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Caracterização dos sistemas dos Receptors da superfície da pilha
As pilhas comunicam-se com seu ambiente através das moléculas em sua superfície sabida como os receptors. Os Receptors ligam ligands - as moléculas específicas do companheiro que carregam a informação sobre o ambiente exterior ou são os nutrientes críticos da pilha. Uma variedade dos receptors internalized na pilha com um processo sabido como o endocytosis. Os Receptors indicam uma escala larga de taxas estado-dependentes do endocytosis, mas o significado funcional destes testes padrões não é bom compreendido.
Em um papel publicado junho 1 na biologia computacional de PLoS do jornal aberto do acesso, afastamento cilindro/rolo. Shankaran, Resat e Wiley do laboratório nacional noroeste pacífico empregam um modelo matemático generalizado para explorar comparativamente os princípios do projeto do transduction do sinal e para transportar os receptors.
Os autores usam uma aproximação módulo-baseada nova da teoria dos sistemas junto com o metrics quantitative para a função e o robustness da rede mostrar que o endocytosis e outras propriedades do receptor/ligand pode ser descrito apenas por alguns parâmetros do controle. Usando a análise matemática, os autores mostram que a eficiência e o robustness de sistemas do receptor estão codificados por dois parâmetros fundamentais: o avidity que quantifies a abilidade de um sistema do receptor de capturar o ligand, e o consumo que quantifies a abilidade de internalize ligand encadernado.
Examinando um número de sistemas do receptor, os autores demonstram que a resposta de sistemas do receptor pode ser caracterizada como sendo: ), que depende primeiramente da eficiência da captação do ligand, ii) onde a abilidade de internalize superfície-limita o ligand i consumo-controlado avidity-controlado são o parâmetro preliminar do controle, e iii) duplo-sensível, em que os parâmetros do avidity e do consumo são importantes. A posição de vários sistemas do receptor no espaço do parâmetro do controle dita seus função e regulamento específicos.
O mais significativamente, os autores discutem que a evolução de um sistema dado do receptor pode ser compreendida nos termos de sua posição optimal no espaço do parâmetro do avidity-consumo. Por exemplo, o endocytosis induzido pode ser mostrado para ser uma solução optimal para conseguir a transmissão de informação do fidelity elevado para sinalizar os receptors. Total, este estudo desenvolve e aplica uma estratégia nova para quantifying o phenotype dos sistemas complexos que devem ser geralmente aplicáveis a uma escala larga dos problemas na pesquisa da biologia dos sistemas.
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A pesquisa foi financiada pelos institutos nacionais da saúde e da iniciativa Biomolecular dos sistemas em PNNL.
CITAÇÃO: Shankaran H, Resat H, Receptors da superfície da pilha de Wiley HS (2007) para o sinal Transduction e transporte de Ligand: Um estudo dos princípios do projeto. Biol 3 de PLoS Comput (6): doi e101: 10.1371/journal.pcbi.0030101
CONTATO:
Haluk Resat
Laboratório nacional noroeste pacífico
Biologia computacional e Bioinformatics
Caixa 999 do P.O., ms: K7-90
Richland, WA 99352
Estados Unidos da América
A BIOLOGIA COMPUTACIONAL de PLoS do JORNAL de OPEN-ACCESS (http://www.ploscompbiol.org/) É A FONTE PARA ESTE ARTIGO
A biologia computacional de PLoS é um acesso aberto, jornal revisto do par publicado semanalmente pela biblioteca pública da ciência (PLoS) na associação com a sociedade internacional para a biologia computacional (ISCB).
Contato: Johanna Dehlinger
Biblioteca pública da ciência
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Para compreender como o cérebro aprende mover nossos músculos, Math que Powers os filtros do Spam usados
Uma equipe de coordenadores biomedical desenvolveu um modelo do computador que empregasse “guesstimates mais ou mais menos predictable” de movimentos humanos do músculo para explicar em como o cérebro extrai o que aprendeu recentemente e o que soube por algum tempo para antecipar o que necessita desenvolver habilidades de motor novas.
Os coordenadores, de Johns Hopkins, MIT e do noroeste, exploraram o fato que todos os povos mostram testes padrões de aprendizagem “prováveis” similares e os usam desenvolver e multar o tune movimentos novos, se os bebês que tentam andar ou afagar os pacientes que reconectam as ligações do músculo do cérebro-corpo.
Em seu relatório no Neuroscience da natureza, a equipe diz que sua ferramenta nova poderia a fazer possível predizer as mais melhores maneiras ensinar movimentos e o projeto novos da ajuda os regimens físicos da terapia para o disabled ou danificados.
