Bdelloid rotifers: a new biological model? | Karine VAN DONINCK | TEDxUNamur

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buona sera qui vedi una piccola Petri
piatto che usiamo in laboratorio con un asciutto
foglia completamente asciutta e lì lì
sono femmine perché dico femmine perché
quello è il loro modo di vivere in cui vivono e
evolvono senza maschi di cui si sono liberati
i maschi e anche loro sono asciutti possono asciugare
e possiamo aspettare per anni metterli dentro
il congelatore e prendiamo il retro stanotte noi
farò un esperimento dal vivo con uno dei miei
gli scienziati Boris per resuscitare questi
animali per te queste femmine ringrazia
Boris quindi guardati intorno a te c’è un
incredibile diversità dell’organismo vivente
questo pianeta dai batteri a Fonzi a
piani per animali per umani non sembra nulla
allo stesso modo, ma tu sai che tutti questi
la diversità nasce una volta da un universale
antenato circa 3,5 miliardi di anni fa
e questo antenato di tutti i viventi
organismi una singola cellula semplice qualcosa
come un batterio, ma come facciamo a sapere che
tutta la vita si è evoluta da una singola cellula
lo sappiamo perché tutti noi condividiamo la
stesso alfabeto abbiamo lo stesso codice DNA
Il DNA è una molecola magica della vita e del DNA
è composto solo da quattro sostanze chimiche
building blocks cittadino guanina adenina
abbinando così solo quattro lettere
tutto l’alfabeto della vita quindi sì da
dai batteri agli umani abbiamo bisogno solo di quattro
lettere ma poi qual è il nostro DNA
libro di istruzioni simile a ciascuno di
noi stessi abbiamo circa tre miliardi
di quelle lettere organizzate su 23 coppie
dei cromosomi quindi vedi qui è a
compattazione di queste quattro lettere ma
ciò che ti rende diverso da me è questo
queste lettere cambiano queste lettere
cambiato tra tutti i
individui quindi se tutti abbiamo lo stesso
codice genetico significa che siamo tutti imparentati
sì, siamo tutti cugini di ciascuno
altro
ma allora potresti chiederti come abbiamo fatto
evolvono in così tante forme complesse da
una singola cella tanto tempo fa
ed è quando voglio che tu ricordi il
gioco di carte abbiamo giocato a ciò che è
essenziale per l’evoluzione è genetica
variazione è cambiamenti in queste lettere
quindi queste lettere cambiano casualmente e
la maggior parte di questi cambiamenti sono neutrali
non ha alcun effetto sulla forma fisica del
individuo, ma se un cambiamento è vantaggioso
può essere selezionato
ricorda che selezioniamo se positivo
la mutazione appare perché è selezionata
perché l’individuo ottiene un vantaggio
e potrebbe riprodurre più del
altri quindi la mutazione viene trasmessa
e sappiamo che la selezione naturale è
cumulativo che possiamo accumularlo
mutazione positiva che è importante per
adattamento ed evoluzione , come ho detto
durante il gioco di carte non c’è nulla di
intelligente o Creatore là fuori per
evoluzione e guardare lo sviluppo del cancro
lo sviluppo del cancro è anche un
processo evolutivo segue questo
stesso meccanismo ciascuna delle nostre cellule
accumulare casualmente questi cambiamenti questi
mutazioni ma se uno di questi è normale
le cellule ottengono improvvisamente un vantaggio di crescita a
mutazione che gli dà una crescita
vantaggio rispetto alle altre celle che
inizierà a crescere più velocemente e
proliferazione e cancro incontrollati
può succedere e ovviamente è un problema
per l’umano lo sappiamo ma tu conosci gli animali
anche ottenere il cancro ma ottengono tutti loro
il cancro ci sono alcuni misteriosi
specie che non sviluppano il cancro cosa
sono loro
il più famoso è questo nudo
talpa ratto molto carino animale no per
gli scienziati è molto interessante
l’animale è molto piccolo è come un topo
ma vive 30 anni
e topo vive per anni anche quello che è
interessante è se si inietta il cancro
cella in questo in questo animale non lo farà
sviluppare e perché gli scienziati hanno cercato
per questo per anni e ho scoperto che loro
avere questo tipo di molecola un alto
la massa molecolare qui luolan è un tipo
della nave super zucchero che hanno secreto
intorno alle cellule di questi animali e questo
rende il loro tessuto molto elastico e perché
è importante perché questo animale loro
scavare nell’anima
fanno queste tane e in modo che
il tessuto deve essere molto elastico, quindi è così
non l’aggiornamento a questo ma ciò che è
interessante è che è questa molecola
quando è secreto intorno alla cella
impedisce alla cellula di dividere o
proliferando ulteriormente così immediatamente
vedi l’ interessante applicazione del
scoperta di una tale molecola ma se tu
penso che questo sia l’unico interessante
l’animale là fuori è sbagliato natura è
pieno di specie misteriose dove possiamo
scoprire così tanto la natura è stata una
ispirazione per gli scienziati per così tanti
anni come Albert Einstein ci hanno detto che lo sappiamo
meno di 1.000 dell’1% di ciò che la natura ha
a rivelare a noi e se noi cominciamo a
distruggere la nostra natura non lo farà nemmeno
scopri tutto ciò che è là fuori
guarda questo geco questo geco che conosciamo
possono correre velocemente su occhiali verticali
ma come possono questi animali Adi?
