của học sinh.

Các tác giả khác đến từ Bệnh viện Nhi đồng Philadelphia; NYU Langone; Đại học Tiểu bang Arizona; và Đại học California, Merced.

Nguồn: Futurity

Một ngày nào đó, các ‘hạt thần kinh’ nhỏ bé có thể kích thích hoạt động của não

Một ý tưởng mới cho hệ thống giao diện não-máy tính trong tương lai sử dụng một mạng lưới phối hợp các “hạt thần kinh”, các cảm biến hiển vi không dây, độc lập, mỗi cảm biến có kích thước bằng một hạt muối, để ghi lại và kích thích hoạt động của não.

Giao diện não-máy tính (Brain-Computer Interfaces – BCIs) là thiết bị hỗ trợ mới nổi có thể giúp những người bị chấn thương não hoặc cột sống di chuyển hoặc giao tiếp một ngày nào đó. Hệ thống BCI phụ thuộc vào các cảm biến có thể cấy ghép ghi lại các tín hiệu điện trong não và sử dụng các tín hiệu đó để điều khiển các thiết bị bên ngoài như máy tính hoặc bộ phận giả bằng robot.

Hầu hết các hệ thống BCI hiện tại sử dụng một hoặc hai cảm biến để lấy mẫu lên đến vài trăm tế bào thần kinh, nhưng các nhà khoa học thần kinh quan tâm đến các hệ thống có thể thu thập dữ liệu từ các nhóm tế bào não lớn hơn nhiều.

Các tế bào thần kinh mới ghi lại một cách độc lập các xung điện được tạo ra bằng cách bắn các tế bào thần kinh và gửi tín hiệu không dây đến một trung tâm trung tâm, nơi điều phối và xử lý các tín hiệu.

Ghi âm và kích thích não bộ

Trong một nghiên cứu trên tạp chí Nature Electronics, các nhà nghiên cứu đã chứng minh việc sử dụng gần 50 hạt thần kinh tự trị như vậy để ghi lại hoạt động thần kinh ở một loài gặm nhấm.

Họ nói, kết quả là một bước tiến tới một hệ thống mà một ngày nào đó có thể cho phép ghi lại các tín hiệu não với độ chi tiết chưa từng có, dẫn đến những hiểu biết mới về cách thức hoạt động của não và các liệu pháp mới cho những người bị chấn thương não hoặc cột sống.

Tác giả cấp cao Arto Nurmikko, giáo sư tại Trường Kỹ thuật của Đại học Brown cho biết: “Một trong những thách thức lớn trong lĩnh vực giao diện não-máy tính là các cách thức kỹ thuật để thăm dò càng nhiều điểm trong não càng tốt.

“Cho đến nay, hầu hết các BCI đều là các thiết bị nguyên khối — hơi giống như những chiếc kim nhỏ. Ý tưởng của nhóm chúng tôi là chia khối đá nguyên khối đó thành các cảm biến nhỏ có thể phân bố trên vỏ não. Đó là những gì chúng tôi có thể chứng minh ở đây.”

Nhóm nghiên cứu đã bắt đầu công việc phát triển hệ thống cách đây khoảng 4 năm. Nurmikko, người liên kết với Viện Khoa học Não bộ Carney của Brown, cho biết thách thức này gấp hai lần.

Phần đầu tiên yêu cầu thu nhỏ các thiết bị điện tử phức tạp liên quan đến việc phát hiện, khuếch đại và truyền tín hiệu thần kinh vào các chip hạt thần kinh silicon nhỏ bé. Đầu tiên, nhóm thiết kế và mô phỏng thiết bị điện tử trên máy tính, đồng thời trải qua một số lần lặp lại chế tạo để phát triển các chip hoạt động.

Thách thức thứ hai là phát triển trung tâm liên lạc bên ngoài cơ thể nhận tín hiệu từ những con chip nhỏ đó. Thiết bị này là một miếng dán mỏng, có kích thước bằng ngón tay cái, dán vào da đầu bên ngoài hộp sọ.

