Showing posts with label SciBio. Show all posts
Showing posts with label SciBio. Show all posts

Tuesday, March 08, 2011

Molecular impressions

Molecular impressions.

Origin of life

Stellar nursery: Molecular clouds in the Universe, vast assemblages of molecular gas with masses of 104–106 times the mass of the sun


'Spaceballs' (NU.nl)

Stars reveal carbon 'spaceballs': largest molecules ever seen in space, in a cloud of cosmic dust surrounding a distant star
Fullerene or Buckyball (carbon molecule)

10 nm, 200 MDa PG5: the largest molecule ever created by man could be used to deliver drugs

Hyaluron molecule
Glass blown virus interpretation
D-model of HIV-virus & movie
The Ribosome
Proteins as galaxies

Chiral molecules
Bijvoet Book Image - 1
Bijvoet Book Image - 2
Prof. J.M. Bijvoet (Utrecht University)
 in Dutch: bijvoet-en-spiegelbeeld  
Chirality (left and right handed molecules)

Friday, January 14, 2011

Dopamine

NL Dopamine.

Waarom een blogpost over dopamine? 
De laatste tijd wordt er steeds meer bericht over experimenten waarbij dopamine een belangrijke rol lijkt te spelen. Zo blijkt luisteren naar muziek de aanmaak van deze genotstof in het brein te kunnen stimuleren. Een ander onderzoek toonde aan dat als er 'Liefde' in het spel is, er veel aktiviteit aanwezig is in de zogenaamde beloningsgebieden van het brein waarin dopamine wordt afgegeven. Hierbij kunnen er delen van de hersenen uitgeschakeld raken of kan zelfs een gedeelte van het brein worden geblokkeerd. Dopamine speelt dus een grote rol bij het ervaren van genot, blijdschap en welzijn. De beloningsgebieden zijn blijkbaar gevoelig voor de aanwezige hoeveelheid van de genotstof dopamine. Helaas blijkt een onbalans in de aanmaak van dopamine een nadelige rol te spelen bij ADHD, schizofronie en de ziekte van Parkinson. Het leek me daarom de moeite waard om er iets in deze blogpost over te vermelden.

Volgens Wikipedia is dopamine is een verbinding die fungeert als neurotransmitter (en soms als hormoon) op diverse plaatsen in het lichaam. Het komt in het menselijk en dierlijk organisme ook voor als precursor van de hormonen adrenaline en noradrenaline. Het speelt een grote rol bij het ervaren van genot, blijdschap en welzijn. Positief affect, zoals een prettig gevoel na beloning, blijkt een gunstige uitwerking te hebben op cognitieve prestaties. Volgens de theorie van Ashby speelt hierbij een circuit in de hersenen een rol waarbij dopamine wordt vrijgemaakt in de basale ganglia en vervolgens getransporteerd naar de frontale hersengebieden. Mensen met de ziekte van Parkinson hebben een tekort aan dopamine. Ook bij ADHD is er waarschijnlijk sprake van een onbalans van dopamine. Dopamine speelt tenslotte ook een rol bij schizofrenie.

Muziek zorgt voor aanmaak genotstof in brein (NU.nl en Columnary).
Mensen kunnen intens genieten van het luisteren naar muziek, omdat er onder invloed van muziekklanken dopamine wordt aangemaakt in het menselijk brein.
 

Als mensen zich laten meevoeren door een mooi stuk muziek, of genieten van een specifiek muzikaal moment, worden die gevoelens zeer waarschijnlijk veroorzaakt door dopamine. Deze ‘genotstof’ die ook vrij komt onder invloed van seks, drugs en cafeïne, wordt vrijwel direct aangemaakt in het brein bij het luisteren naar muzikale klanken.
- Kippenvel: Tijdens een onderzoek, waarbij hersenscans werden gemaakt van mensen die naar muziek luisterden bleek dat er tijdens deze momenten buitengewoon veel dopamine werd geproduceerd in de 'beloningscentra' van hun hersenen.
- Hoogtepunten: De aanmaak van de genotstof nam al toe in de vijftien seconden die vooraf gingen aan de muzikale hoogtepunten. Maar ook als de proefpersonen luisterden naar muziek die niet onmiddellijk voor een kippenvelmoment zorgde, kwam er dopamine los in hun brein. De resultaten van het onderzoek suggereren dat ook mensen die wel genieten van muziek maar geen kippenvel krijgen, de effecten van dopamine ervaren.       
- Instrumentele muziek: Bij de studie werd alleen gebruik gemaakt van instrumentale muziek. Daarmee is volgens de wetenschappers aangetoond dat de aanwezigheid van zang en songteksten niet noodzakelijk is om de productie van dopamine te stimuleren.
 