sono così fortemente al vetro e poi solo
correre su di esso e così per lunghi scienziati
guardò una molecola che tipo di
la molecola è secreta che li rende
come una colla come una forte adesione e
infatti guardando queste dita loro
trovato non è niente di una molecola che è
secreto ma è una struttura quello che loro
scoperto è che sotto questi
figure ci sono questi capelli
struttura milioni di loro e se tu
guarda anche a livello nanoscopico te
vedi che alla fine di tutti questi
peli hai centinaia di queste spatole
Mi piacciono le strutture e quando queste sono in
forte contatto con il vetro crea a
forte adesione solo attraverso semplici
Vander Waals forza le forze semplici
quella
fare questa aggiunta forte e quando loro
ruotare le loro dita questa forza rilascia
immediatamente e possono correre oltre e
ovviamente i laboratori sono stati ora
interessati a ricostruire semplicemente questi
nano strutture per realizzare adesivi forti
ed è quello che voglio mostrarti
così interessante studiare la biologia perché
c’è così tanto da scoprire perché
c’è stata una così lunga evoluzione di
tutti i tipi di esemplari con tutti i tipi di
adattamenti diversi e ciò che è
perplesso è la riproduzione lo sai
per la vita è essenziale riprodurci
bisogno di riprodurre o la specie andrà
estinto ma lo sai che sessuale
riproduzione di quello che tutti sappiamo è
la regina dei problemi in evoluzione
il primo scienziato di biologia è davvero un
puzzle e perché pensare a tutto il
energia che devi spendere per trovare un
partner tutte le strategie del maschio
sviluppato per cercare di attrarre una femmina a
prova a fertilizzarla al punto che
c’è una battaglia tra i sessi credimi
il pene dell’uomo è noioso rispetto a questo
pene d’insetti questo è un pene di un fagiolo
livello pieno di spine e i maschi con
le spine più lunghe sono quelle che
fertilizzare la maggior parte delle uova naturalmente il
la femmina non può più riprodursi
in seguito, ma almeno il maschio è sicuro di lui
trasmesso i suoi geni un’occhiata a questo
la mosca della frutta potrebbe avere molti frutti
vola in estate attorno al cestino della spazzatura
questo frutto vola Drosophila belukha
produce sperma gigante 20 volte il suo corpo
è come se tu avessi una pipì
sollecita uno sperma che è venti volte il tuo
corpo come un edificio di 12 piani Wow
ma almeno quando trasmette questo a
la femmina il ricettacolo della femmina
è pieno non c’è spazio per
un altro sperma quindi è sicuro di trasmettere
i suoi geni ma allora perché ha fatto un tale
evoluta modalità di riproduzione complicata
ed è così onnipresente non è solo
più semplice per clonare te stesso un individuo
fa un nuovo individuo
quindi perché la riproduzione sessuale è così
prevalente in natura
infatti per noi biologi il sesso è giusto
sul mescolare materiale genetico di uno
individuo con un altro individuo a
crea ogni generazione di Springs
sono tutti diversi e questa è una forza di
riproduzione sessuale
crea ogni generazione questo genetico
variabilità che è essenziale per
evoluzione quindi vuol dire che gli animali
che perdono la riproduzione sessuale o quella
abbandoni per non avere rapporti sessuali
la riproduzione non può evolversi non può adattarsi
questo è quello che abbiamo pensato fino a noi
scoperto ciò che è stato chiamato un
scandalo evolutivo o antico
scandalo sessuale è un mondo microscopico
di animali il ratto DeLuise prima questi
sono le femmine che la clonazione non ha mai fatto
ogni maschio è stato scoperto che esiste
da milioni di anni e abbiamo trovato
li ovunque e non sono solo
interessante perché possono riprodursi
senza maschi e se non senza maschi
possiamo anche asciugarli li ho mostrati noi
può solo portarli qui nel parco a
pezzo di Flickr non lickin secco portarlo
torna al laboratorio e quello che vedi è così
anche quello che vedi al microscopio questo
leccata secca e poi sono a turno
ma quando aggiungiamo l’acqua , iniziano a vivere
ancora così questi animali possiamo asciugarli
fuori in qualsiasi momento della loro vita e noi
può tenerli asciutti possiamo metterli in
-80 congelatore possiamo spedire
collaboratori negli Stati Uniti e se aggiungono
acqua vivono di nuovo e spenti ed è
non solo una specie che potresti prendere yeah
ma è solo questo raro animale no, è così