Reza Shadmehr, Ph.D., professor da engenharia biomedical em Hopkins, que com seus colegas construiu o modelo novo, diz o cérebro artificial no computador, como suas contrapartes naturais, é guiado na parte por um tipo especial do math chamado de Bayesian da “probabilidade” teoria estatística.
Ao contrário da análise estatística convencional, uma probabilidade Bayesian é uma “opinião subjetiva,” esse mede o grau individual de um “learner” de opinião em um resultado particular quando esse resultado é incerto. A idéia para os funcionamentos de um cérebro é que cada cérebro se usa o que sabe já “prediz que” ou “acreditar” que algo vontade nova acontece, a seguir os usos que informação a ajudar a fazer assim.
“Nós usamos a idéia que a experiência e a opinião prévias afetam a probabilidade dos resultados futuros, tais como fazer exame de uma rota alterna ao trabalho em sexta-feira porque você experimentou o tráfego pesado terça-feira, em quarta-feira e em quinta-feira e acreditamos fortemente que sexta-feira será justa como o bad,” dizemos Shadmehr. Os filtros do Spam do E-mail operam sobre um princípio similar; predizem que que palavras chaves são unidas “provavelmente” para enviar você não quer e “aprendendo” enquanto vão ao tune fino o que excluem de sua em-caixa.
O modelo do computador, Shadmehr diz, duplica quase precisamente os resultados das experiências que testaram a abilidade dos macacos de seguir visualmente flashes rápidos da luz. Experimenta usando tais movimentos rápidos do olho, ou os saccades, são um grampo em estudar como o cérebro controla o movimento.
Inicialmente, o learner animal fêz erros grandes, mas armazenou também a informação sobre seus erros em um banco de memória assim que poderia adaptar e fazer umas predições mais exatas a próxima vez ao redor. Cada vez que o learner repetiu a tarefa, sift com o conhecimento prévio em seus bancos de memória e faria uma predição em como mover-se, que fosse memorizada por sua vez também. Quando a memória a curto prazo foi removida periòdicamente, os erros repetidos foram transferidos a um banco de memória a longo prazo.
O learner do computador era tasked com “olhar” em um ponto da luz. Todas as luzes foram desligadas então. O ponto da luz foi girado sobre outra vez e o learner do computador foi pedido outra vez para olhar esse mesmo ponto. A velocidade e o teste padrão do learner em adaptar seus movimentos combinaram os resultados experimentais dos macacos quase perfeitamente. “Nós encontramos que este modelo Bayesian pode explicar quase todos os fenômenos que nós observamos com respeito aos movimentos de aprendizagem do motor,” dizemos Shadmehr.
Além do uso possível em pacientes de ajuda do curso, a ferramenta nova pôde também ser aplicada para compreender mais melhor como nós aprendemos a língua, desenvolvemos idéias e fazemos memórias. “Como nós aprendemos pensar nos operamos sob muitos dos mesmos princípios que como nós aprendemos se mover,” Shadmehr diz.
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A pesquisa foi financiada pelo instituto médico de Howard Hughes e pelos institutos nacionais da saúde.
Os autores no papel são Konrad Kording da universidade do noroeste, Joshua Tenenbaum do MIT e Shadmehr de Johns Hopkins.
Na correia fotorreceptora:
http://webhost5.nts.jhu.edu/reza/index.html
http://www.nature.com/neuro
Contato: Entalhe Zagorski
Instituições médicas de Johns Hopkins
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O Insulin oral para impedir o tipo 1 Diabetes testou pelo estudo
A universidade de investigadores de Florida começou um estudo clínico do insulin oral a impedir ou atrasa o tipo 1 diabetes nos povos em risco para a doença.
O centro e o Shands da ciência da saúde do F no F são entre 14 centros nos Estados Unidos que trabalham com locais da filial e os médicos participando no tipo 1 Diabetes TrialNet, um grupo de pesquisa dedicado à compreensão, à prevenção e ao tratamento adiantado do tipo 1 diabetes.
“Esta é uma oportunidade original de tentar impedir em risco a doença nos parentes para o tipo 1 diabetes,” disse Desmond Schatz, M.D., diretor médico do centro do Diabetes do F do Excellence e do investigator principal com o centro clínico do F TrialNet. “A intervenção pode também oferecer a esperança para retardado o início da doença.”