Liefde blokkeert gedeelte van brein (NU.nl).
Als verliefde mensen naar hun partner kijken, worden er delen van hun hersenen uitgeschakeld.

Er is gebleken dat liefde inderdaad echt 'blind' maakt. Passionele romantische liefde wordt meestal geactiveerd door visuele input en zorgt voor een allesoverheersende en gedesoriënteerde staat. Verder bleek dat er een specifiek patroon van hersengebieden actief werd als de proefpersonen keken naar hun geliefde. Vooral de zogenaamde beloningsgebieden waarin dopamine wordt afgegeven, vertoonden veel activiteit. 

Uit een ander onderzoek naar het effect van vrouwentranen op mannen blijkt dat niet dopamine maar feromonen (chemische stoffen die boodschappen overbrengen tussen individuen van eenzelfde soort) betrokken zijn. 

Extraverte mensen zijn creatiever (NU.nl).
Een extraverte persoonlijkheid is een voorwaarde voor het presteren bij het uitvoeren van creatieve taken. Gemiddeld genomen wordt er meer van de ‘genotstof’ dopamine aangemaakt in de hersenen van niet-introverte personen. Als ze daarbij ook nog in een goede stemming of flow verkeren, bereikt de productie van dopamine en het creatieve denkvermogen een maximaal niveau.  

Links: 

Tuesday, December 28, 2010

Hsp-90 en RNA

NL 'Uiterlijke eigenschappen niet alleen bepaald door genen' (NU.nl)


AMSTERDAM 28 december 2010 – Amerikaanse wetenschappers hebben een biologisch mechanisme ontdekt dat er indirect voor zorgt dat genetisch identieke organismen toch verschillende eigenschappen kunnen ontwikkelen. 


Een specifiek type RNA zorgt er in combinatie met een veel voorkomend eiwit (Hsp-90) voor dat organismen normaal gesproken geen schadelijke genetische varianten ontwikkelen. Als de verhouding tussen deze stoffen in bepaalde cellen uit balans is, kunnen er echter toch onverwachte veranderingen optreden in het uiterlijk van organismen, zonder dat genen daar invloed op hebben. Dat schrijven onderzoekers van de Universiteit van Yale in Nature Genetics.
Stamcellen
“Dit mechanisme kan helpen verklaren hoe gewone cellen kunnen veranderen in stamcellen en sommige vormen van kanker zomaar kunnen ontstaan”, verklaart hoofdonderzoeker Haifan Lin op nieuwssite Physorg.com. De theorie dat niet alleen genen verantwoordelijk zijn voor het fenotype (oftewel de waarneembare eigenschappen) van een organisme bestaat al ruim 70 jaar. Vooral in het laatste decennium heeft de hypothese veel aanhangers gekregen. Sommige gekloonde dieren worden bijvoorbeeld geboren met een andere huidskleur dan in hun DNA is opgeslagen.
Hsp-90 dimeer
Vliegen
De Amerikaanse wetenschappers hebben onderzoek gedaan naar dit soort onverklaarbare veranderingen in uiterlijke eigenschappen bij vliegen. Uit eerder onderzoek is bekend dat vliegen die een eiwit missen met de naam Hsp-90 soms bizarre afwijkingen ontwikkelen. De pootjes van deze diertjes groeien bijvoorbeeld op de plaats waar normaal gesproken hun ogen zitten.
Bescherming
De onderzoekers van de Universiteit van Yale hebben nu ontdekt dat het eiwit Hsp-90 er normaal gesproken samen met een specifiek type RNA voor zorgt dat bepaalde genetische abnormaliteiten niet kunnen ontstaan. In cellen die minder van dit eiwit of het specifieke RNA bevatten, kunnen volgens de wetenschappers echter toch onverwachte genmutaties ontstaan zonder dat genen daar verantwoordelijk voor zijn.
Abnormaal 
“Deze studie laat zien dat we nog veel moeten leren over de meest basale principes van genregulatie”, aldus hoofdonderzoeker Lin. “Dit soort onderzoeken kunnen de puzzelstukjes opleveren die we nodig hebben om het verschil tussen normale ontwikkeling en abnormale genregulatie te begrijpen"
 