Nó hoạt động giống như một tháp điện thoại di động thu nhỏ, sử dụng một giao thức mạng để điều phối các tín hiệu từ các tế bào thần kinh, mỗi tín hiệu trong số đó có địa chỉ mạng riêng. Bản vá cũng cung cấp năng lượng không dây cho các tế bào thần kinh, được thiết kế để hoạt động bằng cách sử dụng một lượng điện tối thiểu.

Tác giả chính Jihun Lee, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Brown, cho biết: “Công việc này là một thách thức đa ngành thực sự. Chúng tôi phải tập hợp chuyên môn về điện từ học, truyền thông tần số vô tuyến, thiết kế mạch, chế tạo và khoa học thần kinh để thiết kế và vận hành hệ thống hạt thần kinh.”

Tương lai của neurograins

Mục tiêu của nghiên cứu mới là chứng minh rằng hệ thống này có thể ghi lại các tín hiệu thần kinh từ não sống — trong trường hợp này là não của loài gặm nhấm. Nhóm nghiên cứu đã đặt 48 hạt thần kinh lên vỏ não, lớp ngoài của não, và ghi lại thành công các tín hiệu thần kinh đặc trưng liên quan đến hoạt động tự phát của não.

Nhóm nghiên cứu cũng đã kiểm tra khả năng kích thích não của các thiết bị cũng như ghi lại từ đó. Sự kích thích được thực hiện bằng các xung điện cực nhỏ có thể kích hoạt hoạt động thần kinh. Các sự kích thích được thúc đẩy bởi cùng một trung tâm điều phối quá trình ghi âm thần kinh nhà nghiên cứu hy vọng rằng và một ngày nào đó có thể khôi phục chức năng não bị mất do bệnh tật hoặc chấn thương.

Kích thước não của động vật giới hạn nhóm nghiên cứu ở 48 hạt thần kinh cho nghiên cứu này, nhưng dữ liệu cho thấy cấu hình hiện tại của hệ thống có thể hỗ trợ lên đến 770. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu hình dung ra quy mô lên đến hàng nghìn hạt thần kinh, điều này sẽ cung cấp một bức tranh hiện không thể đạt được về hoạt động của não.

Vincent Leung, giáo sư trong khoa kỹ thuật điện và máy tính tại Đại học Baylor, một cộng sự cho biết: “Đó là một nỗ lực đầy thử thách, vì hệ thống yêu cầu truyền điện và kết nối mạng không dây đồng thời ở tốc độ mega-bit-per-giây, và điều này phải được thực hiện trong điều kiện hạn chế về nguồn và diện tích silicon cực kỳ chặt chẽ. Nhóm của chúng tôi đã đẩy phong bì để cấy ghép thần kinh phân tán.”

Còn nhiều việc phải làm để biến hệ thống hoàn chỉnh đó thành hiện thực, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết nghiên cứu này đại diện cho một bước quan trọng theo hướng đó.

Nurmikko nói: “Hy vọng của chúng tôi là cuối cùng có thể phát triển một hệ thống cung cấp những hiểu biết khoa học mới về não bộ và các liệu pháp mới có thể giúp những người bị ảnh hưởng bởi những nghiêm trọng tổn thương”.

Các đồng tác giả bổ sung đến từ Đại học California, San Diego; Qualcomm; Đại học Baylor; và Đại học Brown. Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng đã tài trợ cho công việc này.

Nguồn: Futurity

Phương pháp chính là biểu hiện của trí tuệ. Ai ai cũng có sẵn tiềm năng sử dụng trí tuệ của mình để vận hành công việc, cuộc sống. Những công cụ mạnh để hỗ trợ chúng ta đưa ra các giải pháp tối ưu cho các khó khăn đã được xây dựng từ rất lâu bởi nhà khoa học người Nga. Nếu bạn quan tâm đến việc cải thiện khả năng giải quyết vấn đề và ra quyết định một cách mới mẻ, nhanh chóng thì khóa học PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO và ĐỔI MỚI tại Trung tâm Sáng tạo Khoa học–kỹ thuật (TSK) thuộc trường Khoa Học Tự Nhiên là một lựa chọn phù hợp. Bạn có thể điền thông tin tại đây hoặc liên hệ số điện thoại: (028) 38 301 743; 089 668 36 31 để thực hiện đăng ký.