più di 400 specie descritte
avendo diversificato in molti
forme morfologiche tutte le femmine
la maggior parte di loro riproduce senza maschi
essere in grado di asciugare e naturalmente questo
fa sì che il giornale non si riproduca
sexy possibile sì è possibile ma poi
naturalmente potresti pensare come sono stati questi
le femmine si evolvono come creano
variabilità perché sappiamo
è essenziale per l’evoluzione, quindi se loro
appena clonati stessi come fanno sempre
evolvono e si adattano e così come uno scienziato
è importante avere queste ipotesi a
pensa a così la nostra ipotesi è che è facile
per lavorare con questo animale prendi un
femmina in natura inizi a clonarla
in laboratorio ne hai milioni
femmine identiche le asciugiamo e
allora la nostra domanda era fare queste femmine
cosa succede al materiale genetico di
queste femmine quando le asciugiamo
sappiamo dai batteri che si stanno prosciugando
rompe il loro materiale genetico in
pezzi è questo che sta accadendo anche in questi
animali e poi cosa succede se non lo fanno
riparare perfettamente questi pezzi è questo a
modo di creare significato variabilità se tu
sostituire i maschi asciugandosi
potresti anche evolvere e così è quello che
abbiamo provato così i ragazzi hanno progettato un molto
bel protocollo in laboratorio per asciugarli
con un alto tasso di sopravvivenza e cosa
succede cosa fare queste femmine quando
sono prosciugati , vedi più a lungo
sono prosciugati più il loro DNA è
rotto il semplice gel e il DNA
migra attraverso di essa più piccolo è il
pezzi e quando li idratiamo ciò che
vedere è che iniziano a riparare così loro
possono uscire dall’asciugarsi hanno il loro
DNA spezzato ma possono sopravvivere con
Apparentemente il DNA spezzato e poi loro
inizia a riparare e sai se hai
una cellula cancerosa è noto che il cancro
cellule a volte durante una divisione alcuni
Il DNA si rompe e ripara questo rotto
DNA ma non perfettamente e tu puoi avere
un cancro aggressivo che appare cosa
fanno in proton terapia è uso protone
radiazione per distruggere completamente il DNA
di cellule tumorali così le cellule DSA diventano
completamente rotto il DNA e il
anche le molecole e così abbiamo pensato se lo facciamo
radiazione protonica a questi animali cosa
succede così abbiamo preso di nuovo una femmina che asciugiamo
aggiungiamo radiazione di protoni e cosa
succede il
renderlo completamente rotto e questo 800
il grigio delle radiazioni dei protoni sono enormi dosi
non ci sono cellule viventi che possono
sopravvivere a questo, ma quello che è fantastico qui è
vedi davvero che il preside è completamente
rotto e quando li reidratiamo
femmine il 99 per cento di loro sopravvive così
escono asciugandosi completamente
DNA cileno rotto senza problemi e
poi iniziano a riparare e, naturalmente
la domanda è che si riparano davvero
perfettamente o così mettono tutto il
pezzi di DNA di nuovo insieme nel loro
12 cromosomi perché abbiamo scoperto che avevano
12 cromosomi o è solo creazione
una certa variabilità e quindi dobbiamo qui
risultati preliminari che sono giusto
che vi mostra questa sera in cui abbiamo fatto questo
sperimenta così dove li asciugiamo noi
irradiali e poi guardiamo
la struttura genomica non sta andando troppo
nei dettagli, ma quello che vedi qui è per
esempio pezzi del raggiungibile dal
genoma da una femmina prima che lei fosse
irradiato o asciugato, quindi lo asciugiamo
lo irradiamo e guardiamo se
questi pezzi tornano vedi qui
tutto è distrutto e se noi
riprendi questi pezzi mostrando che è così
ricucendo tutti questi pezzi di DNA
insieme in questi 12 cromosomi così
possono fare questo ricostruiscono il loro
genoma come prima o almeno questo è quello che
sembra a guardare come e anche la
i discendenti hanno la stessa struttura di
un genitore allineato quindi non c’è genetica
arrampicarsi andando avanti è possibile
forse non lo fanno davvero
mantengono il loro genoma completamente nuovo
genoma ma quello che ci chiediamo allora
è come puoi sopravvivere quando sei
irradiato perché non è solo il tuo DNA
rotto ma anche le tue molecole devono essere
rotto ma devono mantenere il loro
molecole in qualche modo intatte perché tu
bisogno di queste molecole MOC per riparare il tuo
DNA quindi cosa hanno loro?