Tuesday, December 14, 2010

Kippenvel en muziek

NL Deel I. Kippenvel bij luisteren muziek verklaard (NU.nl). 


AMSTERDAM 9 december 2010 - De mate waarin mensen kippenvel krijgen als ze naar muziek luisteren, wordt waarschijnlijk bepaald door hun persoonlijkheid. Dat beweren Amerikaanse wetenschappers naar aanleiding van een nieuwe studie.
 
Muziek veroorzaakt vaker kippenvel bij mensen die door hun persoonlijkheid erg open staan voor nieuwe ervaringen. Zij ervaren het gevoel regelmatig, omdat ze over het algemeen meer waarde hechten aan muziek dan mensen met andere karaktertrekken.
Rillingen: “Mensen ervaren veel dingen op dezelfde manier, maar ze krijgen niet altijd op hetzelfde moment kippenvel van muziek. Sommige mensen ontwikkelen bijna nooit kippenvel bij het luisteren naar muziek, terwijl anderen het bijna elke dag wel een keer ervaren.” De wetenschappers kwamen tot hun conclusies door een grote groep studenten te ondervragen over de momenten waarop ze kippenvel en rillingen kregen van muziek. Ook werd de persoonlijkheid van de proefpersonen gemeten aan de hand van karaktereigenschappen als extraversie, toegeeflijkheid en openheid voor nieuwe ervaringen.  
Lichamelijk: Uit het onderzoek kwam een sterk verband naar voren tussen karaktertrekken en de lichamelijke reactie op muziek. Mensen wiens persoonlijkheid werd gekenmerkt door openheid voor nieuwe ervaringen, ontwikkelden veel vaker kippenvel tijdens het luisteren vnaar muziek. 
Instrument: Volgens de wetenschappers kunnen de onderzoeksresultaten worden verklaard door de manier waarop meer avontuurlijke mensen omgaan met muziek. Zo zouden personen met deze karaktertrek vaker naar muziek luisteren en vaker zelf een muziekinstrument bespelen. Kortom: muziek speelt vaker een belangrijke rol in hun leven en maakt daardoor ook vaker grote indruk.

NL Deel II. Muziek zorgt voor aanmaak genotstof in brein (NU.nl).


AMSTERDAM 10 januari 2011 - Mensen kunnen intens genieten van het luisteren naar muziek, omdat er onder invloed van muziekklanken dopamine wordt aangemaakt in het menselijk brein. Dat hebben Canadese wetenschappers aangetoond.

Als mensen zich laten meevoeren door een mooi stuk muziek, of genieten van een specifiek muzikaal moment, worden die gevoelens zeer waarschijnlijk veroorzaakt door dopamine.
Deze ‘genotstof’ die ook vrij komt onder invloed van seks en drugs, wordt vrijwel direct aangemaakt in het brein bij het luisteren naar muzikale klanken. Dat meldt persbureau AP. Onderzoekers van de McGill Universiteit in Montreal onthullen deze bevinding in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Neuroscience.

