Todos juntos ahora: el comportamiento de grupo en sistemas biomoleculares

Sondeo formación de patrones y la dinámica de nanoescala ‘enjambres’

Universidad Técnica de Munich (TUM)

IMAGEN: La auto-organización en una escala resultados moleculares en estructuras fascinantes, como este “enjambre” de actina más filaments.view

Crédito: Bausch & Suzuki / TUM

“Flocado” o “enjambre” comportamiento es omnipresente en el mundo de los vivos, observado en aves, peces, e incluso bacterias. la acción colectiva sorprendentemente similar también se puede ver en las biomoléculas dentro y entre células. Tales procesos de auto-organización son la base de la vida – sin ellos no existiría la célula viviente – sin embargo, no se conocen bien. Nuevos conocimientos sobre cómo esta acción es coordinada a nivel biomolecular están surgiendo a partir de estudios de un modelo de sistema basado en los filamentos de actina. La evidencia experimental demuestra la insuficiencia de las explicaciones ampliamente aceptados, de acuerdo con colaboradores en la Universidad Técnica de Munich (TUM), (LMU), y el Instituto Max Planck para la Física de Sistemas Complejos (MPI-PKS).

materia, que consiste en gran parte de las diversas estructuras poliméricas ensambladas a partir de varios tipos de subunidades que viven, a menudo exhibe comportamientos sorprendentes, tales como una capacidad de auto-organización y el movimiento activo. Los físicos están interesados ??en las burlas de los mecanismos elementales que subyacen a la formación de “autoorganizado” de este tipo de estructuras ordenadas y movimientos colectivos. Prof. Dr. Andreas Bausch y Ryo Suzuki de TUM, el Prof. Erwin Frey, de la LMU, y el Dr. Christoph Weber de MPI-PKS reportan el progreso hacia esta meta. filamentos nanoescala, compuestos por subunidades de la proteína actina, forman la base del sistema de modelo experimental que están investigando. Dos documentos, en el journalsNature Physicsand theProceedings de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS), presentan sus últimos resultados.

Los experimentos refutan la teoría populares

En sus experimentos, los investigadores primero inmovilizan proteínas motoras mediante la fijación de ellos a un portaobjetos de vidrio. Cuando se añaden los filamentos de actina, junto con una fuente de energía bioquímica, que interactúan con los motores y exhiben movimientos de deslizamiento activos. Por otra parte, los filamentos individuales se encuentran para configuraciones localmente adoptan fuertemente curvadas. El equipo analizó sus estadísticas para entender lo que ocurre cuando chocan filamentos y en qué condiciones interactúan filamentos se alinean en el streaming, movimientos colectivos.

En los organismos vivos, los filamentos de actina están implicados en la migración activa de las células nucleadas y en los procesos de transporte intracelular. De acuerdo con la teoría más popular, el hecho de que los filamentos finos de actina se dobla cuando son propulsados ??por motor proteínas es atribuible a las fluctuaciones térmicas aleatorias, es decir, el movimiento browniano. Pero esta suposición es falsa, dice Christoph Weber, primer autor del thePNASpaper. El movimiento browniano tiene sólo un impacto muy débil en la forma de los filamentos. Los investigadores encontraron que los motores moleculares no sólo son responsables de propulsión de las fibras, sino también para haciendo que se forman curvas fuertes.

“Los filamentos presentan una serie de curvaturas locales, la distribución estadística de que es incompatible con el movimiento impulsado térmicamente,” explica Ryo Suzuki, primer autor del artículo enNature Física.

De dos en dos, no lo hará

Además, la hipótesis de que las interacciones en el sistema son siempre de naturaleza binaria no es suficiente para explicar el hecho de que, a altas densidades, los filamentos pueden alinear entre sí y empiezan a mostrar dirigida, movimientos colectivos. De hecho, los encuentros simultáneos que involucran a múltiples agentes parecen ser necesarios para dar cuenta de la aparición de dicho movimiento colectivo. En este caso, los filamentos, cada uno de los cuales está compuesto de múltiples subunidades, aparentemente permanecen en alineación estable entre sí e interactuar no sólo por pares, pero también con muchos otros asociados.

