Məlumat

5.1: Nə üçün vacibdir - Hüceyrə membranları - Biologiya

5.1: Nə üçün vacibdir - Hüceyrə membranları - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hüceyrə membranları haqqında nə üçün öyrənmək lazımdır?

Kistik fibroz (KF) ilk növbədə ağciyərləri, həmçinin mədəaltı vəzi, qaraciyər və bağırsaqları təsir edən genetik bir xəstəlikdir. Semptomlar tez-tez körpəlikdə və uşaqlıqda, məsələn, yeni doğulmuş körpələrdə bağırsaq obstruksiyası kimi görünür.

KF-nin ən ciddi simptomları tənəffüs çətinliyi və tez-tez ağciyər infeksiyalarıdır. Çox vaxt ağciyər transplantasiyası CF pisləşdiyi üçün son nəticədə zəruridir. Sinus infeksiyaları, zəif böyümə və sonsuzluq da daxil olmaqla digər simptomlar bədənin digər hissələrinə təsir göstərir.

Kistik fibroz tək membran daşıyıcısının işləməməsi nəticəsində yaranır. Membran nəqlində bu səhv necə belə bir xəstəliyə səbəb ola bilər?


Lipid salları

Giriş

Lipidlər həmişə membranlarda bərabər şəkildə qarışmırlar, lakin mikrodomenlər yaratmaq üçün toplana bilərlər. Bu mikrodomenlərin müəyyən bir sinfi “lipid salları” adlanır. Bunlar xolesterol və sfinqolipidlərlə zəngindir. Raftlar, ehtimal ki, membranlarda maye nizamlı fazada və ya oxşar xüsusiyyətlərə malik bir fazada mövcuddur. Artan sübutlar göstərir ki, fosfolipidlə zəngin maye kristal faza domenləri və sfinqolipidlə zəngin maye nizamlı faza domenləri (sallar) bioloji membranlarda, xüsusən də plazma membranında tarazlıqda mövcud ola bilər. Membran zülallarının sallara üstünlük verilməsi funksiyaya təsir göstərə bilər. Sallara yönəldilmiş zülallar arasında xüsusi bir qlikolipid, qlikosilfosfatidilinositol (GPI) ilə kovalent birləşmə yolu ilə membranın xarici vərəqində lövbərlənmiş zülallar var. Doymuş asil zəncirləri ilə əlaqəli olan digər zülallar, məsələn, iki və ya daha çox palmitat zənciri və ya palmitat və miristat zənciri ilə birbaşa asilləşdirilmiş zülallar da sallara yönəldilir. GPI-lə bağlanmış zülalların və digər zülalların sallara yönəldilməsi xüsusilə hematopoetik hüceyrələrdə siqnal ötürülməsində və bəlkə də hüceyrədaxili membranlarda çeşidlənmədə və digər məməli hüceyrələrində hüceyrə səthi proteolizinin tənzimlənməsində rol oynayır.


Ümumi baxış

DNT həyatın planıdır və demək olar ki, bütün canlı orqanizmlərdə olur. Bu orqanizmlər təkhüceyrəli bakteriya qədər sadə və ya çoxhüceyrəli insan qədər mürəkkəb ola bilər: insan orqanizmində təxminən 50 trilyon hüceyrə var. İki fərqli hüceyrə növü var: prokaryotlar və eukaryotlar. Prokaryotik orqanizmə misal olaraq bakteriyalardır. Prokaryotik hüceyrələrdə nüvə membranı yoxdur və buna görə də fərqli bir nüvə yoxdur. Bu laboratoriyada yalnız bitki və heyvanları təşkil edən eukaryotik hüceyrələr nəzərdən keçiriləcək. Eukaryotik hüceyrələr DNT-ni hüceyrənin qalan hissəsindən təcrid edən fərqli, membrana bağlı bir nüvəyə malikdir. Bitki hüceyrələrinin quruluşu struktur və hüceyrə tərkibinə görə heyvan hüceyrələrindən fərqlidir. Bu təcrübədə yalnız bitki hüceyrələrindən istifadə olunacaq.

Bitki hüceyrələri hüceyrə divarı ilə əhatə olunmuşdur. Yüksək mexaniki gücə malikdir və hüceyrəni qoruyur. Birbaşa hüceyrə divarının altında sitozol olan plazma membranı yerləşir (Şəkil 1). Nüvə də daxil olmaqla müxtəlif hüceyrə orqanoidləri sitozolda yerləşir. Nüvə DNT-ni xromatin şəklində saxlayır.

Xromatin hüceyrə bölünməsinə hazırlaşmadığı zaman hüceyrədə DNT-nin aktiv formasıdır. O, histon adlanan zülal hissəciklərinə bükülmüş DNT-dən ibarətdir.


2. Təşkilat səviyyələrinin fəlsəfi hesabları

Təşkilat səviyyələri ilə bağlı ədəbiyyatda təkrarlanan motiv, &lsquohierarchy&rsquo və ya &lsquolevels&rsquo kimi terminlərin təsadüfi və ya əks olunmayan şəkildə tətbiq edilməsindən şikayət etmək və daha dəqiq təhlillər tələb etməkdir (məsələn, Beckner 1974 Bunge 1977 Grene & Korentine 19802 1996). Bununla belə, təəccüblü dərəcədə az sayda filosof və ya elm adamı təşkilat səviyyələri ilə bağlı əhəmiyyətli bir nəzəriyyə və ya hesab hazırlamaq problemini öz üzərinə götürdü. Bu bölmədə təşkilatın dəqiq səviyyələrinin nə olduğunu aydınlaşdırmaq və ya irəli sürmək üçün elm fəlsəfəsində irəli sürülən üç əsas mülahizəni müzakirə edirik. Bunlar Paul Oppenheim və Hilary Putnam-ın rsquos &ldqulayer-cake&rdquo hesabıdır, Carl Craver (2007: 5-ci hissə, 2015) və William Bechtel (2008: 4-cü bölmə) tərəfindən hazırlanmış və müdafiə edilən mexanik hesab və William Wimsatt&rsquolord & rsquolo79 maxi19 1994). Bunlardan sonra biz də təşkilat səviyyələri ideyasına son skeptik yanaşmalardan keçirik.

Elm fəlsəfəsində ən çox görünən iki hesab, &ldqulayer-cake&rdquo və &ldquomechanistic&rdquo hesabları səviyyələr konsepsiyası üçün qütbləşmiş baxışları qeyd edir. Qat-tort hesabı təbiətin bütün komponentləri arasında hərtərəfli mərhələli kompozisiya əlaqələri və hər bir ehtimal səviyyəsi arasında ciddi uyğunluq və bu səviyyəni tutan tərkib hissələrini öyrənən ilkin elmi intizamı irəli sürən hərtərəfli konsepsiyadan ibarətdir. Mexanik hesab bir mexanizm daxilində konstitusiya partnyorluğu baxımından təyin olunan təbiətdəki ontoloji səviyyələrin kontekstləşdirilmiş konsepsiyasını təklif edir (Craver 2007: 188&ndash189 Kaplan 2015: 20). Üçüncü hesab, Wimsatt-ın rsquos &ldqulocal maxima&rdquo hesabı, şübhəsiz ki, fəlsəfədə daha az diqqəti cəlb etmişdir və elmdə səviyyələrin konseptuallaşdırılması üçün həm epistemik, həm də ontoloji aspektləri əhatə edən daha əhatəli çərçivə yaradır. Ümumi olsa da, Wimsatt-ın rsquos hesabı hərtərəfli deyil, həm yerli, həm də qlobal konsepsiyalara uyğun olan səviyyələri xarakterizə etmək üçün istisnaları və bir çox fərqli meyarları qəbul edir.

2.1 Layer-Cake Hesabı

Klassik məqalədə &ldquoİşləyən bir fərziyyə kimi Elmin Birliyi&rdquo (1958-ci ildə də elmin birliyinə girişə baxın), Oppenheim və Putnam (bundan sonra O&P) çox təsirli hala gələn və hələ də əksər istinadlarda gizli şəkildə mövcud olan səviyyələr sistemini irəli sürdülər. səviyyələrə. Bu &ldqulayer-cake&rdquo modeli üç komponentdən ibarətdir. Birincisi, onların səviyyə anlayışı idi hərtərəfli, yəni onlar &lsquolevels&rsquo haqqında danışa biləcəyiniz bütün halları öz hesablarına daxil etmək istəyirdilər. İkincisi, O&P, səviyyələrin a-da qurulmuş kompozisiya əlaqələri ilə əlaqəli olduğunu irəli sürdü addım-addım moda. Yəni, bir elm sahəsinin, yaxud, sahəsinin &ldquomüzakirə aləmi&rdquo-nun tədqiq obyektlərinin bütün tərkib hissələri bütövlükdə sonrakı bitişik aşağı səviyyədə yerləşən hissələrlə, özləri isə hissələr kimi hərtərəfli əlaqədədirlər. növbəti bitişik daha yüksək səviyyə. Bu komponent yəqin ki, bu gün də səviyyələrin müzakirələrində görünməyə davam edən &ldqulayer-cake&rdquo ləqəbi üçün ən çox məsuliyyət daşıyır. Nəhayət, O&P ciddi bir qərar qəbul etdi yazışma səviyyəni təşkil edən komponentlər və bu tərkib hissələri ilə əlaqəli predikatlar və nəzəriyyələr arasında, yəni elm səviyyələri təbiət səviyyələri ilə səliqəli şəkildə xəritələnir, beləliklə təbiətdəki hər bir səviyyə üçün müvafiq elm və ya nəzəriyyə mövcuddur və əksinə (Craver 2007: 174&ndash175 Brigandt) 2010: 304&ndash305).