Nhóm nghiên cứu khám phá bí ẩn về thụ thể mùi ‘lăng nhăng’

Nghiên cứu mới đưa ra câu trả lời cho câu hỏi hàng thập kỷ về nhận dạng mùi bằng cách cung cấp những quan điểm phân tử đầu tiên về một thụ thể khứu giác đang hoạt động.

Tất cả các giác quan đều phải tính đến sự phong phú của thế giới, nhưng không có gì phù hợp với thách thức mà hệ thống khứu giác làm cơ sở cho khứu giác của chúng ta phải đối mặt.

“Hệ thống khứu giác phải nhận ra một số lượng lớn các phân tử với chỉ vài trăm cơ quan cảm nhận mùi hoặc thậm chí ít hơn.”

Chúng ta chỉ cần ba thụ thể trong mắt để cảm nhận tất cả các màu sắc của cầu vồng — đó là bởi vì các màu sắc khác nhau xuất hiện dưới dạng sóng ánh sáng chỉ khác nhau về một chiều, tần số của chúng. Tuy nhiên, thế giới đầy màu sắc rực rỡ lại nhạt nhẽo so với sự phức tạp của thế giới hóa học, với hàng triệu mùi, mỗi gồm hàng trăm phân tử, tất cả đều khác nhau rất nhiều về hình dạng, kích thước và tính chất.

Ví dụ, mùi cà phê xuất hiện từ sự kết hợp của hơn 200 thành phần hóa học, mỗi thành phần đều đa dạng về cấu trúc và không có thành phần nào thực sự có mùi giống như mùi cà phê.

Nhà khoa học thần kinh Vanessa Ruta của Đại học Rockefeller cho biết: “Hệ thống khứu giác phải nhận ra một số lượng lớn các phân tử với chỉ vài trăm thụ thể mùi hoặc thậm chí ít hơn. “Rõ ràng là nó phải phát triển một loại logic khác với các hệ thống giác quan khác.”

Trong một nghiên cứu mới, Ruta và các đồng nghiệp của cô đã đưa ra câu trả lời cho câu hỏi hàng thập kỷ về mùi nhận dạng bằng cách cung cấp những quan điểm phân tử đầu tiên về một thụ thể khứu giác tại nơi làm việc.

Tìm hiểu cách hoạt động của các thụ thể mùi

Các phát hiện trên tạp chí Nature tiết lộ rằng các thụ thể khứu giác thực sự tuân theo một logic hiếm thấy ở các thụ thể khác của hệ thần kinh.

Trong khi hầu hết các thụ thể được định hình chính xác để chỉ bắt cặp với một số phân tử được chọn theo kiểu khóa và chìa khóa, hầu hết các thụ thể khứu giác đều liên kết với một số lượng lớn các phân tử khác nhau. Tính đặc biệt của chúng trong việc kết hợp với nhiều loại mùi cho phép mỗi thụ thể phản ứng với nhiều thành phần hóa học. Từ đó, não có thể tìm ra mùi bằng cách xem xét mô hình hoạt hóa của sự kết hợp các thụ thể.

Các thụ thể khứu giác được phát hiện cách đây 30 năm. Nhưng các nhà khoa học đã không thể nhìn thấy chúng cận cảnh và giải mã các hoạt động cấu trúc và cơ học của chúng, một phần vì các thụ thể này không phù hợp với các phương pháp hình ảnh phân tử thông thường. Vấn đề phức tạp hơn, dường như không có vần điệu hay lý do gì cho sở thích của các thụ thể – một thụ thể mùi riêng lẻ có thể phản ứng với các hợp chất khác nhau về cấu trúc và hóa học.

“Để hình thành hiểu biết cơ bản về nhận dạng chất tạo mùi, chúng ta cần biết cách một thụ thể duy nhất có thể nhận ra nhiều loại hóa chất khác nhau, đây là đặc điểm chính Josefina del Mármol, một postdoc của Ruta’s, cho biết: về cách hệ thống khứu giác hoạt động và là một bí ẩn. phòng thí nghiệm.

