Клеточный уровень


Channel's geo and language: Belarus, English
Category: Edutainment


Popular science publications on the topic | Научно-популярные публикации на тему
••• Cell biology ••• Клеточная биология •••

Related channels

Channel's geo and language
Belarus, English
Category
Edutainment
Statistics
Posts filter


Королевская Шведская академия наук присудила Нобелевскую премию по химии 2024 года
Дэвиду Бейкеру,
Университет Вашингтона, Сиэтл, штат Вашингтон, США, Институт Говарда Хьюза, США
Демису Хассабису,
Google DeepMind, Лондон, Великобритания
Джону М. Джамперу,
Google DeepMind, Лондон, Великобритания
Они разгадали код удивительных структур белков. Нобелевская премия по химии 2024 года посвящена белкам, гениальным химическим инструментам жизни. Дэвид Бейкер добился почти невозможного: он создал совершенно новые виды белков. Демис Хассабис и Джон Джампер разработали модель искусственного интеллекта для решения 50-летней проблемы: предсказания сложных структур белков. Эти открытия имеют огромный потенциал.


The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Chemistry 2024
David Baker
University of Washington, Seattle, WA, USA
Howard Hughes Medical Institute, USA
“for computational protein design”
Demis Hassabis
Google DeepMind, London, UK
John M. Jumper
Google DeepMind, London, UK
“for protein structure prediction”


🔬 Прокариоты: два мира в одном микроскопе

Молекулярные исследования показали две четкие группы прокариот: бактерии и археи. Эти доминионы отличаются друг от друга на молекулярном уровне и играют важные роли в экосистемах.

Многообразные бактерий или эубактерий - от полезных микробов до патогенов - это знакомые нам организмы, обитающие в почве или вызывающие различные болезни.

Археи или архебактерии очень интересны. Они обитают в экстремальных условиях, где другие организмы не выживают. Например, археи могут жить в соляных растворах, горячих источниках и даже в бескислородных слоях океана. В коровьих желудках они помогают расщеплять целлюлозу и образуют метан.


🔬 Prokaryotes: Two Worlds in One Microscope

Molecular research has revealed two distinct groups of prokaryotes: bacteria and archaea. These domains differ from each other at the molecular level and play important roles in ecosystems.

The diversity of bacteria, or eubacteria, ranges from beneficial microbes to pathogens, and they are familiar organisms found in soil or causing various diseases.

Archaea, or archaeobacteria, are particularly fascinating. They thrive in extreme conditions where other organisms cannot survive. For example, archaea can live in saline solutions, hot springs, and even in anoxic layers of the ocean. In the stomachs of cows, they help break down cellulose and produce methane.


Prokaryotes are the most diverse and numerous cells on Earth. They are mostly single-celled organisms, but they can form 🧬 chains, clusters, or other organized multicellular structures. Some are aerobic, using oxygen to oxidize food molecules, while others are strictly anaerobic and die when exposed to oxygen💨.

Прокариоты – самые разнообразные и многочисленные клетки
на Земле. В основном это одноклеточные организмы, но они могут образовывать 🧬 цепи, кластеры или другие организованные многоклеточные структуры. Некоторые из них аэробные, используют кислород для окисления молекул пищи, другие строго анаэробны и погибают при контакте с кислородом 💨.


Основные органеллы и их функции

Ядро - хранение и регуляция генетической информации.

Цитоплазма - поддержание структуры клетки.

Митохондрии - производство энергии (АТФ), окислительное фосфорилирование и цикл Кребса.

Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) - синтез белков и липидов.

Аппарат Гольджи - модификация, сортировка и транспортировка белков и липидов.

Лизосомы | Пероксисомы - переваривание клеточных отходов | детоксикация и метаболизм липидов.

Рибосомы - синтез белков на рибосомах.

Цитоскелет - микротрубочки, актиновые филаменты и промежуточные филаменты. Поддержание формы клетки и внутриклеточный транспорт.


Major Organelles and Their Functions

Nucleus -storage and regulation of genetic information.

Cytoplasm - maintaining cell structure.

Mitochondria - energy production (ATP), oxidative phosphorylation and the Krebs cycle.