O&P&rsquos &lsquolevels&rsquo istifadəsi onların çərçivəsində iki rola bölünə bilər. Birincisi onların reduksiyanı, yəni mikroreduksiyanı izah edərkən &lsquolevels&rsquo-dan istifadə etmələrinə aiddir ki, bu da öz növbəsində onların elmi birlik tezisini ifadə etməyə kömək etdi. O&P&rsquos azalma konsepsiyası bir-birini tamamlayan üç anlayışı əhatə edir:

Kemeny-Oppenheim azalması azaldan nəzəriyyə (və ya elm sahəsi) T1 və azaldılmış nəzəriyyə (və ya sahə) T2 arasında bir sıra müşahidə məlumatlarına nisbətən dolayı əlaqə kimi başa düşülür ki, (a) hər iki nəzəriyyədə fərqli lüğət var, (b) T1 ən az belə izah edir T2 kimi çox müşahidə məlumatları, lakin (c) T1 də T2-dən daha çox &ldquoizah edir&rdquo (1958: 5). anlayışı a potensial mikroreduktor hərtərəfli maddi kompozisiya əlaqələri vasitəsilə müxtəlif elmi nəzəriyyələrin və ya sahələrin diskurs kainatlarını təşkil edən təbii varlıqlar arasında qismən koordinasiyanı ələ keçirməklə bunu tamamlayır (1958: 6). Bu, mahiyyətcə iki elmi sahə arasında empirik xəritələşdirməni təmin edir. Mikroreduksiya sonra bu ikisini birləşdirir və beləliklə, iki elmi nəzəriyyə arasında Kemeny-Oppenheim azalmasına və T1-in T2-dən daha aşağı kompozisiya səviyyəsində olması faktına bərabərdir.

Bu çərçivədə, O&P, mövcud vəziyyətlə vahid elm arasında dayanan əsas potensial azalmaların müəyyən edilməsi üçün elm sahələrinin sıralanmasını təklif edir. Bu məqsədlə onlar altı &ldquoreduktiv səviyyə&rdquo təklif edirlər (1958: 9): Sosial qruplar (Çoxhüceyrəli) canlılar Hüceyrələr Molekullar Atomlar Elementar hissəciklər. Müəyyən bir səviyyənin şeyləri ilə onun diskurs kainatı olan elm sahəsi növbəti yüksək səviyyənin şeyləri ilə bir budağın potensial mikroreduktorudur (O&P 1958: 9).

O&P&rsquos səviyyələrinin ikinci istifadəsi konsepsiyanın onların çərçivələri üçün oynadığı əsaslandırıcı rola aiddir. Bu rol O&P&rsquos mikroreduksiya və potensial mikroreduktor ideyaları ilə gözlənilir və &lsquolevels&rsquo-nun onların çərçivəsinin digər elementlərindən asılı olmayaraq mövcud olduğunu təsdiq etməyi tələb edir. Daha dəqiq desək: Reduksiya haqqında O&P hesabı mahiyyət etibarı ilə potensial mikroreduktorlar tərəfindən tutulan müəyyən empirik faktların mövcudluğunu nəzərdə tutur və daha sonra bu faktlar &lsquolevels&rsquo-nun mövcudluğunun postulasiyası ilə hesablanır, yəni əsaslandırılır. O&P, &lsquolevels&rsquo-nun bu ikili epistemik-ontoloji əhəmiyyətini mikroreduksiyanın izah edilməsində rolundan başqa onların qat-tort hesabının verdiyi əhəmiyyətli töhfə hesab edirdi. Elmlərin epistemik nizamı haqqında danışaraq deyirlər:

Müzakirəmizdə istifadə olunan reduktiv səviyyələr ideyası məqbul hesab edilə bilən şeyi təklif edir elmlərin təbii nizamı. Bunun üçün səviyyələrimizə uyğun olan sahələri &lsquindamental fənlər&rsquo kimi götürmək kifayətdir. Məlumdur ki, əşyaların bir çox məşhur sıralamaları bizim reduktiv səviyyələrimizlə təqribən oxşardır və elmlərin müvafiq sıralanmaları bizim 6 &rsquo əsas fənlər sırasına az və ya çox oxşardır. (O&P 1958: 28, vurğu əlavə edildi)

Bu onu göstərir ki, O&P elmlərin quruluşunun təbiətin quruluşuna uyğun olduğunu fərz edirdi. Elmlərin bu iyerarxik nizamlanmasının çoxsaylı presedentlərini qəbul etsələr də (məsələn, Comte's pyramid of Sciences, 1958: 28), O&P öz təbəqələrinin hesabını elmlər düzəninin bu digər &ldquointuitiv&rdquo hisslərindən üstün hesab edirdilər. səviyyələrin mövcudluğu təbiətin mərhələli, kompozisiya davamlılığına əsaslanır:

Bu sıralamaların daha dərin mənada, elm sahələri arasında potensial mikroreduktorların əldə edilməsinin əlaqəsinə əsaslanaraq, "təbii" olduğunu dərk etməmiş kimi görünürəm. (1958: 28)

Lay-cake hesabı ilə bağlı problemlər yaxşı sənədləşdirilmişdir (Craver 2007: 172&ndash6 Eronen 2015 Kim 2002 Potochnik & McGill 2012 Rueger & McGivern 2010). Bir şey üçün, müasir elmə baxsaq, səviyyələr və elmi sahələr arasındakı ciddi uyğunluq dərhal pozulur: Koqnitiv nevrologiya kimi sahələr bir neçə səviyyəni əhatə edir və çoxhüceyrəli orqanizmlərin səviyyəsi müxtəlif elmi fənlərin bolluğu tərəfindən öyrənilir (Craver 2005) Bechtel 2008: 145). Eynilə, təbii komponentlər arasındakı kompozisiya münasibətlərinə dair hərtərəfli mərhələli şərt, bir səviyyədəki varlıqların yalnız növbəti aşağı səviyyədə olan varlıqlardan ibarət olmasını tələb edir, əsasən karikaturadır (məsələn, Kim 2002): qanı, nominal olaraq toxuma səviyyəsini düşünün. hər hansı bir vasitəçi rol oynayan vitaminlər və su kimi molekulyar komponentlər, məsələn, hüceyrələr, bitişik səviyyəli komponentlər olmadan birbaşa ibarət olan fenomen (Brooks 2017). Nəhayət, və ən əsası, qat-tort hesabı, &lsquolevels&rsquo-nun əslində elmdə istifadə olunduğu üsulla tamamilə ziddiyyət təşkil edən hərtərəfli &lsquolevels&rsquo anlayışına can atır. Alimlər çox vaxt səviyyələr anlayışının daha məhdud tərifi ilə işləyirlər ki, ya (a) xüsusi və yerli kontekstlə məhdudlaşdırılır (2.2-ci bölməyə baxın) və ya (b) &lsquolevels&rsquo-nun ifadə etdiyi istisnalara yer ayırır. Bir çox bioloji mənbələr, əslində səviyyələrin tamamilə vahid bir reallığı tutmadığını tamamilə bilir və bəzən səviyyələr anlayışı ilə müəyyən edilmiş qaydalardan vacib istisnaları qeyd edirlər. Bu, ən çox, həm çoxhüceyrəli, həm də birhüceyrəli həyatın formalarını tutmaq üçün hissə-hissə &ldquorqanizmlərə&rdquo istinad edərkən görünür (Mader 2010: 2).