Uns 1 a 2 milhão povos estimado com a doença têm o tipo 1 diabetes, que ocorre quando as pilhas de sangue brancas vitais às defesas do corpo de encontro às doenças infectious atacam insulin-produzir pilhas beta no pancreas. O insulin produto destas pilhas regula como o corpo usa e armazena o açúcar e os outros nutrientes do alimento para a energia.
A pesquisa mostrou que o pancreas é resilient e mais do que a metade das suas pilhas beta insulin-produzindo deve irreversibly ser destruído antes que um indivíduo desenvolva sintomas da doença, que pode fazer exame de meses ou mesmo de anos para ocorrer.
Que o período longo antes do início dos sintomas fornece uma oportunidade para intervenções visou impedir o desenvolvimento da doença, Schatz dito.
No estudo, a universidade de investigadores de Florida está testando se uma cápsula do insulin feita exame pela boca uma vez que um dia pode impedir ou atrasa o tipo 1 diabetes em um grupo de povos específico em risco para a doença.
Uma experimentação mais adiantada sugeriu que o poder oral do insulin atrasa o tipo 1 diabetes por aproximadamente quatro anos alguns povos com os autoantibodies da pilha do islet em seu sangue. A presença destes médicos dos alertas dos autoantibodies à destruição de pilhas insulin-produzindo até 10 anos antes que os sintomas se ajustem dentro e se indiquem um indivíduo está em um risco mais grande de desenvolver a doença.
Para uma pessoa com genes high-risk e todos os três autoantibodies, o risco de desenvolver o diabetes nos cinco anos seguintes é mais grande de 50 por cento, Schatz dito.
“Nós esperamo-lo que aprendendo sobre os eventos imunes subjacentes que se ajustam o estágio para o diabetes nos ajude identificar maneiras controlar no ataque autoimmune em pilhas beta,” dissemos.
Os estudos animais sugeriram também que o insulin feito exame oral pôde mesmo impedir o tipo 1 diabetes. Alguns cientistas pensam que isso introduzir o insulin através do intervalo digestivo induz a tolerância, quieting do sistema imune.
Os parentes First- e second-degree dos povos com tipo 1 diabetes que pode ser em risco estão sendo selecionados inicialmente com o estudo natural da história de TrialNet, que está examinando os eventos imunes e metabolic que precedem sintomas do diabetes. A seleção envolve um teste de sangue simples. Os indivíduos registraram-se no estudo natural da história são monitorados pròxima para o desenvolvimento do diabetes e podem ser elegíveis participar nos estudos orais da experimentação ou do futuro do insulin que tentam prender o processo autoimmune.
Para abaixar níveis de açúcar de sangue uma vez que o diabetes ocorre, necessidade três dos pacientes ou mais injeções do insulin um dia ou um tratamento com uma bomba do insulin. Para impedir complicações, devem monitoram regularmente seu glucose do sangue, striving para uma escala que seja como perto do normal como possível.
Outros estudos do diabetes sob a maneira no F incluem uma produção preservando visada experimental do insulin nos povos diagnosticados recentemente com tipo 1 diabetes, que têm frequentemente ainda uma fonte de pilhas beta funcionando. Se estas pilhas beta restantes pudessem ser protegidas com a ajuda das injeções do insulin, mais pacientes controlam firmemente seus glucose do sangue, impedir ou danos retardados aos olhos, aos nervos, aos kidneys, ao coração e às embarcações de sangue.
Umas outras buscas do estudo de TrialNet para desligar o ataque do corpo em pilhas beta com o rituximab, um antibody monoclonal a que ligue e temporariamente destrua uma classe de pilhas imunes. A experimentação do rituximab está recrutando pacientes com tipo 1 diabetes diagnosticado dentro dos três meses precedentes. Também sob a maneira está um estudo que testa se uma combinação de duas drogas aprovou pelo FDA para impedir a rejeção depois que um transplant do órgão pode retardar ou prender o autoimmunity do tipo 1 diabetes.
Última, as determinantes ambientais do Diabetes nos jovens, ou no TEDDY, estudo apontam descobrir os genes e as exposições ambientais que podem causar a tipo 1 diabetes com um programa de seleção newborn. Bebês encontrados para estar em uma elevação - o risco de desenvolver a doença pode registrar-se no TEDDY II e será seguido sobre a hora de examinar fatores de risco ambientais.
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O tipo 1 estudos de TrialNet do Diabetes é financiado pelos institutos nacionais da saúde. A fundação Juvenile da pesquisa do Diabetes internacional e a associação americana do Diabetes suportam também a iniciativa.
Contato: Melanie Fridl Ross
Universidade de Florida
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