27 tháng 10 năm 2011
Bugs và giấy tờ: Làm thế nào để mở khóa bí mật di truyền bóng đá số có thể cải thiện sức khỏe và phúc lợi con người
Được gửi bởi Truyền thông và Tiếp thị
Thật khó để tìm thấy nhiều không gian bàn không sử dụng trong văn phòng bóng đá số Michael Kanost. Giáo sư xuất sắc bóng đá số Đại học và Trưởng khoa Sinh hóa đã được tuyên bố gần như tất cả các thư mục và bài báo có chứa các bài báo được xuất bản và đang chờ xử lý, các đề xuất tài trợ, ghi chú dự án, dữ liệu nghiên cứu - và lọ chứa hàng trăm con bọ sống.
Đó là một sự kết hợp kỳ lạ, có phần đáng ngạc nhiên cho khách truy cập mới. Nhưng với Kanost, giấy tờ và lỗi đi cùng nhau như bơ đậu phộng và thạch.
"Tôi luôn thích côn trùng, và ngay bây giờ trong phòng thí nghiệm bóng đá số mình, chúng tôi đang làm việc trên ba dự án sinh hóa côn trùng khác nhau," Kanost, người điều hướng không gian bàn với sự tinh tế bóng đá số một nhạc sĩ lành nghề trên một nhạc cụ.
Một thành viên của Hiệp hội vì sự tiến bộ của khoa học Hoa Kỳ, Kanost đã giúp phát hiện ra câu trả lời cho các câu hỏi về sinh hóa bóng đá số đã lảng tránh các nhà khoa học từ những năm 1940.
Năm 2005 Kanost là thành viên của một nhóm nghiên cứu nhỏ phát hiện ra rằng việc im lặng enzyme laccase-2 trong một con bọ cánh cứng ngăn ngừa da biểu bì, quá trình làm cứng và sắc tố exoskeleton bóng đá số. Một exoskeleton cứng giữ cho côn trùng an toàn khỏi chấn thương hóa học và sinh học. Làm suy yếu nó mở ra các khả năng cho thuốc trừ sâu. Hiểu hóa học của Exoskeleton cũng có thể giúp phát triển các ý tưởng và phương pháp để tổng hợp các vật liệu bền và nhẹ cho máy bay, chân giả và áo giáp quân sự.
Kanost đã đảm nhận các nhiệm vụ hành chính chính trong Khoa Sinh hóa 9 năm trước khi ông được thăng chức lên Trưởng phòng. Vai trò đòi hỏi anh ta phải biết về các dự án, đồng nghiệp, postdocs và sinh viên tốt nghiệp bóng đá số anh ta đang làm việc, cũng như quản lý giảng dạy, ngân sách và nhân sự bóng đá số bộ phận. Mặc dù những trách nhiệm này để lại ít thời gian để thực hiện các thí nghiệm, Kanost dẫn đầu ba dự án sinh hóa tập trung vào côn trùng học từ hệ thống miễn dịch đến trao đổi chất. Là nhà điều tra chính, ông góp phần xây dựng các thí nghiệm, phân tích dữ liệu và làm tác giả chính trên nhiều bài báo trên tạp chí được công bố về những phát hiện bóng đá số họ.
Kanost bắt đầu quan tâm đến khoa học ở trường lớp, nhưng ông không được giới thiệu về côn bóng đá số học, nghiên cứu về côn bóng đá số, cho đến khi ông theo học Đại học bang Colorado. Những gì tiếp theo là một sự theo đuổi trí tuệ kéo dài hơn 30 năm.
"Côn bóng đá số thực sự thú vị bởi vì có rất nhiều sự đa dạng xảy ra trong nhóm động vật khổng lồ này", ông nói. "Cuối cùng, chúng tôi muốn hiểu chúng tốt hơn."
Hiểu về sinh lý này có thể dẫn đến những tiến bộ về sức khỏe và phúc lợi con người-bao gồm kiểm soát các bệnh, kiềm chế mất cây trồng do côn bóng đá số gây ra và phát triển thiết bị y tế và bộ phận giả mới, nhẹ hơn.
Việc chạy dài nhất trong ba dự án điều tra khả năng miễn dịch bóng đá số.
"Thông thường hệ thống miễn dịch bóng đá số sẽ giết chết một vi sinh vật xâm lược," Kanost nói. "Nhưng trong các trường hợp phù hợp, các bệnh có thể tránh hoặc phá vỡ phản ứng miễn dịch bóng đá số.
Để phá vỡ khả năng chống lại bệnh này, Kanost và những người khác đang xem xét cách các quá trình sinh hóa và tế bào kích hoạt phản ứng hệ thống miễn dịch bóng đá số đối với mầm bệnh và ký sinh trùng. Các trung tâm làm việc xung quanh protein trong máu bóng đá số tham gia vào hệ thống miễn dịch, giúp côn trùng bảo vệ chống lại các bệnh. Một khi quá trình này có thể được hiểu, nó có thể cho phép các nhà khoa học phát triển thuốc trừ sâu nhắm vào hệ thống miễn dịch bóng đá số chứ không phải là hệ thần kinh trung ương, Kanost nói. Đổi lại, điều này sẽ tạo ra côn trùng, giống như muỗi mang sốt rét Anophele gambiae, dễ bị bệnh mà chúng truyền.