2.2 Mexanizmlərin Səviyyələri

Bill Bechtel (2008) və Carl Craver (2007) tərəfindən təqdim edilən &ldquo mexanizmlərin səviyyələri&rdquo hesabı bu yaxınlarda nevrologiya fəlsəfəsində səviyyələrin standart görünüşünə çevrilmişdir. Bu hesabın konteksti hazırda nevrologiya fəlsəfəsində və daha ümumi olaraq elm fəlsəfəsinin böyük hissələrinə hakim olan &ldquonew mexanizmi&rdquo paradiqmasıdır (elmə giriş mexanizmlərinə baxın). Mexanizmlərin səviyyələrində daha yüksək səviyyədə mexanizmlər və aşağı səviyyələrdə onların komponentləri var. Mexanik hesab, bir mexanizm daxilində konstitusiya partnyorluğu baxımından səviyyələri ifadə edən kontekstləşdirilmiş konsepsiyanı (qat tortunun hərtərəfli konsepsiyasından fərqli olaraq) təklif edir (Craver 2007: 188&ndash189 Kaplan 2015: 20 bunun erkən ifadəsi üçün Cummins 1975-ə də baxın. fikir). Bu yanaşma qat-tort hesabından bir sıra üstünlüklər təklif edir: Birincisi, təbiətdəki bütün sistemlərə homogen şəkildə tətbiq olunan səviyyələrin qlobal və ya hərtərəfli başa düşülməsini təmin etmək məqsədindən imtina edir. Əvəzində məqsəd səviyyələri elmi cəhətdən əsaslandırılmış şəkildə şərh etməkdir ki, beləliklə səviyyə demarkasiyaları yalnız vəziyyətə əsaslanan əsaslarla məna verir (həmçinin mexanizm anlayışı ilə açıq şəkildə bağlı olmayan səviyyələrə yerli yanaşma üçün Love 2012-yə baxın). Mexanik hesab həm də təbii dünyanın quruluşu ilə təbiət elmlərinin strukturu arasında hər hansı bir səliqəli yazışmadan tamamilə qaçır: Mexanizmlərin səviyyələri təbiətdəki səviyyələr, və bu səviyyələrdən nəzəriyyələrə və ya elm sahələrinə birbaşa xəritələşmə yoxdur (Craver 2007: 176). Nəhayət, səviyyələrin mexaniki hesabı biologiyada reduksionizm hesablarına güclü alternativ kimi ortaya çıxan plüralistik, çoxsəviyyəli izahın müsbət hesabını dəstəkləyir (Craver 2005 cf. Brigandt 2010: 297).

Daha dəqiq desək, mexanizmlərin səviyyələri aşağıdakı kimi müəyyən edilmişdir:

Mexanizmlər səviyyələrində relata daha yüksək səviyyələrdə davranan mexanizmlər və aşağı səviyyələrdə onların komponentləridir. &hellip Səviyyələrarası əlaqə aşağıdakı kimidir: X&rsquos &Phi-ing &Psi-ing-dən daha aşağı mexaniki səviyyədədir X&rsquos &Phi-ing, S&rsquos &Psi-ing mexanizminin tərkib hissəsidir. Aşağı səviyyəli komponentlər daha yüksək səviyyəli komponentlər yaratmaq üçün birlikdə təşkil edilir. (Craver 2007: 189)

Mexanizm daxilində müvafiq hissələr &hellip işləyən hissələr&mdashmexanizmin maraq fenomenini həyata keçirməsinə imkan verən əməliyyatları yerinə yetirən hissələrdir. Bunlar müxtəlif ölçülərdə ola bilər, lakin onlar mexanizmin fəaliyyətində fiqurlu olması ilə fərqlənirlər. Səviyyəni təşkil edən maraq fenomenini həyata keçirmək üçün təşkil edilən və əməliyyatları əlaqələndirilən işçi hissələrin məcmusudur. (Bechtel 2008: 146)

İndiyə qədər bu xarakteristikalar yalnız iki səviyyənin, mexanizmin səviyyəsinin və onun komponentlərinin səviyyəsinin olduğunu göstərir. Bununla belə, bir komponentin özlüyündə mexanizm də ola biləcəyini nəzərə alsaq, bu mənzərə çoxsəviyyəli iyerarxiyaya genişlənir: Daha sonra həmin iç-içə mexanizmin komponentləri ümumi mexanizmdən iki səviyyə aşağı olan üçüncü səviyyəni təşkil edir (Bechtel 2008). : 147). Bu mexaniki parçalanma lazım olduğu qədər təkrarlana bilər, mexanizmdə səviyyələrin sayına apriori məhdudiyyət yoxdur.

Mexanizmlərin səviyyələrinin standart nümunəsi məkan yaddaşı və uzunmüddətli potensiasiya halıdır (LTP Craver 2007: 165&ndash170). Məkan yaddaşı mexanizmində mexanizmlərin dörd səviyyəsini müəyyən etmək olar: məkan yaddaşının səviyyəsi, məkan xəritəsinin formalaşması səviyyəsi, hüceyrə-elektrofizioloji səviyyə və nəhayət, molekulyar səviyyə. Bu iyerarxiyada hər bir aşağı səviyyədə olan qurumlar daha yüksək səviyyəli mexanizmin komponentləridir. Məsələn, molekulyar səviyyədə NMDA reseptoru hüceyrə səviyyəsində LTP mexanizminin tərkib hissəsidir və LTP mexanizmi öz növbəsində yaddaşın konsolidasiyası hipokampal mexanizminin tərkib hissəsidir (məkan xəritəsinin formalaşması səviyyəsində). Yaddaş konsolidasiyasının hipokampal mexanizmi daha sonra ən yüksək səviyyə olan və davranış tapşırıqlarını yerinə yetirən siçan (məsələn, su labirintində naviqasiya) kimi şeyləri ehtiva edən məkan yaddaşı səviyyəsində ümumi mexanizmə kömək edir.

Mexanizmlərin səviyyələri təşkilat səviyyələrinin daha standart hesabları ilə bəzi əsas xüsusiyyətləri bölüşür: Onlar tərifinə görə tərkiblidirlər, daha yüksək səviyyələrdə olan qurumlar adətən aşağı səviyyələrdəki müəssisələrdən daha böyükdür və mexanizmlərin səviyyələri potensial olaraq yerli qanunauyğunluq və proqnozlaşdırıla bilən zirvələrə çata bilər. (Craver 2007: 190 növbəti hissəyə baxın). Bununla belə, mexanizmlərin səviyyələri təşkilat səviyyələrinə hər hansı digər mövcud yanaşmalardan daha məhdud və minimalistdir. Əvvəla, artıq qeyd olunduğu kimi, mexanizmlərin səviyyələri yalnız ayrı-ayrılıqda müəyyən edilə bilər və müxtəlif mexanizmlər tamamilə fərqli səviyyələrə malik ola bilər. Məsələn, zülal qatlanma mexanizmindəki səviyyələr toplusu məkan yaddaş mexanizmindəki səviyyələrdən çox fərqlidir.

Üstəlik, hətta bir mexanizm daxilində iki maddənin eyni və ya fərqli səviyyədə olması sualının çox vaxt dəqiq müəyyən edilmiş cavabı yoxdur. Bu onunla bağlıdır ki, səviyyələr yalnız birbaşa hissə-bütöv (yaxud komponent-mexanizm) əlaqələri baxımından müəyyən edilir. Məsələn, NMDA reseptorları və sinaptik veziküllər hüceyrə LTP mexanizmlərinin komponentləridir və buna görə də eyni səviyyədə olduqlarını söyləmək olar. NMDA reseptorlarının komponentləri öz növbəsində glutamat bağlayan yerlər və glutamat ionları kimi şeyləri, sinaptik veziküllərin komponentlərinə isə nəqliyyat zülalları kimi şeylər daxildir. Bununla belə, glutamat bağlama yerləri və nəqliyyat zülalları nə bir-birinin komponentləri, nə də eyni (alt) mexanizmdə birbaşa komponentlər olduğundan, onlar nə eyni səviyyədə, nə də müxtəlif səviyyələrdədirlər (Bechtel 2008: 147). Onların səviyyələr baxımından necə əlaqəli olduğu sualının mexaniki çərçivədə cavabı yoxdur. Bunun mənası odur ki, hətta müəyyən bir mexanizm daxilində mexanizmlərin səviyyələri mexanizm boyunca uzanan üfüqi təbəqələr deyil, daha çox kiçik adalar və ya (alt) mexanizmin işçi hissələrinin yaratdığı işıqforlar yaradır. Başqa bir nəticə, eyni mexanizmdəki eyni şeylərin (məsələn, NMDA molekulları) çox vaxt eyni səviyyədə olmamasıdır (Eronen 2013). Bu yaxınlarda Craver (2015) iddia etdi ki, &ldquoat eyni səviyyədə&rdquo olmaq ideyası əslində əhəmiyyətsiz və ya hətta mənasızdır, mexanizmlərin səviyyələri kontekstində hansı mexanizmlərin daha yüksək səviyyədə olduğuna dair aydın bir mənanın olması kifayətdir. onların komponentləri (və komponentlər bütövlükdə mexanizmə nisbətən daha aşağı səviyyədədir) və bu, komponentlərin və ya mexanizmlərin də üfüqi səviyyələr təşkil etməsini tələb etmir.

