Линктер

жекшемби, 15-сентябрь, 2019 Бишкек убактысы 22:39

Өсүмдүктүн кеселин билчү смартфон


Өсүмдүктөрдүн кеселин билүүчү алакандай шайман. Симбиоздук байланышты көзөмөлдөөчү ген. Жалгыз молекуланын жылуулук берүүсү өлчөндү. Эң бышык желе тарткан жөргөмүштүн сыры белгилүү болду.

Дыйкан төш чөнтөгүндө сактачу технология

Жаңы портативдүү технология дыйканга эгин талаасында жүрүп эле буудайдын же башка өсүмдүктүн оорусун билүүнү мүмкүн кылат. Түндүк Каролина мамлекеттик университетинин (North Carolina State University, USA) окумуштуулары ойлоп тапкан технология смартфонго туташтырылат жана пайдаланууга оңой.

Эгер дыйкан кайсы бир өсүмдүккө кесел тийген деп шектенсе, анын жалбырагын алып, аппараттын идишине салып, 15 мүнөткө жаап коёт. Ошондо идиште учуучу органикалык кошундулардын (volatile organic compounds -VOCs) кеселге тийиштүүсү топтолот. Инкубациялык убак бүткөн соң берегидей учуучу органикалык заттарга каныккан аба пластик түтүкчө менен смартфонго туташтырылган эсептегичтин камерасына айдалат. Камерадагы ичке кагаз тасмалардагы химиялык реагенттер химиялык заттардын таасири астында өңүн өзгөртөт. Дыйкан кагаз тасмалардын өңүнө карап, өсүмдүктүн кеселин аныктап алат.

«Бардык өсүмдүктөр дем алып жаткан учурда учуучу органикалык кошундуларды (УОК) бөлүшөт, бирок өсүмдүк ооруп калганда ВОКтун тиби жана концентрация өзгөрөт, - дейт макаланын автору, доцент Циншан Вэй (Qingshan Wei). - Ар бир ооруда ВОКтун өзүнө таандык сигнатурасы (рецепт жазылган тумар) бар. Өсүмдүк бөлгөн ВОКтун тибин жана концентрациясын өлчөп, анын оору же соо экенин, оору болсо эмне дартка чалдыкканын биле аласыз».

Ардактуу профессор Жин Ристейно (Jean Ristaino) жаңы технология өсүмдүктүн дартын тез аныктап, дыйканга оорунун жайылуусун жана түшүмгө келтирчү чыгымын ыкчам ооздуктоого жардам берет деген ишенимде.

Өсүмдүктөрдүн кеселин идентификациялоонун бүгүнкү ыкмалары молекулярдык талдоого негизделип, бир нече саат убакыт алат. Андан тышкары, талдоо лабораторияда жүргүзүлүүгө тийиш. Ошентип, өсүмдүктүн үлгүсү текшерилип, оору аныкталганча бир нече күн же жума керек болушу ыктымал.

Технология иштеши үчүн кагаз тасмага сиңчү атайын реагенттер ойлоп табылган. Атап айтканда, реагенттердин теңи органикалык боёчу заттар, а теңи химиялык реакцияларга реакция жасачу алтын нанобөлүкчөлөр. «Бул функционалдык нанобөлүкчөлөр учуучу органикалык кошундулардын түрүн так аныктоого мүмкүнчүлүк берди», - дейт доктор Чжэн Ли (Zheng Li).

(Булагы: https://www.sciencedaily.com, https://www.neatorama.com)

Жалгыз молекуланын жылуулук берүүсү өлчөндү

Окумуштуулар биринчи жолу жалгыз молекуланын жылуулукту беришин өлчөштү. Бул ачылыш молекулярдык эсептөө схемаларын түзүүгө чоң жардам берип, компьютерлердин иш ылдамдыгын максималдык деңгээлге жеткирүүнү мүмкүн кылат.

Компьютерлер (эсептөөчү түзүмдөр), Жоул-Ленцтин мыйзамына ылайык, иштеп жатканда жылуулук бөлүшөт. Ток өткөрүмдүүлүгү өтө жогору эмес ар кандай материал аркылуу өткөндө да сыртка жылуулук бөлүнөт. Бөлүнгөн жылуулук түзмөктүн иштешине, анын ичинде сигналдын өтүү ылдамдыгына таасир этет.

Буга дейре окумуштуулар тутумдагы бир молекула аркылуу канча жылуулук өткөнүн өлчөй алчу эмес. Аны билүү компьютерлердин жаңы муунун жасаш үчүн маанилүү.

Окумуштуулар түшүндүргөндөй, жылуулук молекулалардын тутумунан канчалык ылдам бөлүнсө, молекулярдык эсептөөчү түзүмдөр ошончолук ишенимдүү болот.

