Blockdit Logo (Mobile)
B
BeawArxiv
•
16 ต.ค. 2022 เวลา 07:47 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
รวมงานวิจัยที่น่าสนใจในรอบสัปดาห์ที่ผ่านมา
[1] แบคทีเรีย Bacillus subtilis รู้ได้ยังไงว่าควรหยุดจำศีลในร่างสปอร์ตอนไหน
เฉลย: สารอาหารที่อยู่รอบๆ ตัวจะมีส่วนกระตุ้นให้โพแทสเซียมไหลออกนอกเซลล์ เมื่อโพแทสเซียมไหลออกมากพอถึงจุดๆ หนึ่ง เซลล์จะออกจากการจำศีล ซึ่งมองไปก็คล้ายๆกับเซลล์ประสาทที่มีโซเดียมเคลื่อนที่ข้ามเยื่อหุ้มเซลล์จนศักย์ไฟฟ้าเปลี่ยนไปจนถึง threshold ค่าหนึ่งแล้วกระตุ้นให้เกิดการส่งกระแสประสาท
Kikuchi et al. (DOI: 10.1126/science.abl7484)
[2] โปรตีน Orf8 ในเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ป้องกันการเปิดยีนต่อต้านไวรัสด้วยการเลียนแบบปลายของ histone โปรตีนจัดระเบียบดีเอ็นเอ Orf8 ทำตัวเป็นเหยื่อล่อ หลอกลวงโปรตีนมนุษย์ว่าฉันเป็นหาง histone มา modify ฉันสิแล้วยีนจะได้เปิดทำงาน
โปรตีนมนุษยืที่ว่าคือเอนไซม์ KAT2A มีหน้าที่เติมหมู่ acetyl ให้ histone ส่งผลให้ histone คลายความแน่นในการจับกับดีเอ็นเอแล้วเกิดการ สร้างโปรตีนจากยีนในบริเวณนั้นมากขึ้น ภาพ: https://www.nature.com/articles/d41586-022-02930-2
อ่านต่อได้ที่
- research article: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05282-z
- news and views: https://www.nature.com/articles/d41586-022-02930-2
[3] Light-seq วิธีการที่ทำให้เราเลือกกดเลือกจากรูปใต้กล้องจุลทรรศน์ได้ว่าอยากอ่าน RNA อยากเซลล์กลุ่มไหน แล้วแสงยูวีก็จะช่วยให้ DNA barcode ไปแปะเฉพาะที่เซลล์กลุ่มนั้น พอเลือกได้หลายกลุ่มจนพอใจแล้วค่อยสกัดมาอ่านลำดับเบสทีเดียว
Kishi et al. (DOI: 10.1038/s41592-022-01604-1)
[4] จะเป็นยังไงถ้าเราสามารถทำนายสถานะของระบบนิเวศได้เหมือนเวลาทำนายสถานะของน้ำด้วยอุณหภูมิและความดัน เปเปอร์นี้ได้ลองทดสอบทฤษฎีทางวิวัฒนาการที่บอกว่าเราอาจจะทำนายได้โดยใช้ข้อมูลแค่ 2 อย่างคือ 1) จำนวนสปีชีส์ 2) ระดับของปฎิสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์ ผ่านการทดลองกับชุมชนจุลชีพตัวจิ๋ว
นักวิจัยพบว่าระบบจะมีอยู่ 3 สถานะ
1) สิ่งมีชีวิตทุกชนิดอยู่ร่วมกันได้อย่างเสถียร เกิดขึ้นเวลาที่มีกันอยู่ไม่กี่ชนิดหรือว่าพวกมันไม่ค่อยมีปฎิสัมพันธ์กัน
แต่ถ้ามีจำนวนสปีชีส์ในระบบตอนแรกเยอะขึ้นหรือว่ามีปฎิสัมพันธ์กันมากขึ้น ก็อาจจะไปสู่สถานะ
2) บางชนิดจะสูญพันธุ์ไป ตัวที่เหลืออยู่จะอยู่กันอย่างเสถียร หรือ
3) หลายชนิดจะสูญพันธุ์ไป ประชากรของพวกที่เหลือจะแกว่งไปมา (fluctuate) และดูเหมือนว่าการแกว่งขึ้นลงนี้จะมีส่วนช่วยคงความหลากหลายของระบบ
นักวิจัยพบว่าระบบจะมีอยู่ด้วยกัน 3 สถานะ และถ้าเราจินตนาการว่ากิจกรรมของมนุษย์มีส่วนให้ปฎิสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์เพิ่มมากขึ้น นี่ก็อาจเป็นสาเหตุให้เกิดการสูญพันธุ์ได้ ภาพ: https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2516
อ่านเพิ่มเติม (เรียงระดับจากอ่านง่ายไปยาก)
-news: https://www.science.org/content/article/powerful-physics-tool-could-help-scientists-understand-complex-ecosystems
-perspective: https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade2516
-research article: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm7841