Mexanik hesabın qat-tort hesabı ilə bölüşdüyü digər problem, onun &lsquolevels&rsquo-nun həmin çərçivədə daha əsaslı olan digər texniki şərtlər baxımından müəyyən edildiyi konseptual çərçivəyə daxil olmasıdır (Brooks 2017). Məsələn, qat-tort hesabı əvvəlcə Oppenheim və Putnam-ın elmin birliyi üçün mübahisə edən ümumi layihəsində yerləşdirilmişdi və onların &lsquolevels&rsquo anlayışı əvvəlcə qismən mikroreduksiyanın necə işlədiyini izah etmək üçün nəzərdə tutulmuşdu. Öz hissəsi üçün mexaniki hesab Yeni Mexanizmin mexaniki izahat və mexanizmləri izah edən proqramına daxil edilmişdir, çünki &ldquomexanizmlərin səviyyələri&rdquo mexanizmin nə olduğunu müəyyən edən texniki terminlərlə böyük ölçüdə üst-üstə düşür, &lsquolesquo anlayışının nə ilə nəticələndiyi qanuni sualdır. mexanizm anlayışından birbaşa əldə edilə bilməz (müq. Eronen 2013).

Bu baxımdan aydın olur ki, mexanizmlərin səviyyələri yalnız həyat elmlərindəki səviyyələri aydınlaşdırmaq cəhdləri ilə uzaqdan əlaqəlidir və intuitiv olaraq səviyyələr ideyası ilə əlaqələndirməyəcəyimiz bir çox xüsusiyyətlərə malikdir (Eronen 2013, 2015). Bununla belə, heç bir şübhə yoxdur ki, mexanizmlərin səviyyələrini izlədiyi mexaniki tərkibin əlaqələri bioloji təşkilatı başa düşmək və izah etmək üçün çox vacibdir.

Marie Kaiser (2015) hesabın məhdudlaşdırıcılığından qaçan bir şəkildə mexaniki hesab xətti boyunca daha ümumi &lsquolevels&rsquo anlayışını bərpa etməyə çalışır. Kaiser-in burada diqqəti bir şeyi səviyyə hesab etdiyimiz şərtləri rahatlaşdırmaqdır (2015: 183&ndash185): Birincisi, səviyyələri mexanizmlərin işləyən komponentləri baxımından müəyyən etmək əvəzinə, o, səviyyələri (bioloji) hissə-bütövlük baxımından düşünməyi təklif edir. münasibətlər ümumiyyətlə, yəni mexanizmin tərifindən alınmayan şəkildə. İkincisi, Kaiser təklif edir ki, səviyyəyə sözügedən yuxarı səviyyəli sistemin bəzi hissələri ilə eyni &ldqugeneral bioloji növ&rdquo aid olan şeylər də daxil ola bilər (2015: 183&ndash185): Bu yolla səviyyələr orqanizmin və ya mexanizmin hüdudlarından kənara genişlənir. . Bu yanaşmanın aşağıda müzakirə olunan təşkilatın ümumi səviyyələrindəki problemlərdən necə qaçdığı (bölmə 2.4) açıq şəkildə izah edilməmişdir. Mexanizmlərin səviyyələri anlayışını genişləndirmək və ya inkişaf etdirmək üçün əlavə cəhdlər üçün baxın Bertolaso ​​& Buzzoni (2017) və Harbecke (2015).

2.3 Wimsatt&rsquos &ldquoLocal Maxima&rdquo Hesabı

Həm lay-tort, həm də səviyyələrə mexaniki yanaşma, səviyyəni təşkil edən şey üçün ən azı zəruri şərtləri vermək mənasında səviyyələri müəyyən etməyə yönəlmişdir. William Wimsatt (1976a, 1994) fərqli bir yanaşma tətbiq edir və təşkilat səviyyələrinin adətən (lakin mütləq deyil) müxtəlif hallarda nümayiş etdirdiyi əsas xüsusiyyətləri xarakterizə etmək məqsədi daşıyır. Onun məqsədi təbiətin əsas struktur və ya təşkilati xüsusiyyətlərini təsvir etməkdir, hansı təşkilat səviyyələri ən qabarıq olanlardır. Birincisi, səviyyələr kompozisiyadır və iç-içə iyerarxik strukturlar təşkil edir, beləliklə, aşağı səviyyələrdə olan bütövlər daha yüksək səviyyələrdə hissələr kimi fəaliyyət göstərir. İkincisi, təşkilat səviyyələri a

təbii dünyamızın ontoloji arxitekturasının dərin, qeyri-ixtiyari və son dərəcə əhəmiyyətli xüsusiyyəti və demək olar ki, ağıllı varlıqlar yarada bilən, yaşaya və ya başa düşə bilən hər hansı bir dünya.. (Wimsatt 1994 [2007: 203])

Başqa sözlə, Wimsatt səviyyələri &ldquo birləşmələrində təbiəti kəsən&rdquo vahidlər hesab edir (1976a: 237).

Təşkilat səviyyələrinin başqa bir xüsusiyyəti onların olmasıdır

adətən müqayisə edilə bilən ölçülərə və dinamik xüsusiyyətlərə malik olan, ilk növbədə bir-biri ilə xarakterik olaraq qarşılıqlı əlaqədə olan varlıq ailələri tərəfindən təşkil edilir.. (Wimsatt 1994 [2007: 204])

Wimsatt-ın bunu göstərmək üçün istifadə etdiyi faydalı metafora ondan ibarətdir ki, biz müəyyən səviyyəli nəzəriyyələri və ya modelləri müvafiq ölçü və dinamik xüsusiyyətlərə malik əşyaları süzən müxtəlif ölçülü ələklər kimi düşünə bilərik (Wimsatt 1976a: 237). Beləliklə, orqanizmlər səviyyəsindəki nəzəriyyələr çoxalmağa qadir olan və ilk növbədə bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olan təxminən orqanizm ölçüsündə olan şeyləri süzür.

Nəhayət, və bəlkə də ən əsası,

[l]təşkilat səviyyələri maddənin alternativ təşkili üsullarının faza məkanında yerli qanunauyğunluq və proqnozlaşdırıla bilən maksimumlar kimi düşünülə bilər.. (1976a: 209, həmçinin bax 1976a: 238)

Bu məqam &ldquot[Wimsatt]-ın tərifə gələcəyinə ən yaxındır&rdquo (1976a: 209) və bəzi izahat tələb edir. İdeya təxminən ondan ibarətdir ki, proqnozlaşdırma və izahat üçün əsas kimi istifadə edilə bilən qanunauyğunluqlar və qanunauyğunluqlar müəyyən miqyaslar ətrafında toplanır və belə qruplar təşkilat səviyyələrini göstərir. Beləliklə, əgər qanunauyğunluq və proqnozlaşdırıla bilənliyi (ölçülü) miqyasda tərtib etsək, onda təşkilat səviyyələri süjetdə zirvələr kimi görünəcək (Şəkil bax). Bu &ldqulocal maksimal&rdquo-da tapdığımız obyektlər səviyyələrdə qruplaşdırıldıqları meyarlar (ölçü, sürət, dinamik xüsusiyyətlər və s.) əsasında sabit qanunauyğunluqlar nümayiş etdirəcək və bu qanunauyğunluqlar həm də etibarlı proqnozlaşdırıla bilənlik üçün əsas ola bilər. Bundan əlavə, təşkilat səviyyələri &ldquotthe ən çox ehtimal maddənin vəziyyətləri&rdquo (1976a: 239), yəni ilkin şərtləri dəyişə bilsək, bir sıra şərtlər altında təbii seçmə və ya digər seçmə prosesləri eyni səviyyələrlə nəticələnərdi (Wimsatt 1976a: 238&ndash239). Məsələn, əgər molekulların səviyyəsi Wimsattın mənasında təşkilatlanma səviyyəsidirsə, molekulların yerləşdiyi miqyasda (miqyaslarda) qanunauyğunluq və proqnozlaşdırıla bilənlik zirvəsi olmalıdır və molekullar maddənin ən çox ehtimal edilən təşkili rejimi olmalıdır. bir sıra şərtlər altında.

Şəkil. 1973-cü ildə yaradılan Wimsatt icazəsi ilə istifadə edildi.