«Электрондук компоненттер иш жүзүндө эки электродду бириктирген атомдордун тутуму болгондуктан, ысык температура молекулярдык эсептөөлөр үчүн чоң көйгөй. Молекула ысыган кезде, атомдор өтө ылдам титирей баштайт жана тутум сынып кетиши мүмкүн», - дейт Мичиган университетинин профессору Эдгар Мейхофер (Edgar Meyhofer).

Профессорлор Э. Мейхофер жана Прамод Редди (Pramod Reddy) башында турган эл аралык окумуштуулар жалгыз молекула жылуулукту кандай өткөргөнүн молекулярдык тутум аркылуу өткөн жылуулуктун ылдамдыгына байкоо салып жатып өлчөштү.

Эксперимент үчүн бөлмөнүн температурасы таасир этпечү өзгөчө калориметр жасалган. Калориметр бөлмөдөгү температурадан 20-40 градус жогорку температурага чейин ысытылып, анан өлчөө жүргүзүлгөн.

Бул калориметрдин алтын электродунун учу кишинин чачынан миң эсе ичке, ал эми бөлмө температурасындагы экинчи алтын электроддун сырты көмүртектин атомдорунун тутамдары (молекулалары) жалатылып жасалган.

Окумуштуулар эки электродду бири-бирине тийиштирип туташтырганда, көмүртектин атомунун кээ бир тутамдары калориметрдин электроддоруна жабышып калганга үлгүргөн. Электроддор туташкан соң жылуулук калориметрден электр тогу сыяктуу эркин ага баштаган. А электроддор шашпай ажыратылганда, ортодо көмүртектин атомдорунун тутуму гана калган. Электроддорду манипуляция кылып жатып, ортодо жалгыз атомду калтырып, ал өзү бөлүнүп калганча электроддорду кармап турушкан.

Молекула бөлүнүп калганда, калориметрдин температурасы бир аз гана өлчөмгө көтөрүлгөн. Ушул өзгөрүүнүн негизинде селсаяк молекуланын көмүртек тутуму аркылуу канча жылуулук өткөнү эсептелген. Эксперимент 2 атомдон 10 атомго чейинки узундуктагы көмүртек тутумда жүргүзүлгөн. «Бирок тутумдун узундугу жылуулуктун өтүү ылдамдыгына таасир эткен жок окшойт» деп айтылат изилдөөдө.

Калориметр менен электроддун арасындагы температура 1 С0 болгондо, молекуланын жылуулук өткөрүү ылдамдыгы 20 пиковаттка чукул (ваттын 20 триллиондон бир бөлүгү) болгон.

Илимий ачылыш Гордон Мурдун мыйзамында айтылган чекке жакындоого жардамдашат. Ал мыйзам боюнча, интегралдык схемадагы транзисторлордун саны ар эки жылда эки эсе көбөйүп, эсептөө кубаттуулугунун жыштыгы да эки эсе арбыйт. Натыйжада молекулярдык компьютерлерде мүмкүн болгон эң кичинекей эсептөө бирдиги эң чоң ылдамдыкта иштечү болот.

Бул илимий ишти Мичиган университети Германиянын, Жапониянын жана Түштүк Кореянын университеттери менен чогуу жүргүздү.

(Булагы: https://www.sciencedaily.com, https://phys.org)

Эң бышык желе тарткан жөргөмүштүн сыры ачылды

Мадагаскарда жашачу Дарвин жөргөмүштөрү - Caerostris darwini өз тукумдаштары арасында эң чоң жана эң чыйрак желе токушат. Шар формасындагы желенин диаметри 2,8 метрге, аянты 900 чарчы сантиметрден 28 000 чарчы сантиметрге чейин жетет. Желенин була жиби ысыкка чыдамкай жана оңой менен үзүлбөс синтетикалык була - кевлардан он эсе бекем болот.

Жер бетинде жөргөмүштүн 40 миңден көп түрү бар.

Дарвин жөргөмүшүнүн буласы башка жөргөмүштөрдүн буласынан эки эсе бышык болот. Аны чойсо, эки эсе жуук узарат.

Caerostris darwini желесин өзөндүн ортосуна кыл көпүрө тейде токуп алып, дарыяны байыр туткан чымын-чиркейлерди тутат. Мындай «асма кыл көпүрөнүн» узундугу 25 метрге дейре болот.

Америкалык биологдор сегиз аяктуу Дарвин жөргөмүшүнүн геномун чечмелеп окуп, желенин уникалдуулугу белокторго байланыштуу экенин билишти.

Изилдөөнүн жетекчиси Жессика Гарб (Jessica Garb, University of Massachusetts Lowell) өз кызматташтары менен Дарвин жөргөмүшүнүн буласынын түзүмүн талдап, бардык жөргөмүштөр бөлгөн булада спиндроин деген белоктун түрү MaSp1 жана MaSp2 кайталанганын көрүшкөн. Ар бир жөргөмүштүн буласынын касиети (сапаты) ушул эки белоктун кайталануусуна жана катнашына жараша болот.