Endoplasmic Reticulum (ER) - protein and lipid synthesis.

Golgi Apparatus - modification, sorting, and transportation of proteins and lipids.

Lysosomes|Peroxisomes - digestion of cellular waste|detoxification and lipid metabolism.

Ribosomes - protein synthesis on ribosomes.

Cytoskeleton - Microtubules, actin filaments, and intermediate filaments. Maintaining cell shape and intracellular transport.


🪢 The prokaryotiс cell

Of all the types of cells revealed by the microscope, bacteria have the simplest structure and come closest to showing us life stripped down to its essentials. Indeed, a bacterium contains essentially no organelles - not even a nucleus to hold its DNA.
This property - the presence or absence of a nucleus - is used as the basis for a simple but fundamental classification of all living things. Organisms whose cells have a nucleus are called eukaryotes (from the Greek words eu, meaning “well” or “truly,” and karyon, a “kernel” or “nucleus”). Organisms whose cells do not have a nucleus are called prokaryotes (from pro, meaning “before”).

🪢 Прокариотическая клетка

Бактерии имеют самую простую структуру и иллюстрируют нам основы жизни. Они практически не содержат органелл, даже ядра, где хранится ее ДНК.
Это свойство - основа фундаментальной классификации всех живых существ. Клетки, имеющие ядро - эукариоты. Клетки, не имеющие ядра - прокариоты («про» — «раньше»).


A cell reproduces by replicating its DNA and dividing in two, passing a copy of the genetic instructions encoded in its DNA to each of its daughter cells.

Mutations can create offspring that are changed for the worse (less able to survive and reproduce), changed for the better (better able to survive and reproduce), or changed in a neutral way (in that they are genetically different but equally viable).

The genes of the next generation will be the genes of the survivors.

Клетка размножается путем репликации своей ДНК и деления надвое, передавая копию генетических инструкций, закодированных в ее ДНК, каждой из своих дочерних клеток.

Мутации могут создавать потомство, измененное в худшую сторону (менее способное к выживанию и размножению), измененное в лучшую сторону (способное лучше выживать и размножаться) или измененное нейтральным образом (поскольку они генетически различны, но одинаково жизнеспособны).

Гены следующего поколения будут генами выживших.


The appearance and behavior of a cell are dictated largely by its
protein molecules, which serve as structural supports, chemical catalysts, molecular motors, and so on.
Proteins are built from amino acids, and all organisms use the same set of 20 amino acids to make their proteins.

Внешний вид и поведение клетки во многом определяются ее
белковые молекулы, которые служат структурными опорами, химическими катализаторами, молекулярными двигателями и т. д.
Белки состоят из аминокислот, и все организмы используют один и тот же набор из 20 аминокислот для создания белков.


This flow of information—from DNA to RNA to protein—is so fundamental to life that it is referred to as the central dogma.
The central dogma of molecular biology is a rule generalizing the implementation of genetic information observed in nature: information is transmitted from nucleic acids to a protein, but not in the opposite direction.

Этот поток информации — от ДНК к РНК и белку — настолько фундаментален для жизни, что его называют центральной догмой.
Центральная догма молекулярной биологии — обобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении.


Genetic information is carried in DNA molecules. This information is written in the same chemical code, constructed out of the same chemical building blocks, interpreted the same chemical machinery, and replicated in the same way when an organism reproduces. In every cell, the information encoded in the DNA is read out, or transcribed, into a chemically related set of polymers called RNA. A subset of these RNA molecules is in turn translated into yet another type of polymer called a protein.

Генетическая информация переносится в молекулах ДНК. Она записана в одном и том же химическом коде, построена из одних и тех же химических строительных блоков, интерпретируется одним и тем же химическим механизмом и воспроизводится одинаковым образом при размножении организма. В каждой клетке информация, закодированная в ДНК, считывается или транскрибируется в химически связанный набор полимеров, называемый РНК. Подмножество этих молекул РНК, в свою очередь, транслируется в еще один тип полимера, называемый белком.


Cells are enormously diverse in their chemical requirements. Some require oxygen to live; for others this gas is deadly. Some cells consume little more than air, sunlight, and water as their raw materials; others need a complex mixture of molecules produced by other cells.