Wimsatt səviyyələrin ola biləcəyi bir çox digər xüsusiyyətləri qeyd edir: Məsələn, daha yüksək səviyyələrdə proseslər aşağı səviyyələrdəki proseslərə nisbətən daha yavaş sürətlə baş verir, daha yüksək səviyyəli xüsusiyyətlər adətən daha aşağı səviyyəli xüsusiyyətlərlə çoxalır və daha yüksək səviyyəli səbəb-nəticə əlaqələri dinamik şəkildə həyata keçirilir. aşağı səviyyələrdə baş verənlərdən böyük ölçüdə müstəqil olmaq mənasında muxtar. Fərqli səviyyələri fərqləndirən hallar da nümunələr arasında dəyişəcək və qismən bütöv fərqlər, şeylərin qarşılıqlı təsir göstərdiyi qüvvələrin miqyası və ya praqmatik olaraq müxtəlif tərkib hissələrinin ölçüsü ilə bağlı mülahizələr daxil ola bilər. Əhəmiyyətli olan odur ki, Wimsatt həm də bioloji sistemlərin təşkili kimi hissə-hissə münasibətlərin həddən artıq mürəkkəbləşdiyi kontekstlərdə təşkilat səviyyələrinin dağıldığını və bu hallarda daha uyğun təşkilat anlayışının &ldquoperspektiv&rdquo olduğunu iddia edir (Wimsatt 1994 [2007: 227). ]). Perspektivlər bir sıra dəyişənlərə əsaslanan sistemlərin (natamam) hesablarıdır və səviyyələrdən fərqli olaraq, hər hansı bir hissə-bütöv struktura malik olmaq lazım deyil. Məsələn, biz orqanizmlərə anatomik, fizioloji və ya genetik nöqteyi-nəzərdən yanaşa bilərik, hər bir perspektiv fərdi dəyişənlər dəsti ilə gəlir.

Çoxlu xəbərdarlıqları və səviyyələrin mümkün, lakin lazımsız xüsusiyyətlərini daxil etməklə, Wimsatt öz hesabını son dərəcə çox yönlü və əhatəli edir, lakin eyni zamanda qeyri-müəyyənlik və ya uyğunsuzluq ittihamlarına açıq edir (müq. Craver 2007: 182&ndash183). O, səviyyələrin təmin edə bildiyi, lakin mütləq cavab verməli olmadığı çoxlu sayda meyarları ehtiva edir, beləliklə, demək olar ki, müəyyən mənada bir-birinə bənzəyən hər hansı bir obyekt toplusunun səviyyə təşkil etdiyi söylənilə bilər. Üstəlik, fərdi meyarlar da bir çox suallar doğurur. Məsələn, &ldqulocal maksimumu müntəzəmlik və proqnozlaşdırıla bilmə&rdquo necə başa düşməliyik? Biz hansı qanunauyğunluqları və yalnız səbəbli ümumiləşdirmələri və ya assosiativ və ya kompozisiya münasibətlərini təsvir edən qanunauyğunluqları daxil etməliyik (Craver 2007: 182&ndash183)? Verilmiş miqyasda qanunauyğunluqların sayını necə hesablayırıq və ya təxmin edirik? Bu zirvələr digər təklif olunan meyarlarla, məsələn, səviyyələrin qismən təşkili ilə necə uyğun gəlir?

Bu narahatlıqlar Wimsatt-ın yanaşmasında vacib bir fon fikri nəzərə alınmaqla müəyyən dərəcədə yüngülləşdirilir: Təşkilat səviyyələri və onları işğal edən qurumlar möhkəm, o deməkdir ki, onlar aşkar edilə bilən, ölçülə bilən, törəmə, müəyyən edilə bilən və s. müstəqil yolları (1981 [2007: 63&ndash4] 1994 [2007: 210]). Başqa sözlə, onlar onlara daxil olmaq, aşkar etmək və ya müəyyən etmək üçün müstəqil vasitələr arasında artıqlıq nümayiş etdirməli və buna görə də hər hansı bir meyardan və ya müəyyənedici xüsusiyyətdən asılı olmamalıdır. Beləliklə, əgər təşkilat səviyyələri möhkəmdirsə, meyarların seçimi və ya bəzi fərdi meyarların problemləri həlledici olmayacaqdır. Bununla belə, təbiətdə bu cür möhkəm təşkilatlanma səviyyələrinin nə dərəcədə olması açıq sual olaraq qalır.

2.4 Skeptisizm və Deflyasiya Hesabları Səviyyələri

Alimlərin və filosofların səviyyələr konsepsiyası ilə tanışlığına baxmayaraq, elmi leksikonda onun işdən çıxarılması və ya vurğunun azaldılması çağırışları getdikcə daha çox yayılır (Eronen 2013, 2015 Guttman 1976 Ladyman & Ross 2007 Potochnik & McGill & McGill & McGill 20131013 həmçinin DiFrisco 2017 Brooks 2017-ə baxın). Birincisi, təbiət hər hansı bir qat-tort tərzi şəklinə uyğun gəlmək üçün çox qarışıq ola bilər. Nümunə olaraq &ldquorqanizmlərin ehtimal səviyyəsini nəzərdən keçirək.&rdquo Mavi balinalar və maya hüceyrələrinin hər ikisi açıq-aydın orqanizmlərdir və buna görə də nominal olaraq bu səviyyədə yerləşməlidirlər, lakin hər biri kökündən fərqli xüsusiyyətlərə malik olan köklü fərqli növ varlıqlardan ibarətdir (Potochnik & McGill 2012). Bu, hələ də dadlı ola bilər, lakin növbəti aşağı səviyyəni, yəni bu orqanizmlərin komponentləri ilə göstərilən səviyyəni nəzərdən keçirdikdə, səviyyələrin səliqəli üfüqi təbəqələr kimi təsviri tamamilə pozulur. Mavi balinaların komponentlərinə orqanlar, toxumalar və hüceyrələr kimi şeylər daxildir, maya hüceyrələri isə hüceyrə membranı, nüvə və mitoxondriya kimi şeylərdən ibarətdir (müq. Potochnik & McGill 2012). Bundan əlavə, balina qismən müxtəlif simbiontlardan, o cümlədən bağırsaq bakteriyalarından ibarətdir. Belə simbiontlar eyni zamanda balinanın və özlüyündə orqanizmlərin komponentləridir. Beləliklə, müxtəlif növ orqanizmlərin komponentləri heç bir homojen &ldquolevel&rdquo əmələ gətirmir.

Bu problemlər təkcə orqanizmin nə olduğunu müəyyənləşdirməkdəki çətinliklərdən qaynaqlanmır. Hüceyrə membranı və mitoxondriya və onların alt komponentləri (məsələn, müvafiq olaraq, lipid molekulları və xarici mitoxondrial membran) kimi hüceyrələrin komponentlərinin də səliqəli &ldquoolevel&rdquo yaratmaq üçün çox heterojenlik nümayiş etdirdiyini nəzərə alsaq, oxşar problemlər ortaya çıxır (müq. Eron). Üstəlik, eyni cür şeylər çox fərqli yüksək səviyyəli bütövlükdə hissələr ola bilər: Məsələn, hidrogen ionları hüceyrə membranının bir komponent kimi iştirak etdiyi oksidləşdirici fosforlaşma mexanizmində müstəqil komponentlər ola bilər, lakin onlar həm də bir komponent kimi ola bilər. the lipid molecules that make up the cell membranes (Bechtel 2008: 147).

More generally, Potochnik and McGill (2012) argue that &lsquolevels&rsquo imposes a radically false, rigid uniformity onto nature:

The basic idea [behind &lsquolevels&rsquo] is that higher-level entities are composed of (and only of) lower-level entities, but the prevalent concept of hierarchical organization involves stronger claims as well. The compositional hierarchy is often taken to involve stratification into discrete and universal levels of organization. It is also often assumed that levels are nested, that is, that an entity at any level is composed of aggregated entities at the next lower level. (Potochnik & McGill 2012: 121 emphasis added)

This identifies these problem with the &ldquobasic idea&rdquo of the levels concept itself. They continue:

Həqiqətən də very notion of stratified levels depends on not only the ubiquity, but also the uniformity, of part-whole composition. For strata to emerge, atoms must always compose molecules, populations must always compose communities, and so forth. But the uniformity of composition needed for stratified levels simply does not exist. (2012: 126 emphasis added see also Guttman 1976: 113 Thalos 2013: 10)

This comprehensive, uniform rigidity in turn undermines other features attributed to levels of organization. One of these features is the supposed epistemic merit (or fault) inherently exhibited by natural constituents due to their position at a particular level (Potochnik & McGill 2012. 129&ndash30). For instance, reductionists frequently argue that molecular-level explanations are generally more secure, more fundamental, or otherwise superior to explanations citing higher-level structures like chromosomes or cells (and conversely, anti-reductionists claim that higher-level constituents are often necessary for producing adequate explanations). However, as has been pointed out by many authors, blanket attributions of significance like these are deeply misleading (e.g., Wimsatt 1976a Jackson & Pettit 1992 cf. Potochnik & McGill 2012: 129 Noble 2012: 56 Craver 2007: 191). One reason for this is that particular levels exhibit epistemic merit only in regard to what is being investigated. As such, what is taken to be the relevant level will shift depending on what structures or processes comprise the focus of scientists&rsquo investigative tasks, and hence no level will have inherent or principled epistemic superiority. Moreover, epistemic products like explanations and theories in biology rarely exhibit a monolevel structure, but rather include multiple levels simultaneously (e.g., Schaffner 1993: 97&ndash8, 387 Mitchell 2003: 147 Craver 2007).