Vì vậy, Ruta và del Mármol, cùng với Mackenzie Yedlin, một trợ lý nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, đã tìm cách giải quyết cấu trúc của thụ thể mùi bằng cách tận dụng những tiến bộ gần đây trong kính hiển vi điện tử lạnh. Kỹ thuật này, liên quan đến việc chiếu tia điện tử vào một mẫu vật đông lạnh, có thể tiết lộ các cấu trúc phân tử cực nhỏ trong không gian 3D, cho đến các nguyên tử riêng lẻ của chúng.

Thông tin chi tiết về côn trùng

Nhóm nghiên cứu đã chuyển sang loài bọ hung nhảy, một loài côn trùng sống trên mặt đất có bộ gen của chúng đã được giải trình tự gần đây và chỉ có năm loại thụ thể khứu giác. Mặc dù hệ thống khứu giác của cá đuôi ngựa nhảy rất đơn giản, nhưng các thụ thể của nó thuộc một họ lớn các thụ thể với hàng chục triệu biến thể được cho là tồn tại ở hàng trăm nghìn loài côn trùng khác nhau.

Các thụ thể khứu giác ban đầu của bộ lông nhảy được cho là một trong những phiên bản cổ xưa nhất tiến hóa nhất của các thụ thể khứu giác ở côn trùng. (Tín dụng: Katja Schulz)

Mặc dù sự đa dạng của họ, những thụ thể hoạt động theo cùng một cách: Chúng tạo thành một ion kênh một lỗ thông qua đó hạt mang điện tích chảy-mở ra chỉ khi các thụ thể gặp mùi mục tiêu của nó, cuối cùng kích hoạt các tế bào giác quan mà bắt đầu cảm giác của mùi.

Các nhà nghiên cứu đã chọn OR5, một thụ thể từ lông vũ có khả năng nhận biết rộng, đáp ứng với 60% các phân tử nhỏ mà họ thử nghiệm.

Sau đó, họ kiểm tra cấu trúc của OR5 một mình và cũng liên kết với một hóa chất, hoặc eugenol, một phân tử mùi phổ biến, hoặc DEET, chất chống côn trùng.

Ruta nói: “Chúng tôi đã học được rất nhiều điều từ việc so sánh ba cấu trúc này. “Một trong những điều tuyệt vời mà bạn có thể thấy là trong cấu trúc không liên kết, lỗ chân lông được đóng lại, nhưng trong cấu trúc mà nó được liên kết với eugenol hoặc DEET, lỗ chân lông đã giãn ra và tạo ra một con đường cho các ion chảy qua.”

Lỗ chân lông (màu xanh) của cơ quan thụ cảm khứu giác giãn ra (màu hồng) khi phân tử mùi liên kết với cơ quan thụ cảm. (Tín dụng: Rockefeller)

Với các cấu trúc trong tay, nhóm nghiên cứu đã xem xét kỹ hơn để xem chính xác vị trí và cách thức hai phân tử khác nhau về mặt hóa học liên kết với thụ thể. Đã có hai ý kiến ​​về sự tương tác của các thụ thể mùi với các phân tử. Một là các thụ thể đã phát triển để phân biệt các dải phân tử lớn bằng cách phản ứng với một phần nhưng đặc điểm xác định của phân tử, chẳng hạn như một phần hình dạng của nó. Các nhà nghiên cứu khác đã đề xuất rằng mỗi thụ thể đóng gói nhiều túi trên bề mặt của nó cùng một lúc, cho phép nó chứa một số phân tử khác nhau.

Nhưng những gì Ruta tìm thấy không phù hợp với những kịch bản đó.

Những phát hiện đáng ngạc nhiên

Hóa ra là cả DEET và eugenol đều liên kết tại cùng một vị trí và nằm hoàn toàn bên trong một túi đơn giản bên trong thụ thể. Và đáng ngạc nhiên là các axit amin lót trong túi không hình thành các liên kết hóa học mạnh mẽ, có chọn lọc với các chất tạo mùi, mà chỉ là các liên kết yếu. Trong khi ở hầu hết các hệ thống khác, các thụ thể và các phân tử mục tiêu của chúng là những kết hợp hóa học tốt, thì ở đây chúng có vẻ giống những người quen thân thiện hơn.