Los científicos observaron que, dependiendo de la densidad y la longitud media de los filamentos, una transición de fase se produce en la que un estado de movimientos no dirigidos se transforma de repente en una sola que se caracteriza por movimientos colectivos ( “formación de enjambre”). Esta transición se asemeja a la condensación de un gas en el estado líquido, excepto que en este caso, no es el patrón de los movimientos moleculares microscópicos que cambia pero la orientación de las moléculas en el sistema.

Desde un punto de vista teórico, esto refuerza el argumento de que el modelo actualmente favorecida por los movimientos de las partículas impulsadas de forma activa, que se basa en la teoría cinética de los gases, no puede explicar adecuadamente el comportamiento de tales sistemas. En cambio, parece como si los propios filamentos actúan de una manera coordinada, como las moléculas en un estado fluido. “Para entender cómo el movimiento colectivo que surge en estos sistemas, es necesario desarrollar nuevos conceptos teóricos que van más allá de los supuestos de la teoría cinética de los gases,” dice LMU Prof. Erwin Frey.

Exactamente lo que sucede a nivel microscópico, cuando los filamentos entran en la alineación, es decir, cómo sus subunidades interactúan con los vecinos o casas de cambio, aún no está claro. “Una mejor comprensión de la física de los sistemas activos,” dice TUM Prof. Andreas Bausch “, abre el camino a la determinación de los mecanismos básicos que conducen a estructuras y patrones que permitan la vida, y podría permitir a los científicos a construir totalmente nuevos nanosistemas basados ??en los comportamientos colectivos. “

La actividad física disminuye con el tiempo en todos los niveles de gravedad de la EPOC, lo que lleva a una mayor disminución

American Thoracic Society

La actividad física disminuye sustancialmente con el tiempo en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) en todos los niveles de gravedad, según un nuevo estudio de investigadores en Alemania. Esta disminución de la actividad física se acompaña de un empeoramiento de la función pulmonar y el estado de salud, y la falta de actividad física sostenida se asocia con la progresión tanto de intolerancia al ejercicio y el agotamiento muscular.

“La inactividad física se asocia con morbilidad y mortalidad en la EPOC, pero la asociación entre la actividad física medida objetivamente y otros componentes de la enfermedad a través del tiempo no ha sido bien estudiado”, dijo el autor Benjamin Waschki, MD, del Instituto de Investigación Pulmonar en LungenClinic en Grosshansdorf , Alemania. “En nuestro estudio de cohorte prospectivo, se evaluó la asociación longitudinal entre los cambios en la actividad física y la progresión de la enfermedad en 137 pacientes con EPOC y 26 pacientes con bronquitis crónica.”

Los hallazgos fueron publicados en línea antes de la publicación impresa en la American Thoracic Society’sAmerican Journal of Respiratoria y Medicina de Cuidados Críticos.

Independientemente de la gravedad de la EPOC en la línea base, pasos por día, el gasto total de energía diaria, y nivel de actividad física diaria (PAL) se redujo en 393, 76 kcal, y 0,04 por año, respectivamente. Esta disminución de la PAL se asoció significativamente con un aumento de la obstrucción al flujo aéreo (que se muestra por una disminución del VEF1) y un aumento en la puntuación total en el Cuestionario Respiratorio de St. George, que mide el impacto de la enfermedad pulmonar obstructiva en la salud general, la vida cotidiana, y la percepción de bienestar.

Independiente de las mediciones de FEV1, la inactividad física sostenida se asoció con mayores descensos en 6 minutos de distancia a pie y los resultados de la masa libre de grasa en comparación con un cierto nivel de actividad física.

No se observó una relación significativa entre la inactividad física y la inflamación sistémica en el tiempo en el estudio de cohortes.

“Las guías de tratamiento requieren actividad física regular para los pacientes con EPOC en todos los niveles de severidad, y nuestro estudio apoya claramente esta recomendación”, dijo el Dr. Waschki. “El ejercicio regular mejorará su salud y calidad de vida.”

B10K – Hacia la decodificación de todos los genomas de aves

BGI Shenzhen

IMAGEN: El nuevo árbol de la familia aviar basado en genomas enteros de 48 especies de aves que representan a los 30 pedidos neoavian y dos órdenes Galloanserae y dos órdenes Palaeognathae. Para más detalles, consulte … ver más

Crédito: Jon Fjelds y aring;

4 de junio de 2015– El Consorcio de la Phylogenomics aviar anuncia oficialmente el lanzamiento del proyecto de aves 10.000 genomas (B10K), una iniciativa para generar secuencias representativas proyecto del genoma de todas las especies de aves existentes en los próximos cinco años. Este será el primer intento de secuenciar los genomas de todas las especies vivas de una clase de vertebrados. El establecimiento de este proyecto se basa en el éxito del proyecto de nivel previousordinal, que proporcionó la primera prueba de concepto para llevar a cabo la secuenciación a gran escala de múltiples especies representativas a través de una clase de vertebrados y una ventana a los tipos de descubrimientos que se pueden hacer con tales genomas (1). El anuncio del proyecto B10K se publica hoy en línea enNature.