The basic conclusion that Potochnik and McGill and other levels skeptics draw from this is the following. The levels concept precludes a sophisticated discussion of philosophical and scientific issues by imposing an overly simplistic representation of science and nature. So, although perhaps no one would deny the attractiveness of &lsquolevels&rsquo in seeking to make complex natural systems tractable to analysis, depicting these systems using the concept seems to do far more harm than good. Burton S. Guttman is very clear on this, stating that &ldquoif it is stated in any but the sloppiest and most general terms, [the concept of levels] is a useless and even misleading concept&rdquo (Guttman 1976: 112). Similarly, Miriam Thalos emphasizes &ldquothe conceit of levels&rdquo and argues that &ldquothe notion of levels provides no useful philosophical ideas whatever&rdquo (Thalos 2013: 13).

This levels-skepticism has also a more constructive side. Several authors have suggested replacing or reinterpreting levels talk in terms of other concepts, most importantly scale (Eronen 2013, 2015 Noble 2012 Potochnik & McGill 2012 see also P.S. Churchland & Sejnowski 1992 McCauley 2009 Rueger & McGivern 2010). The motivation behind this is that the problems associated with levels of organization can be avoided if more well-defined notions are applied instead. For instance, the notion of scale arguably does not lead to the same kinds of problems as the idea of levels of organization. All that it is needed for arranging things on a scale is measuring some quantitative property of those things. Scales also have the advantage of being entirely continuous, while levels require placing things at distinct and discrete positions in the hierarchy (Eronen 2015 Potochnik & McGill 2012). The scale that is the most obviously relevant one in this context is the size scale, which is based on how big things are: Organisms are usually (though not always) bigger than cells, which are bigger than molecules, which are bigger than atoms, and so on. However, also the time scale (the rate at which processes occur) is crucially important for understanding biological organization (Simon 1962 DiFrisco 2017): Interactions between organisms (e.g., sexual reproduction) take place at much slower rates than interactions between cells (e.g., synaptic communication), which again are slower than interactions between molecules (e.g., receptor binding).

This &ldquodeflationary&rdquo approach (Eronen 2013, 2015), where levels are reduced or deflated to more well-defined concepts, is also consistent with the idea that at some scales we may find peaks of regularity or predictability (Wimsatt 1994), or clusters of causal relationships (Potochnik & McGill 2012). However, to what extent such peaks or clusters can be discerned in biological systems is an open question. It also remains to be seen whether the deflationary approach is sufficient for accounting for the role of levels of organization in biological theories and explanations.


5.1: Why It Matters- Cell Membranes - Biology

Surface-to-Volume Ratios in Biology

Giriş:
The purpose of this lab is to introduce you to the biological importance of surface-to-volume ratios (abbreviated S/V). Surface area (SA), which is expressed in squared units (e.g., mm 2 , m 2 ), is the amount of an object that is directly exposed to the environment. For a cell, it would represent the area of the plasma membrane and for a person it would represent the amount of skin. Volume is a rough measure of the size of a structure and the amount of space it occupies. Volume is expressed by cubic units (e.g., mm 3 , cm 3 = milliliters). The surface-to-volume ratio (S/V) refers to the amount of surface a structure has relative to its size or stated in a slightly more gruesome manner, S/V ratio is the amount of "skin" compared to the amount of "guts." To calculate the S/V ratio, simply divide the surface area by the volume.

The reason that surface-to-volume ratios are important is because a cell or organism continuously exchanges materials, such as food, waste, water, and heat, with its environment. Depending on the circumstances, it may be advantageous to have a small S/V while at other times a large S/V is an advantage. Thus, optimizing S/V ratios has been a driving force in the evolution of all organisms. Since S/V is a function of both size and shape, these have also been under strong evolutionary pressure.

To begin our studies we will examine the effects of both size and shape on surface-to-volume ratios. Then, we will use this information to answer fundamental questions about cell size and metabolic rate. Finally, we will apply our experiences to a variety of biological situations.

Exercise 1. The Relationship between Volume, SA, and S/V Ratio

In this exercise we will explore the mathematical relationship between volume, surface area, and the S/V ratio. Consider a cube that is one unit on a side. If it increases in size, obviously both the surface area and volume will increase. But, by how much? And, how will this affect the surface-to-volume ratio? In this exercise we will calculate the surface area, volume and s/v ratio for a series of cubes, graph the results, and then attempt to answer these questions and others. First, let s make a few predictions.

Hypothesis 1.1: As a cube gets larger, its S/V ratio will (select one: decrease / remain the same / increase).

Hypothesis 1.2: As a cube gets larger, the surface area of the cube will increase by (select one: twice / the square of / the cube of) the linear dimension.

Hypothesis 1.3: As a cube gets larger, the volume of the cube will increase by (select one: three times / the square of / the cube of) the linear dimension.

Method: Complete Table 1 for a series of cubes of varying size (equations):


Poxviruses provide ample opportunities to understand complex life processes

Of the dozens of poxviruses, each has a DNA genome encoding hundreds of genes that support a complex replication cycle [3]. Many of the poxviruses’ encoded enzymes are utilized as tools for molecular biology and biotechniques. A number of commercialized biotechnology products have been successfully developed based on enzymes identified from vaccinia virus, exemplified by the vaccinia capping system for in vitro synthesized RNA and TOPO cloning which is based on vaccinia DNA topoisomerase [45, 46]. It will not be surprising to see more poxvirus-based biotechnology products in the future. In addition, although poxviruses are “old” viruses, many mechanisms of their replication cycle are still poorly understood, partially because of their complex virion and life cycle. For example, vaccinia virus needs a complex comprising 11 proteins for cell fusion and entry [47] the most complex fusion-entry system among known mammalian viruses. The mechanism of entry is still largely unknown. Many other aspects of poxvirus virion assembly, membrane morphogenesis, and egress are also still poorly understood. Therefore, poxviruses provide phenomenal scientific opportunities for investigators in the field of virology.

Although poxviruses encode hundreds of genes, similar to other viruses, they still rely on host cells to complete their replication cycle and have complex interactions with their hosts. Eukaryotic cells, including mammalian cells, have a well-developed innate immune system to detect, respond to, and limit viral pathogens. It is estimated that more than one third of the over 200 vaccinia virus-encoded genes are dedicated to modulating innate immune response as a strategy to evade host antiviral immunity. Vaccinia’s viral proteins can counteract almost all known innate immune mechanisms. An outstanding review by Smith et. al. summarized these vaccinia virus immunomodulatory proteins nicely [48]. More vaccinia virus innate immunomodulatory proteins continue to be described and characterized. For example, B2 and F17 use distinct mechanisms to evade the cGAS-STING DNA sensing pathway [49, 50]. Yet, the functions and mechanisms of action of many of these poxvirus immunomodulators are unknown. Many of the remaining poxvirus non-immunomodulators also interact with cellular processes to facilitate virus entry, DNA replication, gene expression, viral envelop membrane morphogenesis, assembly, egress, and spreading. Research on these poxvirus gene functions will provide molecular tools to decipher aspects of cellular processes, in addition to understanding viral replication strategies. Work in the author’s laboratory has recently focused on vaccinia virus factors that interact with host cell protein synthesis and metabolism machinery [51,52,53,54,55,56,57], with the rational that the study of virus interactions with these host house-keeping functions is critical to elucidate the poxvirus replication strategy and the associated fundamental cellular processes.


Evolutionary Processes Have Resulted In Approximately

Evolution is the change in the characteristics of a species over several generations and relies on the process of natural selection. Start studying Chapter 26.

Adaptive Radiation The Definitive Guide Biology Dictionary

What are the four processes that lead to evolution.

Evolutionary processes have resulted in approximately. Answer the following questions True T or False F. Zoologists must understand evolutionary processes if they are to understand what an animal is and how it originated. Mutation changes in genes cause population to evolve create genetic diversity.

The main goal of the science of Darwinian Medicine is to investigate human disease disorders and medical complications from an evolutionary perspective. Ideas concerning the theory of organic evolution were published and supported with convincing evidence by Charles Darwin in. Process by which modern organisms have descended from ancient organisms decent with modification fossil record the geological record of organisms on earth that have been preserved in the rock in a chronological.