Kippenvel: De wetenschappers kwamen tot hun ontdekking door tijdens een experiment hersenscans te maken van mensen die naar muziek luisterden. De proefpersonen hadden van tevoren muziekstukken uitgekozen met daarin enkele specifieke momenten waarvan ze kippenvel kregen. Tijdens het onderzoek bleek dat er tijdens deze momenten buitengewoon veel dopamine werd geproduceerd in de 'beloningscentra' van hun hersenen.
Hoogtepunten: De aanmaak van de genotstof nam al toe in de vijftien seconden die vooraf gingen aan de muzikale hoogtepunten. Maar ook als de proefpersonen luisterden naar muziek die niet onmiddellijk voor een kippenvelmoment zorgde, kwam er dopamine los in hun brein. “De resultaten van ons onderzoek suggereren dat ook mensen die wel genieten van muziek maar geen kippenvel krijgen, de effecten van dopamine ervaren”, verklaart hoofdonderzoeker Robert Zatorre op nieuwssite Physorg.com.       
Instrumentele muziek: Bij de studie werd alleen gebruik gemaakt van instrumentale muziek. Daarmee is volgens de wetenschappers aangetoond dat de aanwezigheid van zang en songteksten niet noodzakelijk is om de productie van dopamine te stimuleren. Overigens kozen de proefpersonen tijdens het experiment voor liedjes in de meest uiteenlopende stijlen: van klassiek tot punk en zelfs muziek van doedelzakken.
 

Saturday, December 04, 2010

NASA dwaling?

NL NASA kondigt bevinding over buitenaards leven aan (NU.nl). 

'de DNA wenteltrap'

 

AMSTERDAM 30 november 2010 - De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA beweert een bevinding te hebben gedaan die van belang is voor de zoektocht naar buitenaards leven. Waarschijnlijk gaat het echter niet om de ontdekking van een levensvorm op een andere planeet. 

Links: NASA-homepage, webpage, NASATV-#1 & #2

 

NASA ontdekt 'buitenaardse' bacterie op aarde (NU.nl).

 

AMSTERDAM 1 december 2010 - De NASA heeft een bijzondere bacterie ontdekt die mogelijk ook kan voorkomen op planeten die tot nu toe als ‘levensloos’ werden beschouwd. 

De vondst van de bacterie impliceert dat leven ook kan zijn ontstaan op planeten waar geen fosfor in de dampkring aanwezig is.


Vondst van unieke bacterie bevestigd (NU.nl en *s). 

AMSTERDAM 2 december 2010 - In een giftig meer in Californië is een unieke bacterie gevonden, die alle theorieën over de basis van het leven op zijn kop zet. Een van de bouwstenen van de bacterie is arseen. Niet eerder was gebleken dat een levensvorm op basis daarvan kon bestaan.

Het Monomeer in Californië

In het gezaghebbende tijdschrift Science werd gemeld dat in het DNA van een gevonden bacterie, in het voor alle tot nu toe bekende levensvormen giftige Monomeer, het element fosfor is vervangen door arseen. Naast de basiselementen fosfor, zwavel, zuurstof, stikstof, koolstof en waterstof is arseen dus nu waarschijnlijk de zevende bouwsteen van het leven.
de dubbele helix van DNA
chemische structuur van DNA 
(fosfaatgroepen in geel)

Sommige microbes kunnen arseen opnemen, maar volgens een verklaring van de ontdekker, de geomicrobioloog Felisa Wolfe-Simon, doet dit organisme iets nieuws: het bouwt delen van zichzelf uit arseen. 
op arseen gegroeide bacterie
Felisa Wolfe-Simon

muisklik voor roterend DNA


Hoe het arseen in het DNA van de bacterie Halomonadaceae is beland is nog onbekend. Volgens de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA zal de ontdekking gevolgen hebben voor de zoektocht naar bewijzen van buitenaards leven. De vondst vergroot namelijk de kans dat er leven bestaat op andere planeten. Op arseen gebaseerde organismes kunnen misschien extreme omstandigheden in het heelal overleven. 

 

Vondst arseenbacterie in twijfel getrokken (NU.nl en *s).

AMSTERDAM 7 december 2010 - De door de NASA geclaimde ontdekking van de bacterie die op arseen kan leven, wordt door Nederlandse wetenschappers in twijfel getrokken. De conclusie van het onderzoek zou zijn gebaseerd op een meetfout.