Hầu hết các thí nghiệm cho dự án miễn dịch này sử dụng Thuốc lá Hornworm, Manduca Sexta. Con sâu bướm lớn cung cấp một lượng máu tốt để phân tích sinh hóa. Sự hợp tác với Trung tâm trình tự bộ gen người Baylor tại Đại học Y Baylor đang sử dụng DNA được thu thập tại Đại học bang Kansas để sắp xếp bộ gen bóng đá số Caterpillar.
"Chúng tôi rất vui mừng được giúp lãnh đạo trình tự bóng đá số bộ gen Manduca, điều này sẽ cực kỳ quan trọng để xác định các gen quan tâm cho các nghiên cứu trong tương lai", Kanost nói. "Con sâu bướm này là một loài côn trùng mô hình cho nhiều dự án về sinh học côn trùng trên toàn thế giới, đặc biệt là đối với sinh học thần kinh. Có được trình tự bộ gen bóng đá số nó sẽ có lợi vô cùng để hiểu được nhiều khía cạnh bóng đá số khoa học phân tử côn trùng."
Một dự án khác tiếp tục nghiên cứu về sự hình thành exoskeleton và biểu bì. Tuy nhiên, trọng tâm hiện tại là về hóa sinh bóng đá số liên kết ngang protein biểu bì, chịu trách nhiệm cho các tính chất vật lý độc đáo bóng đá số exoskeletons côn trùng.
"Exoskeleton bóng đá số một loài côn trùng có các tính chất khác nhau tùy thuộc vào giai đoạn phát triển bóng đá số loài côn trùng và phần nào bóng đá số cơ thể," Kanost nói. "Ví dụ, một con sâu bướm có lớp biểu bì mềm, linh hoạt. Bọ cánh cứng có lớp biểu bì cứng, cứng - ngoại trừ một số vùng mềm hơn và linh hoạt hơn, chẳng hạn như bản lề giữa các kết nối, nằm giữa các phân đoạn cơ thể."
Là một cách để nghiên cứu các lớp biểu bì khác nhau phát sinh từ liên kết ngang protein, nhóm nghiên cứu đang kiểm tra cánh bóng đá số Tribolium castaneum hoặc bọ cánh cứng màu đỏ. Bọ cánh cứng là duy nhất ở chỗ chúng có cánh sửa đổi hoạt động như một lớp vỏ ngoài cứng, bao gồm bộ cánh côn trùng điển hình hơn được sử dụng cho chuyến bay.
Vì Tribolium bộ gen đã được giải trình tự, tất cả các gen bóng đá số được biết đến. Điều này cho phép các nghiên cứu dự đoán những người chịu trách nhiệm tạo ra protein biểu bì. Kiểm tra các gen phù hợp liên quan đến các thí nghiệm microarray, cung cấp thông tin về biểu hiện RNA của thông tin cho tất cả các gen. Proteomics sau đó được sử dụng để xác định tất cả các protein có trong các mẫu được lấy. Sự kết hợp của các thí nghiệm cho các nhà nghiên cứu biết các gen protein biểu bì được tạo ra trong đó một phần của cơ thể côn trùng, thu hẹp tìm kiếm.
Gần đây các nhà nghiên cứu đã bắt đầu một dự án thứ ba xem xét sự hấp thu chuyển hóa bóng đá số. Các enzyme oxyase chứa đồng là tiêu điểm cho nghiên cứu. Các enzyme này được cho là được kết nối với việc lưu trữ và vận chuyển bằng sắt trên khắp cơ thể bóng đá số. Điều này có thể đặc biệt quan trọng trong muỗi, phải đối phó với một lượng lớn sắt trong hệ thống của chúng sau khi chúng ăn máu.
Kanost đã giúp đảm bảo gần 16 triệu đô la tài trợ - và trên 9,8 triệu đô la trong tổng số mà ông là nhà điều tra chính. Ông đã mang lại các khoản tài trợ từ Viện Y tế Quốc gia, Quỹ khoa học quốc gia và Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, trong số những người khác. Ngày nay, phòng thí nghiệm Kanost được coi là một trong những phòng thí nghiệm hàng đầu tiến hành nghiên cứu về khả năng miễn dịch bóng đá số.
"Tôi tự hào lãnh đạo một nhóm sinh viên đại học và sau đại học, các cộng tác viên nghiên cứu sau tiến sĩ và trợ lý nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của tôi," Kanost nói. "Sự chăm chỉ và sáng tạo của nhóm này giúp có thể thúc đẩy kiến thức mới thú vị về sinh hóa côn trùng. Đối với nhóm của chúng tôi, thực hiện những khám phá về cách thức hoạt động bóng đá số là một niềm vui lớn."
Công việc bóng đá số Kanost gần đây đã nhận được sự công nhận xuất sắc. Ông là người chiến thắng giải thưởng Olin Petefish trong Khoa học cơ bản, một trong những giải thưởng Thành tựu Nghiên cứu Tài sản Kansas bóng đá số Kansas. Danh dự bao gồm một tấm bảng và khoản tài trợ 10.000 đô la được sử dụng cho các tài liệu nghiên cứu, tiền lương mùa hè, quỹ phù hợp với học bổng, trợ lý nghiên cứu tuyển dụng hoặc hỗ trợ nghiên cứu khác.