The splitting of lineages into two or more species has occurred. Stude nts were asked to. Question 2 asks students to work with scientific theory and evidence to explain how the processes of natural selection and evolution could have resulted in different photosynthetic organisms absorbing light within different ranges of the visible light spectrum.

A The trait must be the result of environmental conditions. C The trait must impact the social rank of its possessor. Evolutionary mechanism that increases genetic diversity in populationsDo not occur to increase or decrease fitness but alleles can be deleterious beneficial or neutral.

The evolution of species has resulted in enormous variation in form and function. Sometimes evolution gives rise to groups of organisms that become tremendously different from each other. Humans live up to like 115ish years when very lucky and a generation is on average calculated to be 20 years.

For a theory that is a central tenet in the understanding of biology evolution is also perhaps the most misunderstood abused and contentious of theories. _____ Organisms existing today are the result of evolutionary processes that have occurred over millions of years. Evolutionary change proceeds rapidly and is.

Darwins four theories of evolution include each of the following EXCEPT. Genetic drift is random fluctuations basically anti-selection one form is bottleneck effect. Also the evolutionary process that leads to development or persistence of such a trait.

Mutations are also heritable and affect an organisms genetic makeup. Slow as an evolutionary mechanism in comparison to selection genetic drift and gene flow. When two species evolve in diverse directions from a common point it is called divergent evolution.

Change in a kind of organism over time. Natural selection is the primary cause of evolutionary change. Evolution Study Questions TrueFalse Questions.

It is the process by which modern organisms have descended from anc view the full answer. Evolution may have result observation but not process observation. Home Science Math History Literature Technology Health Law Business All.

_____ Evolution is a scientifically valid theory 2. Over 1 million animal species have been described Many more about 90 existed in the past and have become extinct. List and define the four evolutionary processes covered in this lesson.

B The trait must be genetically based. Primary source of genetic variation and are alterations in an organisms DNA sequencing. Flashcards oyunları və digər təhsil alətləri ilə lüğət terminlərini və daha çoxunu öyrənin.

They can be complemented with evolutionary explanations that describe the evolutionary processes and principles that have resulted in human biology we study today. Gene flow sometimes called migration population to evolve create genetic diversity. Which of the following characteristics must be true in order for a trait to be impacted by the forces of natural selection and then play a role in the process of biological evolution.

Mutation Natural Selection Migration and Genetic Drift. In evolutionary biology a particular structure physiological process or behavior that makes an organism better able to survive and reproduce. These processes have resulted in an estimated 4 to 100 million species of animals living today.

So it would be hard to sit around and watch. We will explore the richness of evolutionary and biological processes that have resulted in the biodiversity of life on planet Earth. Depends on what is evolving.

Evolutionary processes have resulted in approximately _____ million species of which 14 million species have been described.

Life Evolution And The History Of Life On Earth Britannica

Cultural Evolutionary Theory How Culture Evolves And Why It Matters Pnas

Human Evolution Timeline Human Evolution Human Evolution Tree Evolution Art

Pin By Joseph Salamea On Ark Dinosaurios Ark Survival Evolved Ark Evolution Dragon Artwork

Darwin S Theory Of Evolution Definition Evidence Live Science

Process Orchestration Market Size Industry Trends Share And Forecast 2019 2025 Hcl Technologies Cisco Systems Marketing

Validate User Insect Species Insect Orders Positivity

Life Evolution And The History Of Life On Earth Britannica

Timeline Of Human Evolution Google Search Human Evolution Human Evolution Tree Phylogenetic Tree

Darwin S Theory Of Evolution Worksheet Chapter 15 Theory Of Evolution Worksheet Evolution Worksheet Template Scientific Method Worksheet

Natural Selection How Evolution Works Howstuffworks

Psy 7510 Week 1 Written Assignment Evolution Assignment Ashford Assignments Evolution Ashford

Biological Evolution An Overview Sciencedirect Topics

To Sympan Apoteleitai Apo Plhrofories Arbre Phylogenetique Charles Darwin Science

4 Adaptation Natural Selection Evolution National 5 Biology

A Big Boom By Itself Does Not A Cosmic Bloom Make Creationism Science Bible Truth Apologetics

Cultural Evolutionary Theory How Culture Evolves And Why It Matters Pnas

Evolutionary Cell Biology Two Origins One Objective Pnas


The importance of the ratio of omega-6/omega-3 essential fatty acids

Several sources of information suggest that human beings evolved on a diet with a ratio of omega-6 to omega-3 essential fatty acids (EFA) of approximately 1 whereas in Western diets the ratio is 15/1-16.7/1. Western diets are deficient in omega-3 fatty acids, and have excessive amounts of omega-6 fatty acids compared with the diet on which human beings evolved and their genetic patterns were established. Excessive amounts of omega-6 polyunsaturated fatty acids (PUFA) and a very high omega-6/omega-3 ratio, as is found in today's Western diets, promote the pathogenesis of many diseases, including cardiovascular disease, cancer, and inflammatory and autoimmune diseases, whereas increased levels of omega-3 PUFA (a low omega-6/omega-3 ratio) exert suppressive effects. In the secondary prevention of cardiovascular disease, a ratio of 4/1 was associated with a 70% decrease in total mortality. A ratio of 2.5/1 reduced rectal cell proliferation in patients with colorectal cancer, whereas a ratio of 4/1 with the same amount of omega-3 PUFA had no effect. The lower omega-6/omega-3 ratio in women with breast cancer was associated with decreased risk. A ratio of 2-3/1 suppressed inflammation in patients with rheumatoid arthritis, and a ratio of 5/1 had a beneficial effect on patients with asthma, whereas a ratio of 10/1 had adverse consequences. These studies indicate that the optimal ratio may vary with the disease under consideration. This is consistent with the fact that chronic diseases are multigenic and multifactorial. Therefore, it is quite possible that the therapeutic dose of omega-3 fatty acids will depend on the degree of severity of disease resulting from the genetic predisposition. A lower ratio of omega-6/omega-3 fatty acids is more desirable in reducing the risk of many of the chronic diseases of high prevalence in Western societies, as well as in the developing countries, that are being exported to the rest of the world.


Electrically Active Cell Membranes

Most cells in the body make use of charged particles (ionları) to create electrochemical charge across the cell membrane. In a prior chapter, we described how muscle cells contract based on the movement of ions across the cell membrane. For skeletal muscles to contract, due to excitation–contraction coupling, they require input from a neuron. Both muscle and nerve cells make use of a cell membrane that is specialized for signal conduction to regulate ion movement between the extracellular fluid and cytosol.

As you learned in the chapter on cells, the cell membrane is primarily responsible for regulating what can cross the membrane. The cell membrane is a phospholipid bilayer, so only substances that can pass directly through the hydrophobic core can diffuse through unaided. Charged particles, which are hydrophilic, cannot pass through the cell membrane without assistance (Figure 12.5.1). Specific transmembrane channel proteins permit charged ions to move across the membrane. Several passive transport channels, as well as active transport pumps, are necessary to generate a transmembrane potential, and an action potential. Of special interest is the carrier protein referred to as the sodium/potassium pump that uses energy to move sodium ions (Na + ) out of a cell and potassium ions (K + ) into a cell, thus regulating ion concentration on both sides of the cell membrane.

Figure 12.5.1 – Cell Membrane and Transmembrane Proteins: The cell membrane is composed of a phospholipid bilayer and has many transmembrane proteins, including different types of channel proteins that serve as ion channels.

The sodium/potassium pump requires energy in the form of adenosine triphosphate (ATP), so it is also referred to as an ATPase pump. As was explained in the cell chapter, the concentration of Na + is higher outside the cell than inside, and the concentration of K + is higher inside the cell than outside. Therefore, this pump is working against the concentration gradients for sodium and potassium ions, which is why it requires energy. The Na + /K + ATPase pump maintains these important ion concentration gradients.

Ion channels are pores that allow specific charged particles to cross the membrane in response to an existing electrochemical gradient. Proteins are capable of spanning the cell membrane, including its hydrophobic core, and can interact with charged ions because of the varied properties of amino acids found within specific regions of the protein channel. Hydrophobic amino acids are found in the regions that are adjacent to the hydrocarbon tails of the phospholipids, where as hydrophilic amino acids are exposed to the fluid environments of the extracellular fluid and cytosol. Additionally, ions will interact with the hydrophilic amino acids, which will be selective for the charge of the ion. Channels for cations (positive ions) will have negatively charged side chains in the pore. Channels for anions (negative ions) will have positively charged side chains in the pore. The diameter of the channel’s pore also impacts the specific ions that can pass through. Some ion channels are selective for charge but not necessarily for size. These nonspecific channels allow cations—particularly Na + , K + , and Ca 2+ —to cross the membrane, but exclude anions.