La extraordinaria diversidad de pinzones de las Galápagos descubiertos durante el 1826 viaje del HMS Beagle tuvo un enorme impacto en el pensamiento de Darwin acerca de “El Origen de las Especies”. Sus estudios posteriores sobre palomas domesticadas inspiraron aún más el desarrollo de la teoría de la evolución. Desde entonces, los estudios de aves han dado lugar a numerosos descubrimientos pioneros que han establecido muchas nuevas disciplinas de la biología, incluyendo la biogeografía de Wallace, la síntesis de Mayr de la especiación, MacArthur y biogeografía de islas de Wilson, la etología de Tinbergen, y la teoría del parentesco de Hamilton. Con cerca de 10.500 especies vivas, aves constituyen la clase más especiosos de los vertebrados terrestres y se adaptan a la mayoría y se distribuyen a lo largo de los biomas terrestres y acuáticos poco profundos del planeta. Dados estos atributos, las aves siguen siendo ampliamente utilizados como modelos para estudios de genética de poblaciones, la neurobiología, desarrollo y conservación de los animales. Por otra parte, las aves domésticas contribuyen sustancialmente a la fuente de alimentación en el mundo y la economía como en la forma de los huevos, la carne, el ornamento y la cultura. En cuanto a la salud en el mundo, la propagación de la gripe aviar, el virus West Niles y otras enfermedades infecciosas zoonóticas o emergentes ha llevado a la pérdida de vidas humanas. Como las plagas en la agricultura, algunas especies resultan en la pérdida de miles de millones de dólares por año. Claramente, ornitología ha tenido y seguirá teniendo un impacto pronunciado en tanto la investigación científica básica y en la bioseguridad de la sociedad humana.

En la última década, hemos sido testigos del rápido desarrollo de las tecnologías de secuenciación del genoma y la riqueza resultante del conocimiento de los genomas animales. La filogenia de las aves ha sido uno de los grupos de vertebrados más difíciles de descifrar. Recientemente, el proyecto de nivel ordinal, liderado por investigadores de BGI, la Universidad de Copenhague, y la Universidad de Duke (2), y entre ellos los investigadores de más de 20 países, secuenciados y / o recogidos los genomas de 48 especies de aves que representan a casi todos los órdenes y que cubren una amplia gama de diversidad evolutiva (3). El consorcio fue capaz de resolver gran parte de la historia filogenética impugnada de órdenes aviares modernos (4) (Fig. 1). Este proyecto también se dirigió a una amplia gama de preguntas sobre aviar evolución, diversidad y comportamiento (1). Debido a este éxito, el consorcio decidió ampliar la comprensión y la exploración de esta clase única de vertebrados y ampliar estos resultados en múltiples disciplinas. Para ello, el consorcio se ha expandido y ha reforzado a través de la adición de otros cuatro institutos como parte de la Junta del liderazgo: el Instituto de Zoología de Kunming en China; el Instituto de Zoología de la Academia China de Ciencias; la Institución Smithsonian en los EE.UU.; y el Centro de Macroecología, Evolución y Clima en Dinamarca; que incluyen expertos en museología, la biogeografía y ecología. Estas otras instituciones que contribuyen y colaboradores se enumeran en la página web del proyecto B10K.

Dado el pequeño tamaño y características de menor complejidad de los genomas de aves en relación con otros vertebrados, los continuos avances en las tecnologías de secuenciación, y la amplia disponibilidad de muestras de tejidos de alta calidad de las aves depositados en museos de todo el mundo, llegando a este ambicioso objetivo no es sólo posible, sino también práctico. Además de contribuir en gran recurso genómico pública que beneficiará a toda la comunidad científica y la sociedad humana, este proyecto incluirá extensas colecciones de los rasgos morfológicos, fisiológicos, ecológicos y de comportamiento de todas las especies y abordará una serie de cuestiones fundamentales en la evolución, la ecología y la biodiversidad.