segreto quello che abbiamo trovato sequenziando il
primo genoma in modo davvero sequenziale il
intero alfabeto di questo animale
abbiamo scoperto che hanno una grande quantità di
antiossidanti antiossidanti sono essenziali
per proteggersi da questi danneggiati
le cellule abbiamo tutti antiossidanti
perché le nostre cellule accumulano danni a
tipo di ciò che chiamiamo uno stress ossidativo
e le tue proteine ​​tutto il tuo DNA
ottiene danni, ecco perché invecchiamo e
è per questo che metti tutte queste creme
pieno di antiossidanti per cercare di prevenire
l’invecchiamento delle tue cellule, ma non lo farà
ma qui questi animali hanno un enorme
quantità di questi antiossidanti così vicino
il tempo pensateci non comprate tutto questo
creme costose piene di antiossidanti
bevi un po ‘di AFER di ratti li trovi
nella natura e potrebbe aiutare ma di
Certo, queste sono tutte cose che scopriamo
ma come scienziato quando scopri
cose che hai ancora molte più domande
e così recentemente ho ottenuto due borse di studio
dal Consiglio europeo della ricerca a
provate davvero a demistificare tutto questo
i misteri che abbiamo trovato li abbiamo trovati
questa enorme quantità di antiossidanti, ma lo sono
sono davvero efficaci come si riparano
questo genoma rotto quali sono i
molecola il meccanismo che devi riparare
un genoma così rotto da sopravvivere all’essiccamento
congelamento e poi un’ultima cosa noi
scoperto è sequenziando il loro genoma
abbiamo trovato tra il loro materiale genetico
materiale genetico da piante batteriche
funghi quindi sembrano integrare il DNA
il loro ambiente e questo è naturale
vivace, ma abbiamo anche pensato che se potevano
integrare questo DNA estraneo possono anche loro
integrare il DNA di altre femmine
ci sono anche i rotiferi che si asciugano
e i primi risultati che abbiamo ottenuto su questo è
che abbiamo trovato alcune firme di DNA
scambio tra queste femmine e noi
penso che non sia il sesso convenzionale perché
non abbiamo mai trovato maschi così non lo sono
usando la strategia che tutti gli animali fanno a
sperma e una supervisione per lo scambio di DNA
quindi qual è la strategia che non abbiamo idea
abbiamo chiamato è per mixare è un mix
di materiale genetico tra femmine e
vedi subito qui ed è per questo
è così bello essere uno scienziato se
scopri molto ma hai persino
più domande, ma quello che è sicuro è
che abbiamo un modello molto interessante
organismo qui per capire come possono
evolvi senza maschi
come fa soffrire questo e come?
possono sopravvivere a condizioni così estreme?
come essiccazione al congelamento e alte dosi di
radiazione c’è ancora tanto da fare
scoprire lì e uno dei nostri prossimi
le sfide è mandarle nello spazio
ottenuto una sovvenzione dalla ricerca europea
agenzia di inviare nel 2019 Rati prima a
spazio riso perché perché lo spazio è anche un
ambiente estremo a cui non abbiamo idea
nel momento in cui questi estremi
gli ambienti hanno come pressione
gli astronauti o qualsiasi animale vivente è questo
un modello molto interessante per gli organizzatori
inviare là fuori e capire molto
meglio
com’è lo spazio e ovviamente non posso
termina questa presentazione senza ringraziare
tutti i finanziamenti ma soprattutto tutti i
la gente nel mio laboratorio sono molti qui non
questo lavoro non viene mai eseguito da una persona a
laboratorio è davvero un gruppo di persone che lavorano
affrontando molte di queste domande
frustrazioni lo sanno meglio di me
adesso e poi vorrei ringraziare
il rotifero e Boris con il tutto
sperimentare perché grazie a questi topo
AFER’s Sono davvero felice di andare ogni giorno
o quasi ogni giorno al mio lavoro, almeno
quando so che posso fare scienza e posso
lavoro con un rotiferi Sono una persona felice
grazie
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