Some ion channels do not allow ions to freely diffuse across the membrane, but are gated əvəzinə. A ligand-gated channel opens because a molecule, or ligand, binds to the extracellular region of the channel (Figure 12.5.2).

Figure 12.5.2 – Ligand-Gated Channels: When the ligand, in this case the neurotransmitter acetylcholine, binds to a specific location on the extracellular surface of the channel protein, the pore opens to allow select ions through. The ions, in this case, are cations of sodium, calcium, and potassium.

A mechanically-gated channel opens because of a physical distortion of the cell membrane. Many channels associated with the sense of touch are mechanically-gated. For example, as pressure is applied to the skin, mechanically-gated channels on the subcutaneous receptors open and allow ions to enter (Figure 12.5.3).

Figure 12.5.3 – Mechanically-Gated Channels: When a mechanical change occurs in the surrounding tissue (such as pressure or stretch) the channel is physically opened, and ions can move through the channel, down their concentration gradient.

A voltage-gated channel is a channel that responds to changes in the electrical properties of the membrane in which it is embedded. Normally, the inner portion of the membrane is at a negative voltage. When that voltage becomes less negative and reaches a value specific to the channel, it opens and allows ions to cross the membrane (Figure 12.5.4).

Figure 12.5.4 – Voltage-Gated Channels: Voltage-gated channels open when the transmembrane voltage changes around them. Amino acids in the structure of the protein are sensitive to charge and cause the pore to open to the selected ion.

A leak channel is randomly gated, meaning that it opens and closes at random, hence the reference to leaking. There is no actual event that opens the channel instead, it has an intrinsic rate of switching between the open and closed states. Leak channels contribute to the resting transmembrane voltage of the excitable membrane (Figure 12.5.5).

Figure 12.5.5 – Leak Channels: These channels open and close at random, allowing ions to pass through when they are open.


The name game

'Mad' is an evocative name, which is why it is used for at least four entirely unrelated proteins (the transcriptional repressor Mad, the spindle checkpoint protein Mad, the metabolic enzyme myoadenylate deaminase, and the stunningly named Drosophila melanogaster transcription factor Mothers against Decapentaplegic), as well as for an X-ray crystallographic technique (multiwavelength anomalous dispersion) and a cell type (mesenchymal adipocyte-like default cells). Another high profile example is APC, which can refer to both the anaphase-promoting complex and the tumour suppressor adenomatous polyposis coli, both the subject of particularly intense study. This means that dissection of the relevant literature can become a real challenge.

Welcome to the nomenclature nightmare. Have you ever delved deeper and deeper into a paper on your favourite gene/protein, getting increasingly excited about the entirely new role proposed, until you realize that the paper is dealing with an entirely different molecular entity, unhappily labelled with the same short acronym that you cherish? Worse still, papers on the same gene/protein can sometimes appear simultaneously, or even back to back in the same journal, and yet refer consistently to different names. This happens most frequently with newly identified proteins. It is understandable that researchers feel protective about their name, as it appears to support their claim to first discovery and hence academic credit. One example is the pro-apoptotic protein named SMAC and DIABLO, published back to back in a prominent journal, where it was near impossible to tell, short of sequence comparison, that both papers referred to the same protein. Further confusion can be caused by splice variant nomenclature: a recent example is phosphatidylinositol phosphate kinase type 1, referred to variously as PtdInsPKIγ-90 (denoting molecular weight) and PIPKIγ-661 (denoting amino acid position) in two Təbiət papers last month.

Much of the confusion arises as research communities traditionally framed around model organisms converge on the study of orthologous proteins. It is quite a challenge, for example, for mammalian cell biologists interested in the Wnt pathway to know that the transcription factor TCF is called pangolin in the fruit fly, whereas β-catenin goes by the name of armadillo.

Another aggravating factor is that once a name is established or officially accepted and replaces older terminology, there is a risk of discrimination against chunks of the early literature on a protein or gene. The protease interleukin-1β-converting enzyme (ICE), for example, is now officially known as caspase1 (CASP1), and the protein kinase SAKP1 or JNK1 by the slightly less glamorous name MAPK8.

Təbiət Hüceyrə Biologiyası is attempting to wade into the turgid acronym soup in an effort to distill the flow of our papers down to a digestible form. As a matter of policy, we will make it a precondition for publication in this journal that all synonyms established within a given species in the community for a certain gene/protein are noted the first time the gene/protein is mentioned. We will insist that the approved gene/protein name is mentioned in the abstract to allow papers to be captured by searches. It is acceptable thereafter to employ the preferred nomenclature in a consistent manner (we ask authors to stick to a single acronym to avoid confusion associated with the ambiguous use of solidi). However, we strongly encourage our authors to follow the guidance provided by established bodies for deciding how to refer to a gene/protein. For human genes this is the HUGO Gene Nomenclature Committee (HGNC at http://gene.ucl.ac.uk/nomenclature/), although the database GeneCards (http://bioinformatics.weizmann.ac.il/cards/) is another useful resource using HUGO approved nomenclature. For mouse genes, the definitive resource is Jackson labs (www.informatics.jax.org/mgihome/nomen/) for Drosophila it is Flybase (http://flybase.bio.indiana.edu/) for Caenorhabditis elegans Wormbase (http://www.wormbase.org/) for the yeast Saccharomyces cerevisiae the Saccharomyces Genome database (http://genome-www.stanford.edu/Saccharomyces/) and GeneDB (http://www.genedb.org/genedb/cerevisiae/index.jsp), and for Schizosaccharomyces pombe the GeneDB database (http://www.genedb.org/genedb/pombe/index.jsp). The LocusLink database hosted by NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/LocusLink/) provides a multispecies entry to officially approved nomenclature. In communities with no established nomenclature policy, the emergence of genome sequencing projects annotated by official consortia should serve as a guide for nomenclature, such as TAIR for Arabidopsis thaliana (http://www.arabidopsis.org/home.html). Further information is available on our guide to authors (http://www.nature.com/ncb/authors/).

It is clear that we will have to live with multiple names, especially when dealing with orthologues, as well as redundant names, for some time to come. Meanwhile, we hope that a consistent approach to naming, which is cultivated both by authors and scientific journals, will keep science accessible. In the future, we will be able to rely on help from ontology projects, such as the Gene Ontology consortium (GO www.geneontology.org), to provide all the necessary links to know what is what.

A new section for the new year

We have decided to create a new format for the publication of primary research in Təbiət Hüceyrə Biologiyası. This section will be called 'letters', in the tradition of our sister journal Təbiət. Letters will take the form of full research papers with up to five figures, 2,000 words and supplementary information. This section will therefore de-fakto replace our current 'Brief Communications' section.

However, we will now also occasionally publish papers that we feel better reflect the name Brief Communication: exciting singular observations that stand without a detailed mechanistic or physiological context, but that are nevertheless provocative and enticing cutting-edge discoveries. It is our opinion that such observations deserve to be published in a suitable format to spur on research in less developed territory. Too often, such data gather dust away from the public eye, as projects remain too underdeveloped for a full paper. It should be emphasized that this is not a 'letters light' section findings published in this format will not be full papers that 'didn't quite make it'. The tight format of the section is designed to allow concise but thorough documentation of findings that fulfill these criteria (please see our guide to authors, http://www.nature.com/ncb/authors/). It should be added that although these findings are often too preliminary to warrant full papers, they are certainly not premature, as the data presented is as solid and reproducible as that in any full paper. They are also subjected to the same thorough peer review and revision process established at this journal.

You may also notice that we have modified the pagination system for the front section of this journal, which was initially established to facilitate the production process.

This month sees the launch of our Cell of the Month competition (see page 15). Cell biology research generates some of the most visually stunning images of any branch of science, and yet such images rarely make it into a formal publication. In an effort to open up this visual treasure trove to a wider audience, we will publish one selected image (unpublished elsewhere) every month. Anyone with a beautiful image is invited to submit it online via the NCB homepage. Each month, the editors of both Təbiət Hüceyrə BiologiyasıNature Reviews Molecular Cell Biology, in conjunction with two external scientists, will pick a winning image to be published in both journals. So if you think you have a better snap than this month's winner, don't just keep it hidden, send it in!


Videoya baxın: Hüceyrənin bölünməsi və inkişafı (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Boulboul

    It yet did not get.

  2. Shijo

    A good answer, congratulations

  3. Dabbous

    Ümid edirəm ki, düzgün qərar tapacaqsınız. Ümidsiz olmayın.

  4. Altu?

    so you can spoil everything

  5. Shaktikasa

    Fikirinizi tam bölüşürəm. Düşünürəm ki, bu əla bir fikirdir.

  6. Jazzmyn

    Hər şey göründüyü qədər sadə deyil



Mesaj yazmaq