Ал эми Дарвин жөргөмүшүнүн буласында үчүнчү белок (спидроин) табылды. Аны биологдор MaSp4a деп аташты. Бул белокто мурда аталган эки белоктун кээ бир компоненттери жок, бирок ал пролин деген аминокычкылдыкка өтө бай экен. Окумуштуулар Дарвин жөргөмүшүнүн буласынын чоюлчаактыгы, серпилмелүүлүгү жана бекемдиги кайсы бир деңгээлде пролинге байланыштуу деп боолголошот.

«Биздин ачылыш Жердеги эң бышык биоматериал Caerostris darwini жөргөмүшүнүн буласынан токулган желеден кем эмес материалдарды жасоого пайдаланылат деп үмүт кылабыз. Биздин ачылыш эволюциялык изилдөөлөр биотехнологиянын өнүгүшү үчүн маанилүү экенин дагы бир жолу айкындады», - дейт д-р Жессика Гарб. Ал ошол эле учурда жөргөмүштөрдүн буласынын 90% көбү изилдениши керек экенин белгилейт. Анын айтымында, Жер бетинде жөргөмүштүн 40 миңден көп түрү бар.

Дарвин жөргөмүшүнүн буласындай сапаттуу синтетикалык була жасалса, ок өтпөс соотто пайдаланылган кевларды же хирургияда колдонулчу жибек жипти алмаштырмак.

(Булагы: https://cosmosmagazine.com, https://topbest.ph, community.bowdoin.ed)

Симбиоздук байланышты көзөмөлдөөчү ген

Өсүмдүктөр менен козу карындардын ортосундагы маанилүү симбиоздук1 мамилелерди көзөмөлдөөчү өзгөчө ген бар экени аныкталды. Ал ген демейде симбизго каршылык көрсөтчү өсүмдүктөрдү симбиоздук катнашка барууга көндүрөт. Ачылыш АКШнын Энергетика министрлигинин Ок-Риждеги Улуттук лабораториясында (Oak Ridge National Laboratory) жасалды.

Илимий табылга табияттын катаал шартына, оору жугузчу микроорганизмдер менен курт-кумурскаларга туруштук бере алчу, химиялык жер семирткичтерди аз талап кылчу, түшүмдү мол берчү биоэнергетика жана азык-түлүк маданиятын өнүктүрүүгө чоң огожо болушу мүмкүн.

Өсүмдүк менен козу карын бириккенде козу карындар өсүмдүктүн тамырынын айланасында пайдалуу катмарды пайда кылат.

Козу карындын түзүмү анын ээси болгон өсүмдүктөн алыс жайылып, азыктык заттарды өзүнө сиңирип алат; ошол эле учурда патогендик организмдер менен курт-кумурскалар көбөйгөнүн башка өсүмдүктөргө эскертет. Өз кезегинде өсүмдүктөр козу карындарды 2 азык заттар менен камсыз кылып, алардын өсүшүнө салым кошот.

Эсептөөлөр боюнча, өсүмдүктөрдүн түрлөрүнүн 80 пайызынын тамырларында микориздүү козу карындар болот.

«Биз өсүмдүктөр менен пайдалуу козу карындардын байланышын контролдогон молекулярды механизмди түшүнсөк, бул симбиозду өсүмдүктөрдүн кургакчылыкка жана патогендик микроорганизмдерге туруктуу болушу үчүн, ошондой эле азотту жана башка азыктарды сиңиришин жакшыртыш үчүн пайдалансак болот. Мындай жол менен алынган өсүмдүктөр чоң болуп, сууну жана жер семирткичтерди аз керектейт», - дейт молекулярдык генетика боюнча аалым Жесси Лаббе (Jessy Labbe).

1 Симбио́з (грек тилинде συμ-βίωσις – «биргелешип жашоо») – ар түркүн организмдердин тыгыз мамилеси же чогуу жашоосу. Андан эки организм тең пайда көрөт.

2 Козу карындар (орусча грибы, латынча Fungi или Mycota) – эукариоттук организмдин өсүмдүккө жана айбандарга мүнөздүү белгилери бар ар кандай түрү. Бул организмдер илимде козу карындар падышалыгы деп аталат.

(Булагы: https://www.sciencedaily.com, https://www.innovationtoronto.com)

«Азаттыктын» материалдарына пикир калтырууда төмөнкү эрежелерди так сактоону өтүнөбүз: адамдын беделине шек келтирген, келекелеген, кордогон, коркутуп-үркүткөн, басмырлаган жана жек көрүүнү козуткан пикирлерди жазууга болбойт. Эрежени сактабай жазылган пикирлер жарыяланбайт.

Пикирлерди көрүңүз (3)

Бул шерине жабылды, эми талкуу "Фейсбуктагы" барагыбызда (Azattyk.unalgysy) уланат.
XS
SM
MD
LG