El proyecto B10K permitirá la realización de un árbol de nivel genómico de la vida de toda la clase de aves que viven, descifrar la relación entre la variación genética y la variación fenotípica, descubrir la correlación de la evolución genética y los patrones biogeográficos y de la biodiversidad a través de una amplia gama de especies, evaluar el impacto de diversos factores ecológicos y la influencia humana en evolución de las especies, y desvelar la historia demográfica de toda una clase de organismos. Teniendo en cuenta todos estos objetivos, el consorcio está llevando a cabo el proyecto en tres fases. Cada fase se centra en la realización de los hitos en los niveles jerárquicos de la clasificación aviar (Fig. 2). Ellos imaginar este proyecto tendrá un impacto científico y público significativo que cambiará la comprensión de la biología y la evolución aviar, que a su vez afecta a la comprensión de otros organismos y abrir las puertas a nuevas áreas de investigación.

Cóctel de productos químicos puede provocar cáncer – grupo de trabajo global exige investigación sobre cómo los productos químicos todos los días en nuestro entorno puede causar cáncer

Cincuenta químicos público está expuesto a diario puede desencadenar el cáncer cuando se combina, de acuerdo con una nueva investigación

Brunel University

Un grupo de trabajo mundial de 174 científicos de los principales centros de investigación en 28 países estudiaron la relación entre las mezclas de productos químicos comúnmente encontrados y el desarrollo del cáncer. El estudio ha seleccionado 85 productos químicos no considerados cancerígenos para los seres humanos y encontró 50 mecanismos relacionados con el cáncer clave apoyados con exposiciones que se encuentran en el medio ambiente en la actualidad.

Preocupaciones de larga data acerca de los efectos combinados y aditivos de productos químicos cotidianos impulsaron la organización Familiarización con cáncer dirigido por Leroy Lowe de Halifax Nueva Escocia, para poner el equipo en conjunto – lanzando lo que se conoce acerca de las mezclas contra el espectro completo de la biología del cáncer por primera vez .

Cáncer biólogo Dr. Hemad Yasaei de Brunel University de Londres aportó su conocimiento sobre los genes y los cambios moleculares durante el desarrollo del cáncer. Él dijo: “Esta investigación respalda la idea de que los productos químicos no se consideran perjudiciales por sí mismos pueden ser la combinación y se acumula en nuestro cuerpo para desencadenar el cáncer y podría estar detrás de la epidemia mundial de cáncer que estamos presenciando. Necesitamos urgentemente enfocar más recursos para investigar el efecto de la exposición a dosis bajas a mezclas de sustancias químicas en los alimentos que comemos, el aire que respiramos y el agua que bebemos “.

El profesor Andrew Ward, del Departamento de Biología y Bioquímica de la Universidad de Bath, quien contribuyó en la zona de la epigenética del cáncer y el medio ambiente, dijo: “Una revisión de esta magnitud, mirando a sustancias químicas ambientales desde la perspectiva de las principales señas de identidad de cáncer, no tiene precedentes “.

Profesor Francis Martin de la Universidad de Lancaster, que contribuyó a un examen de cómo estas exposiciones ambientales típicas influyen en el metabolismo disfuncional en el cáncer respaldó esta opinión.

Él dijo: “A pesar de un aumento de la incidencia de muchos tipos de cáncer, muy poca investigación se ha invertido en examinar el papel fundamental de los agentes causales ambientales. Este equipo internacional de investigadores reorienta nuestra atención en esta área poco investigada “.

A la luz de la evidencia convincente el grupo de trabajo está llamando a un mayor énfasis en el apoyo a la investigación y en las exposiciones de dosis bajas a mezclas de sustancias químicas ambientales. Estimaciones actuales de investigación químicos podrían ser responsables de tantos como uno de cada cinco cánceres. Con la población humana expuesta rutinariamente a miles de productos químicos, los efectos necesitan ser mejor entendida para reducir la incidencia del cáncer a nivel mundial.