[5] แคตตาล็อกยีนสร้างเส้นใยและคุณสมบัติของใยแมงมุมนับพันชนิดจากทั่วทุกมุมโลก ผลจากความพยายามค้นหาโปรตีนใยแมงมุมที่มีความแข็งแรง คงทนเหมือนใยสังเคราะห์ แต่ไม่หดเมื่อเจอน้ำ (supercontraction) เหมือนโปรตีนเส้นใยแมงมุมที่เคยใช้มา สุดท้ายก็ได้ค้นพบลำดับกรดอะมิโนที่มีส่วนช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับเส้นใยแมงมุม
ภาพ: Lucarelli - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7506118
อ่านเพิ่มเติมได้ที่
- research article: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo6043
[6] Rubisco เอนไซม์ที่พืชใช้ตรึงแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศเป็นของเก่าแก่ที่มีมาตั้งแต่สมัยที่โลกยังมีแก๊สออกซิเจนอยู่น้อย เมื่อโลกมีแก๊สออกซิเจนเพิ่มมากขึ้น Rubisco ก็ดันไปจับแก๊สออกซิเจนแบบผิดๆ อยู่เป็นครั้งคราว แต่มีการค้นพบว่า Rubisco เองก็มีการอัพเดต เพิ่ม SSU subunit อันใหม่มาในตัว งานนี้เลยมีคนสืบดูว่าการมี SSU subunit ที่เพิ่มมาตอนหลังมีประโยชน์อะไรมั้ย มาอยู่ด้วยกันได้ยังไงผ่านการขุดเอาบรรพบุรุษ Rubisco ขึ้นมาใหม่อีกครั้ง
ซึ่งพบว่าการเปลี่ยนแปลงหลังจาก SSU subunit เข้ามานั้นมีประโยชน์ ทำให้ Rubisco สามารถจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ได้เจาะจงมากขึ้น (ตัว SSU เองไม่ได้ช่วยโดยตรง) ส่วนเรื่องที่ว่ามาอยู่ด้วยกันได้ยังไงนั้น มันเริ่มจากว่า Rubisco ตัวดั้งเดิมตอนแรกก็จับกับ SSU ได้ แต่ก็เหมือนคนเย็นชาหน่อยๆ มี SSU ไปก็ไม่ได้รู้สึกอะไร แต่ยิ่งอยู่ด้วยกันนานๆ เข้า Rubisco ตัวเดิมก็มีการกลายพันธุ์เกิดขึ้นจนชีวิตขาด SSU ไปไม่ได้ ถ้า SSU หายไปมันจะจับตัวกันเองเป็นเส้นใยไร้ค่า
ภาพ: https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade6522
แต่เรื่องพีคที่สุดคือการเปลี่ยนแปลงที่ช่วยเพิ่มความเจาะจงต่อแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ดันน่าจะเกิดก่อนตอนที่แก๊สออกซิเจนในบรรยากาศโลกเพิ่มสูงขึ้น ดังนั้นวิวัฒนาการในขุั้นนี้ของ Rubisco จึงอาจะเป็นแค่เรื่องของโชคล้วนๆ ไม่ได้มีแรงกดดันทางธรรมชาติจากปริมาณแก๊สออกซิเจนที่พุ่งขึ้นเลย
[7] แบคทีเรียจากถ้ำที่ญี่ปุ่นอาจจะช่วยตอบคำถามว่าสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์( multicellularity) เกิดขึ้นได้ยังไง
Jeongeupia sacculi sp. nov. HS-3 เป็นแบคทีเรียประหลาดที่สามารถจัดเรียงกลุ่มของมันเป็นแผ่นเส้นใยมีสีเหลือบสวยงามได้ต่างจากแบคทีเรียทั่วไปที่โตเป็นก้อนโคโลนีทึบแสงไร้ระเบียบ หลังจากนั้นตรงกลางแผ่นเส้นใยจะเกิดการแบ่งตัวขึ้นมาเป็นโครงสร้างคล้ายตุ่มสิว เมื่อระดับน้ำใต้ถ้ำเพิ่มสูงขึ้น กระแสน้ำจะพัดพาแบคทีเรียในตุ่มสิวออกไปตั้งรกรากในพื้นที่ใหม่
ชีวิตของแบคทีเรียตัวนี้อาจจะทำให้เราเข้าใจขั้นตอนแรกๆ ของ multicellularity ได้ นั้นคือการที่เซลล์หลายๆ เซลล์มารวมตัวกันเป็น evolutionary unit อันเดียว (นึกถึงมนุษย์แต่ละคนที่มีเซลล์อยู่นับล้านล้านเซลล์ แต่วิวัฒนาการของมนุษย์ก็เกิดขึ้นใน scale ของคนหนึ่งคน) ถ้าขยายความสักหน่อย มันคือการที่กลุ่มเซลล์มีลักษณะที่เป็นประโยชน์แล้วสามารถส่งต่อลักษณะนั้นให้กลุ่มรุ่นลูกหลานได้ จนสุดท้ายพวกมันได้รวมตัวกันเหนียวแน่นจนเกิดเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ในที่สุด
วงจรชีวิตของ Jeongeupia sacculi sp. nov. HS-3 ภาพ: https://elifesciences.org/articles/83296
อ่านเพิ่มเติม
- insight: https://elifesciences.org/articles/83296
- research article: https://elifesciences.org/articles/71920
โฆษณา