Клетки чрезвычайно разнообразны по своим химическим потребностям. Некоторым для жизни необходим кислород; для других этот газ смертелен. Некоторые клетки потребляют в качестве питания лишь воздух, солнечный свет и воду; другим нужна сложная смесь молекул, вырабатываемых другими клетками.


Fibrous astrocyte

Fibrous astrocyte
А typical nerve cell in your brain is enormously extended; it sends out its electrical signals along a fine protrusion that is 10,000 times longer than it is thick, and it receives signals from other nerve cells through a mass of shorter processes that sprout from its body like the branches of a tree.

Фиброзный (волокнистый) астроцит

Фиброзный (фиброзный) астроцит. Типичная нервная клетка в вашем мозгу чрезвычайно расширена; он посылает свои электрические сигналы по тонкому выступу, длина которого в 10 000 раз превышает его толщину, и получает сигналы от других нервных клеток через массу более коротких отростков, которые вырастают из его тела, как ветви дерева.


A frog egg - which is also a single cell - has a diameter of about 1 millimeter. If we scaled them up to make the Lactobacillus the size of a person, the frog egg would be half a mile high.

Яйцо лягушки, которое также представляет собой одну клетку, имеет диаметр около 1 миллиметра. Если бы мы увеличили их, чтобы сделать лактобактерию размером с человека, лягушачье яйцо было бы высотой в полмили.


A Lactobacillus of cheese — is a few micrometers (μm) in length. That’s about 25 times smaller than the width of a human hair.

Лактобактерии в сыре имеют длину несколько микрометров (мкм). Это примерно в 25 раз меньше ширины человеческого волоса.


🦠 The simplest forms of life are solitary cells.

🐚👤 Higher organisms, including ourselves, are communities of cells derived by growth and division from a single founder cell.

🦕🌿 Every animal or plant is a vast colony of individual cells, each of which performs a specialized function that is regulated by intricate systems of cell-to-cell communication.

🌎 Cells are the fundamental units of life.

🧪 Cell biology studies cells and their structure, function, and behavior.

🦠 Простейшие формы жизни – одиночные клетки.

🐚 -👤 Высшие организмы, включая нас самих, представляют собой сообщества клеток, возникшие в результате роста и деления одной клетки-основателя.

🦕🌿 Каждое животное или растение представляет собой обширную колонию отдельных клеток, каждая из которых выполняет специализированную функцию, регулируемую сложной системой межклеточной коммуникации.

🌎 Клетки являются фундаментальными единицами жизни.

🧬🧪Клеточная биология изучает клетки, их структуру, функции и поведение.


Embryonic stem cells (ESCs) | Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК)

Embryonic stem cells (ESCs) form the inner cell mass (ICM) or embryoblast at an early stage of embryonic development. They are pluripotent.

Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) образуют внутреннюю клеточную массу (ВКМ), или эмбриобласт, на ранней стадии развития эмбриона. Они являются плюрипотентными.


Human embryonic stem cells | Эмбриональные стволовые клетки человека

According to the classification, stem cells can be divided into three main groups depending on the source of their receipt: embryonic, fetal and postnatal (adult stem cells).

По классификации стволовые клетки можно разделить на три основные группы в зависимости от источника их получения: эмбриональные, фетальные и постнатальные (стволовые клетки взрослого организма).


🏆 Нобелевская премия 2022 по химии
«За развитие клик-химии и биоортогональной химии»

🥇Барри Шарплесс – пятый человек в истории, двукратный обладатель Нобелевской премии.
Придумал «клик-химию» - реакции, способные легко и надежно соединять вещества. Этот метод применяется в фармацевтике.

🥇Каролин Бертоцци
С помощью «клик-химии» стала строить «карты» клеток. А биоортогональные реакции, которыми она занимается, сейчас применяются для точечного лечения раковых опухолей.

🥇Мортен Мелдал
Независимо от Шарплесса открыл реакцию, которая стала основой «клик-химии».

🧪Отмеченные достижения позволяют создавать инновационные препараты для более точного и эффективного лечения рака.

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2022/summary/

https://twitter.com/NobelPrize/status/1577596410253508608

#NobelPrize

20 last posts shown.