Ruta nói: “Những loại tương tác hóa học không đặc hiệu này cho phép nhận biết các chất tạo mùi khác nhau. “Bằng cách này, thụ thể không có tính chọn lọc đối với một đặc tính hóa học cụ thể. Thay vào đó, nó nhận ra bản chất hóa học chung hơn của chất tạo mùi, ”Ruta nói.

Và như mô hình tính toán đã tiết lộ, cùng một chiếc túi có thể chứa nhiều phân tử mùi khác theo cách tương tự.

Nhưng sự bừa bãi của thụ thể không có nghĩa là nó không có tính đặc hiệu, Ruta nói. Mặc dù mỗi thụ thể phản ứng với một số lượng lớn các phân tử, nhưng nó không nhạy cảm với những thụ thể khác. Hơn nữa, một đột biến đơn giản trong các axit amin của vị trí liên kết sẽ cấu hình lại rộng rãi thụ thể, thay đổi các phân tử mà nó thích liên kết.

Phát hiện thứ hai này cũng giúp giải thích bằng cách nào côn trùng có thể tiến hóa hàng triệu giống thụ thể mùi phù hợp với nhiều lối sống và môi trường sống mà chúng gặp phải.

Ruta nói rằng những phát hiện này có khả năng đại diện cho nhiều thụ thể khứu giác.

“Họ chỉ ra các nguyên tắc quan trọng trong việc nhận biết chất tạo mùi, không chỉ ở các cơ quan cảm thụ của côn trùng mà còn ở các cơ quan cảm thụ bên trong mũi của chúng ta cũng phải phát hiện và phân biệt thế giới hóa học phong phú.

Nguồn: Futurity

Sau hơn 20 năm giảng dạy “PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO và ĐỔI MỚI” tại Trung tâm Sáng tạo Khoa học–kỹ thuật (TSK) thuộc trường Khoa Học Tự Nhiên, khoá học thu được rất nhiều phản hồi tốt của học viên về các lợi ích nhận được. Nếu bạn có quan tâm đến khả năng sáng tạo, mong muốn cải thiện chất lượng cuộc sống, bộ công cụ của khoá học này sẽ thực sự hữu ích và ý nghĩa. Bạn có thể điền thông tin tại đây hoặc liên hệ số điện thoại: (028) 38 301 743; 089 668 36 31 để thực hiện đăng ký.

Một nơi cà phê rất nguyên bản

Nếu bạn là một người ham đọc sách và có óc tưởng tượng, bạn có thể đã mơ ước được đắm mình vào họa tiết của một cuốn truyện tranh. Chà, điều ước của bạn có thể trở thành hiện thực. Tọa lạc tại Moscow và St.Petersburg, Café Bw gây ấn tượng mạnh như trong một bức vẽ. Nó có một bầu không khí 2D rất ăn ảnh với màu đen và trắng, cho phép bạn sống một trải nghiệm khác biệt. Bạn có thể thưởng thức đồ uống, đồ uống nóng ở giữa các bức vẽ với kích thước như người thật và đồ nội thất được sơn theo cách để tạo ấn tượng rằng chúng bằng phẳng. Chụp ảnh đẹp ở giữa nội thất này làm gì để ít nguyên bản nhất.

Nguồn: Fubiz

Sáng tạo là sức hút diệu kỳ để bạn trở nên khác biệt và đa năng trong công việc, cuộc sống. Công cụ mạnh trong tư duy sáng tạo sẽ giúp bạn trở thành một người đầy tự tin như thế. Nếu đã từng biết đến Khoá học “PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO và ĐỔI MỚI” được giảng dạy uy tín, chất lượng tại Trung tâm Sáng tạo Khoa học–kỹ thuật (TSK) thuộc trường Khoa Học Tự Nhiên thì bạn hãy nhanh chóng đăng ký nhé. Bạn có thể điền thông tin tại đây hoặc liên hệ số điện thoại: (028) 38 301 743; 089 668 36 31 để được tư vấn cụ thể.