Az emlékek épen megjelennek a kriogén feltámadás gépéből

Sok állat túlélheti a fagyos hőmérsékleti kitettség hosszú ideig tartó időszakát. Ehhez egy kifinomult „befagyasztási” programot futtatnak a fagyott állapotba vezető úton, és egy másik „olvadási” programot a kifelé menet. Noha az állatok fagyasztása és felolvasztása terén történt olyan előrelépés, amelynél hiányoznak ezek a beépített hideg túlélési válaszok, nem sikerült egyértelművé tenni, hogy fontosabb magasabb szintű funkciók, mint például az emlékezet, sértetlenül jelennek-e meg. Két kutató, Natasha Vita-More és Daniel Barranco most először bizonyította, hogy a kriogén szuszpendált férgek megőrzik a specifikus megszerzett emlékeket a reanimáció után.

Ehhez a kutatók képezték ki először a férgek meghatározott területekre költözhetnek, amikor benzaldehid (mandulaolaj alkotórész) szagát érzik. Miután elsajátította ezt az új feladatot, a férgeket glicerin-alapú krioprotektáns oldatban fürdették és mélyhűtötték. A férgek felolvasztásakor emlékeztek a munkájukra, és a megfelelő helyre költöztek, amikor a benzaldehid felszabadult. A kutatók két különböző hűtési módszert hasonlítottak össze: Az első a sejtek vagy szervek fagyasztásának régi módszerén alapult - alacsony koncentrációval krioprotektort és lassú lehűlési / olvadási ciklust. A második módszer egy agresszívebb eljárás volt, amelyet üvegesítésnek hívnak.

Az üvegesítéshez nagyobb koncentrációjú krioprotektorra van szükség, de a fagyás és az olvadás olyan gyors, hogy a károsító jégkristályoknak nincs sok esélyük kialakulni. A lassú módszerrel lefagyasztott férgeknek csak körülbelül egyharmada él túl, míg az üvegesítettek szinte mindegyike életben marad. Meglepő módon Vita-More és Barranco megállapította, hogy az egyik módszerrel lefagyasztott férgek megőrzik a megfelelő memóriát a tennivalókhoz.

Féreg

Bár mindez jó hír a krionika számára, ha arra számítunk, hogy a sokkal nagyobb idegrendszer (például a miénk) törékeny szálai és egy ilyen megpróbáltatást épen túlélni, még egy kis odafigyelésre lesz szükség. Ahhoz, hogy a krioprotektort kívülről egy nagyobb test összes zugába juttassa, általában ki kell ürítenie a vért és be kell pumpálnia az új oldatot a keringési rendszeren keresztül. Bár ez megfelelően működhet, ha megfelelően végezzük, a probléma a másik oldalon van - mégpedig a krioprotektor visszaszerzése.

Az olyan állatok, mint a sarkvidéki halak, békák vagy rovarok, több fagyasztási / olvadási ciklust is képesek túlélni, mert alulról felfelé, nem pedig felülről teszik. Más szavakkal, minden cellának van egy helyi másolata a fagyasztási protokollról, amelyet egyedi módon írtak hozzá. A sejt tehát nem csak a krioprotektánsokat és a hozzájuk kapcsolódó adjuvánsokat képes előállítani vagy importálni, hanem azokat a termékeket is előállíthatja és exportálhatja, amelyekre a sejt gazdaszervének szüksége van (ezeket viszont el kell juttatni a többi szervhez, amelyek igényt támasztanak a gazdaszervvel szemben). .

Ha a fagyasztás túléléséhez csak annyi kellett, hogy minden sejt feltekerjen néhány millió fagyálló fehérjét, szintetizáljon néhány jégkristályt blokkoló glicerint vagy importáljon glükózt, akkor ennek érdekében speciális genetikai megoldásokat lehetne hozni. Új DNS-t lehet bekapcsolni, melegen indukálható „promóterekkel” együtt, hogy a fagyasztó fehérjéket megfelelően elnyomják a boldog időkben.

Sajnos a dolgok nem igazán működnek így. A Mikulás nem tölti be a 10 000 szánkó megrendelését, ha az Északi-sarkon nincsenek fák. Ugyanígy a sejtek valószínűleg nem tudták teljesíteni azokat a követelményeket, amelyeket a hatalmas, szinte azonnali fagyásgátló fehérjeszintézis megkövetelne, hacsak nem teljes genomja, vagy legalábbis azok a gének a kritikus anyagcsere-ciklusokban, amelyek az építőelemeket ellátják (és utána lebontják) , hasonlóan adaptálódtak egyidejűleg a mély evolúciós idő alatt. A fagyálló fehérjék esetében úgy tűnik, hogy az eredeti fehérjék az emésztőrendszer tripszinjeiből fejlődtek ki a bélben, feltehetően azért, hogy kezeljék azokat a hidegre érzékeny folyadékokat, amelyek hajlamosak ott felhalmozódni.

Az egyéb krioprotektánsokat, például glicerint vagy glükózt szintetizáló lényeknek sajátos igényeik vannak. Szervezeti szintű operációs rendszert kell bekapcsolni, hogy minden szerv ellátja a szükségeseket, majd a megfelelő sorrendben áramtalanítsa, hogy a legfontosabb funkciók a végéig online maradjanak. Például alacsony hőmérsékleten az északi-sarki békák az inzulin speciális formáját termelik, hogy a sejteket vérrel táplált glükózra serkentsék. Ezt a glükózszintet a májnak kell kitöltenie, amely fáradságosan nagy glikogénmolekulákba csomagolta, amelyeket most metabolikus szintézis programjuk fordított futtatásával kell lebontani. Amikor eljön a tavasz és a béka felmelegszik, az extra glükózt gyorsan el kell távolítani a sejtekből, mielőtt az kompromittálná a fehérjéket, majd a vesén keresztül kiválasztva újrahasznosíthatja és végül a hólyagban tárolja.

Amikor jégkristályok képződnek, általában az extracelluláris régiókban indulnak el, s az ott eloszlott oldott molekulákat sűrű gyülekezetbe sodorják. Az ezt követő nagy koncentráció ozmotikusan vonja ki a vizet a sejtek belsejéből, és ott is elakadja a dolgokat. A fagyáshoz alkalmazkodó lényekben a test különféle „biztonságos” rekeszekbe szállítja a felesleges vizet, ahol különféle mechanizmusok foglalkoznak velük, mindezt nagyon megtervezve és rutinszerűen végrehajtva.

Annak bemutatása, hogy a féregagyak mesterségesen képesek kezelni a felülről lefelé történő fagyasztást, fontos lépés ahhoz, hogy ugyanezt tegyük a nagyobb szervezeteknél is. Ha több kutató veszi fel a Vita-More és a Barranco vezetését, a túlélhető krionikus szuszpenziót végül érvényesíteni lehet azok számára, akik erre vágynak.

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com