Volgens Jef Huisman van de Universiteit van Amsterdam is de conclusie van de ontdekking voor het inbouwen van arsenicum mogelijk gebaseerd op proeven met vervuilde kweekjes. In de kweekvloeistof waaraan arseen was toegevoegd zat namelijk maar liefst honderd keer meer fosfaat dan voor de bacterie nodig is om te overleven. Aangezien er dus geen sprake was van enige fosforschaarste was het voor de bacterie dus niet eens noodzakelijk om arseen te gaan gebruiken in plaats van fosfor. Er is dus duidelijk sprake van een testfout. Het fosfaat zou als verontreiniging meegekomen zijn bij het toevoegen van het arseen. Wel bleek uit het onderzoek dat het arseen in een zeer laag percentage (0.1 %) leek te zijn ingebouwd in het DNA. De wetenschappers van de NASA willen vooralsnog niet reageren op de kritiek.

Commentaar: 
  • De ontdekking zou een goede impuls kunnen zijn voor het intensiveren van het nu al toonaangevende astrobiologisch en astrochemisch onderzoek in Nederland. 
  • Echter, in het lab van arts en hoogleraar farmaceutische biotechnologie Huub Schellekens is het nieuws van NASA met hoongelach ontvangen. Volgens Schellekens vervangt het arsenicum fosfor slechts als cement in de suikerketen, waaraan de moleculen met erfelijke informatie zijn opgehangen en heeft dat geen enkele implicatie over hoe DNA werkt of op ons denken over het leven. Verder is volgens hem DNA dat door arsenicum bij elkaar wordt gehouden, hoogstens een curiosum, een moleculair schaap met vijf poten en heeft NASA ons weer eens gefopt met al die heisa, terwijl we toch beter hadden kunnen weten: de biologische kennis van die organisatie is niet erg groot en de biomedische experimenten die de NASA in de ruimte heeft uitgevoerd zijn steevast van bedroevende kwaliteit. (bron: fd.nl)
  • De wetenschappelijke relevantie van de bevinding zou formeel dus nog wel de wetenschappelijke toets der kritiek moeten kunnen doorstaan. Het is in deze dan ook raadzaam voorlopig een sceptisch-wetenschappelijke positie in te nemen.  
  • En inderdaad, al op 7 december kwam de aap uit de mouw. Er was namelijk sprake van een testfout bij het uitgevoerde experiment, waardoor er een verkeerde conclusie is getrokken.

    Thursday, October 28, 2010

    Molecular Cell Biology

    Animations of the Inner Life of the Cell.

    These YouTube video's are really fascinating. 
    "Nuclei, proteins and lipids move with bug-like authority, slithering, gliding and twisting through 3D space. All of those things that you see in the animation are going on in every one of your cells in your body all the time”

    5: Journey Inside the Cell

    or see Video Bar gadget

    Tuesday, October 26, 2010

    Crystallization Conference

    ICCBM13-Dublin.

    13th International Conference on the Crystallization of Biomolecular Macromolecules at Trinity College, Dublin, Ireland (September 2010). Motto: 'Enjoy, Learn, Network'. 
    ICCBM13 focused on challenging systems to include macromolecular complexes and membrane proteins with an emphasis on novel practical as well as mechanistic aspects of crystallogenesis. 
    The workshop was excellent for improving crystallization skills, in particular for membrane proteins. Did meet a lot of international colleagues during the workshop and the conference. The Irish pubs with live music performances were outstanding. I do admire the Irish for being so friendly (Céad Míle Fáilte).

    campus - Trinity College
    Trinity College
     Old Library - Trinity College
     Trinity College
    Crystallization Workshop
    in the Membrane Structural and Functional Biology Group laboratories at Trinity College Dublin
    Crystallization conference 
     Irish Pub
     Temple Bar, most famous Irish Pub
     Mutefish (Mutefish website and YouTube)

     boulevard between Dublin and Dalkey
    coastal town Dalkey