Спасибо Вам! Буду рад помощи в дальнейшем.
Информация о работе
Подробнее о работе
Строение и роль нанобактерий
- 26 страниц
- 2017 год
- 26 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Нанобактерии — круглые либо овальные органо-минеральные структуры размером от 30 до 200 нм, способные к самостоятельному размножению.
Термин нанобактерии впервые ввёл Ричард Морита в 1988, однако "отцом" нанобактерий считается Роберт Фолк. Начиная с 1992 он опубликовал серию работ по нанобактериям.
С момента первого описания нанобактерий — субмикронных белково-минеральных частиц, способных к самовоспроизведению, — не прекращаются споры, можно ли считать их живыми, или нет. Существуют данные, что нанобактерии играют роль в развитии таких распространённых заболеваний как камни в почках и желчном пузыре, ревматоидный артрит, болезнь Альцгеймера и других. Недавно опубликованное исследование, похоже, сняло корону с этих загадочных «биологических» объектов: нанобактерии не только слишком малы, чтобы быть живыми. Оказывается, они устроены не сильно сложнее, чем самый обыкновенный мел.
Размер нанобактерий — 50÷300 нм — не превышает размера мелких вирусов, что в большинстве случаев недостаточно, чтобы вместить даже самые необходимые для жизни ферменты, такие как комплекс репликации ДНК. В связи с этим, нанобактерии можно разглядеть только в электронный микроскоп — а, следовательно, увидеть эти загадочные частицы «живьём» шансов нет. Картинка с обложки Докладов АН США [3].
Открытые в начале 1980-х и впервые описанные в 1992-м году, нанобактерии сразу же приковали к себе внимание специалистов самых разных направлений: от врачей до космобиологов [1] — ведь структуры, напоминающие окаменевшие нанобактерии, были обнаружены в метеоритном образце, доставленном с Марса! Уникальной чертой этих способных к самокопированию сферических частиц органо-минеральной природы является их размер: 50÷300 нм. На специальном съезде Американской академии наук 1998-го года, посвящённом специально нанобактериям, было постановлено, что этот размер явно недостаточен для того, чтобы вместить даже ферменты, отвечающие за репликацию ДНК (для этого требуется сфера ≈200 нм в диаметре). И хотя из этого следует, что вряд ли нанобактерии можно считать живыми (если только их жизнедеятельность не основана на каких-то абсолютно отличных принципах), споры на это счёт не утихают до сих пор.
Строение и роль нанобактерий в геологическом строении Земли
Показано, что так называемые нанобактерии не являются живыми организмами, и все наблюдаемые явления связанны с кристаллизацией гидроксифосфатов кальция (апатита), при этом молекулы апатита являются центром кристаллизации, с чем связанно наблюдаемый «рост» и «размножение» кристаллов гидроксиапатита (также как и «пересев» на свежую среду). Ранние заявления о якобы секвенированных пследовательностях 16S РНК «нанобактерий» связаны с контаминацией проб (нуклеотидная последовательность 16S рРНК «нанобактерий» неразличима с таковой у Phyllobacterium mysinacearum— бактерии, часто являющейся причиной контаминации проб в ПЦР реакции), и таких видов как Nanobacterium sanguineum и Nanobacterium sp не существует, показано также и отсутсвие нуклеиновых кислот и белка в «колониях нанобактерий», состоящих из кристаллов апатита.
Причиной образования аморфных образования сферических частиц гидроксиапатита и карбоната кальция является наличие некоторых веществ в сыворотке крови, замедляющих процесс кристаллизации гидроксиапатита и карбоната кальция, приводя к осаждению соединений кальция в виде сферических аморфных частиц, напоминающих бактерии. Наличие же «антигенов» у нанобактерий связано с преципитацией альбумина на поверхности аморфных частиц соединений кальция.
Известно, что:
1. Нанобактерии имеют клеточное строение: цитоплазма, в которой выделяются электронноплотные участки, и клеточная стенка, похожая на клеточную стенку грамотрицательных бактерий.
2. Они имеют исключительно малый («запрещённый для прокариот») размер клеток, сопоставимый с размером мельчайших вирусов.
3. В отличие от вирусов, они способны размножаться вне живых клеток, в том числе на искусственных питательных средах. Одна из первых линий, выделенных в культуру, культивируется уже 6 лет (при ежемесячных пересевах на свежую среду).
4. Не содержат ДНК и нуклеиновых кислот
5. Скорость роста нанобактерий исключительно низкая – примерно в 10000 раз меньше, чем скорость роста бактерий.
6. Одни и те же нанобактерии, предположительно, с "одинаковым успехом" способны расти как в окружающей среде, так и внутри эукариотических организмов.
7. Метаболизм нанобактерий, по-видимому, сильно отличается от метаболизма других организмов, и по неясным пока причинам тесно связан с процессами биоминерализации.
Для объяснения наблюдаемых особенностей нанобактерий финские исследователи E. Olavi Kajander, Mikael Björklund, Neva Çiftçioglu предложили следующую теорию:
1. Нанобактерии не синтезируют собственные аминокислоты (и, возможно, нуклеотиды), а используют уже готовые, полученные из окружающей среды.
2. Нанобактерии не синтезируют жирные кислоты, а используют уже готовые. В случае нехватки экзогенных жирных кислот мембранные липиды частично заменяются фосфатом Ca.
3. У нанобактерий отсутствуют энергоемкие системы активного транспорта, характерные для про- и эукариотических клеток.
Актуальность изучения нанобактерий подкреплена ещё и тем, что в исследовании Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) показано, что рост нанобактерий многократно ускоряется в условиях невесомости, что может создать опасность почечных болезней у астронавтов.
Недавно опубликованная в Докладах АН США статья [3], похоже, ставит точку в спорах о биогенной или абиогенной природе нанобактерий. Исследователи, изучив спонтанную коагуляцию частиц карбоната кальция — вещества, в природе образующего минерал кальцит (или обыкновенный мел), — в присутствии сыворотки человеческой крови или питательной среды DMEM, обнаружили, что меловые наночастицы выглядят под электронным микроскопом в точности так же, как и нанобактерии. Работа на оценку 5, оригинальность от 60%.
1. Википедия: «Нанобактерии»
2. Martel J., Young J.D. (2008). Purported nanobacteria in human blood as calcium carbonate nanoparticles. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 5549–5554 (в интернете)
3. Nature news — “Nanobacteria theory takes a hit”.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