La investigación será publicada en una serie especial de la Universidad de Oxford Publishing’sCarcinogenesisjournal el martes 23 de junio. William Goodson III, un científico senior en el Centro Médico California Pacific en San Francisco y autor principal de la síntesis, dijo: “Ya que muchos productos químicos que son inevitables en el medio ambiente pueden producir efectos de las dosis bajas que están directamente relacionados con la carcinogénesis, la forma en que han estado probando los productos químicos (uno a la vez) es realmente muy fuera de fecha. Todos los días estamos expuestos a una “sopa química” del medio ambiente, por lo que necesitamos la prueba que evalúa los efectos de nuestra exposición continua a estas mezclas químicas “.

Vodafone Tarifas: Inventado para todos los ciudadanos

03a Marzo Anne

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¿Qué todos los contribuyentes deben saber sobre retiros tempranos IRA

09 de septiembre Roni Deutch

Aunque el propósito de una cuenta IRA es ahorrar para el futuro, no es raro que los contribuyentes un dinero de € ~borrow ‘de su cuenta. Por desgracia, hay severas sanciones tributarias que se evalúan cuando usted hace una pronta retirada. Aquí están algunas de las implicaciones fiscales de los retiros IRA:

Cualquier retiro de su cuenta IRA antes de cumplir los 59 1/2; se considera un retiro anticipado, y dará lugar a sanciones tributarias. Sin embargo, una vez que cumpla 59 1/2 ;, usted puede tomar tantas extracciones como quieras sin penalizaciones hasta la edad de 70 1/2. Una vez que encienda 70 1/2, usted estará sujeto a sanciones, una vez más.

Los impuestos y Sanciones

A menos que usted tiene derecho a una exención especial, cada retiro anticipado estará sujeto a una sanción impositiva del 10%. Además de la pena de plano, usted también tendrá que pagar impuestos sobre el dinero que sacas.

Distribuciones calificados

Afortunadamente, hay leyes fiscales en el lugar que permiten a los contribuyentes que tienen cuentas IRA para tomar retiros libres de pena en ciertas situaciones. Estos casos se conocen como distribuciones calificadas, y se hacen para ayudar a las personas en situaciones financieras especiales. Si usted tiene una cuenta IRA Roth que ha estado abierto al menos cinco años, las distribuciones pueden ser tomadas tanto de penalti, y libre de impuestos.

A continuación se enumeran las diferentes opciones para tomar una distribución calificada. Sin embargo, antes de tomar una pronta retirada siempre debe revisar su cuenta con un profesional de impuestos calificado.

Gastos Médicos

La mayoría de los retiros efectuados por gastos médicos están sujetos a todas las sanciones y multas, sin embargo hay una excepción. Si usted paga los gastos médicos que excedan el 7,5% del ingreso bruto ajustado de usted, sus retiros de IRA pueden ser penalizaciones.

Los gastos de la universidad

La educación superior es un gasto enorme para cualquier estudiante. Afortunadamente, una pronta retirada de su cuenta IRA para ayudar con los gastos de educación superior no pueden someterse a imposición.

El desempleo Cuidado de la Salud

Los contribuyentes que han estado recibiendo pagos por desempleo durante 12 semanas o más, y que necesitan dinero para cubrir las primas de seguro de salud, pueden calificar para una exención especial también.

Exención Militar Activo

Si usted es un reservista del ejército que es llamado al servicio activo por 180 días o más, los primeros retiros se pueden hacer sin tener que pagar ningún tipo de sanciones del IRS.

Asistencia de Discapacidad

Los titulares de cuentas que están mental o físicamente impedido, y no pueden asistir a su trabajo normal o negocio, también puede tomar distribuciones calificadas. Sin embargo, la discapacidad debe ser a largo plazo, y aplicar otras restricciones del IRS.

Beneficiario Estate

Retiros, hechos por beneficiario de un titular de cuenta después de su muerte, están exentos del impuesto de pena.

First Home

Si usted es un comprador de primera vivienda, hasta $ 10,000 puede ser retirado de su multa por libre IRA. Tenga en cuenta que un comprador de vivienda por primera vez tal como se define por el IRS es un comprador que no ha sido propietario de una casa en los últimos 3 años.

IRS Exención

Si el IRS necesita dinero retiro de su IRA para pagar un impuesto, no estará sujeto a la pena de 10%.

El LadyRoni Impuesto Deutchand su bufete de abogados Roni Deutch, Un Profesional Impuesto sobre Sociedades han estado ayudando a los contribuyentes de todo el país a encontrar el alivio de impuestos del IRS por más de diecisiete años. La firma ha experimentado abogados fiscales que pueden fightIRS impuestos lienson su nombre.