16:26
Comentarii Adauga Comentariu

_ Dezvoltarea unei metodologii de microscop cu raze X 3D fără precedent pentru a vizualiza plantele la rezoluție celulară

_ Dezvoltarea unui X-3D fără precedent Metodologia microscopului cu raze pentru imaginea plantelor la rezoluție celulară

Măsurarea fenotipurilor plantelor, un termen folosit pentru a descrie caracteristicile observabile ale unui organism, este un aspect critic al studierii și îmbunătățirii culturilor importante din punct de vedere economic. Fenotipurile centrale ale procesului de ameliorare includ trăsături precum numărul de boabe în porumb, dimensiunea semințelor în grâu sau culoarea fructelor în struguri. Aceste caracteristici sunt vizibile cu ochiul liber, dar sunt de fapt determinate de procese moleculare și celulare microscopice din plantă. Utilizarea imaginilor tridimensionale (3D) este o inovație recentă în sectorul biologiei plantelor pentru a captura fenotipuri la scara „întregii plante”: de la celule și organele minuscule din rădăcini, până la frunze și flori.

Cu toate acestea, procesele actuale de imagistică 3D sunt limitate de pregătirea eșantionului consumatoare de timp și de adâncimea imaginii, ajungând de obicei doar la câteva straturi de celule într-un țesut vegetal. Noi cercetări conduse de Christopher Topp, Ph.D., membru asociat la Centrul de Științe ale Plantelor Donald Danforth, și Keith Duncan, un om de știință în laboratorul său, au fost pionieri în tehnologia microscopului cu raze X pentru a vizualiza celulele vegetale, țesuturile întregi și chiar organe la adâncimi fără precedent cu rezoluție celulară. Lucrarea, susținută de Valent BioSciences LLC și Sumitomo Chemical Corporation, a fost publicată recent în revista științifică Plant Physiology. Această lucrare le va permite oamenilor de știință din plante la nivel global să studieze trăsăturile supraterane și subterane la o claritate revoluționară.

„Această lucrare se concentrează pe scară multiplă”, spune autorul corespondent Chris Topp, „deoarece plantele sunt pe mai multe scari. O ureche de porumbul începe ca un grup microscopic de celule numit meristem. Celulele meristeme vor forma în cele din urmă toate părțile vizibile ale plantei de porumb prin diviziune și creștere." Tehnologia lor îmbunătățită de microscopie cu raze X 3D (XRM) le permite cercetătorilor să relaționeze microstructura de dezvoltare a plantei, cum ar fi celulele meristeme, cu trăsăturile vizibile pe măsură ce se maturizează, de exemplu frunzele și florile. Cu alte cuvinte, 3D XRM oferă rezoluție la nivel celular a întregii organe și țesuturi ale plantei.

În plus, metodologia lor XRM poate, de asemenea, imaginea structurilor subterane la rezoluție excepțională, inclusiv rădăcini, ciuperci și alți microbi. . „Rădăcinile plantelor conduc la o mulțime de procese biologice importante; ele hrănesc microbii din sol și, în schimb, plantele primesc fosfor și azot”, explică Topp. „Știm că interacțiunea dintre rădăcini și microbi este importantă, deoarece era o sursă primară de fosfor și azot înainte de a inventa îngrășămintele chimice”. Dependența noastră de îngrășămintele chimice în practicile agricole standard a adus, la rândul său, contribuții majore la schimbările climatice globale. „Jumătate din tot azotul disponibil biologic a fost produs într-o fabrică în ultimii 100 de ani”, continuă Topp. „S-a estimat că acest proces folosește 3% din toată energia disponibilă și generează 3% din emisiile de gaze cu efect de seră de pe planeta Pământ în fiecare an”. Prin urmare, o componentă critică a mișcării agriculturii durabile include reducerea aporturilor chimice și, în schimb, favorizarea interacțiunilor naturale dintre rădăcini și microbi sub pământ. „Nu am avut instrumentele necesare pentru a înțelege aceste interacțiuni până de curând”, spune Topp. „3D XRM poate ajuta la deblocarea potențialului restabilirii acestor alianțe naturale în sistemele noastre agricole.”

Metodologia 3D XRM este unică în comparație cu alte abordări imagistice din biologia plantelor, datorită capacității sale de a oferi o claritate 3D perfectă a structurii plantei. Alte metode comune, cum ar fi tomografia pe bază de fotoni, sunt limitate de adâncimi mici de imagine și sunt optimizate la câteva specii de plante selectate. În schimb, folosind 3D XRM, echipa condusă de Topp și Duncan este capabilă să imagineze „țesuturi groase care sunt recalcitrante la metodele optice tipice”, într-o serie întreagă de culturi importante din punct de vedere economic, inclusiv porumb, mei coada vulpii, soia, teff. , și struguri. „Această lucrare este prima de acest gen care arată amploarea a ceea ce poate face 3D XRM”, notează Topp.

Un obiectiv major al lucrării este de a stabili un protocol reproductibil pentru alți oameni de știință din plante interesați de 3D. Imagistica XRM. Pentru a face acest lucru, autorul principal Keith Duncan a petrecut mult timp - și încercări și erori - pregătind mostre pentru a optimiza contrastul dintre plantă și fundalul acesteia. Imagistica cu raze X funcționează prin absorbție diferențială, unde materialul dens (cum ar fi mineralele din sol) absoarbe mai multe raze X și apare mai întunecat pe o imagine. Cu toate acestea, materia biologică, cum ar fi țesutul vegetal, are o absorbție scăzută a razelor X, iar echipa risca să spăleze complet materialul pe care îi interesau imagistică. „Rezolvarea acestei probleme pentru un singur tip de probă – cum ar fi un vârf de rădăcină – este un lucru”, explică Topp, „dar ideea lucrării a fost să ofere oamenilor de știință care lucrează la o varietate de țesuturi și specii relevante de plante acces la aceste metode. . Dorim să aplicăm pe scară largă 3D XRM sistemelor de plante deasupra și sub pământ." Ca atare, metodologiile lor publicate avansează foarte mult numărul de specii de plante și tipurile de țesuturi de plante care pot fi fotografiate la o rezoluție aproape perfectă.

Keith Duncan continuă să conducă parteneriatul Topp Lab cu Valent Biosciences și Sumitomo Chemical, concentrându-se pe îmbunătățirea capabilităților 3D XRM. El colaborează adesea cu Kirk Czymmek, Ph.D., director al Laboratorului Advanced Bioimaging al Danforth Center, care a fost și autor al lucrării.

Următorul la orizont este imaginea structurilor 3D ale rețelelor fungice din pamantul. O parte din această activitate include îmbunătățirea abordărilor de învățare automată, astfel încât un computer să fie antrenat să recunoască ceea ce într-o imagine este o rădăcină, sol sau spor (celulele reproductive ale unei ciuperci). Munca lor va continua să dezvolte noi abordări tehnologice pentru a îmbunătăți înțelegerea noastră pe scară largă a „plantei întregi”, de la microscopic la vizibil.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Gargara Occidentului Progresist cum că Rusia va invada Ucraina data peste cap chiar de Președintele Ucrainei. Zelenski face apel la calm. Preşedintele Ucrainei cere Occidentului să nu genereze "panică" privind riscurile unui conflict militar cu Rusia

_ Cel mai remarcabil donator al democraților – George Soros – investește încă 125 de milioane de dolari în mandatele intermediare

_ Adrian Câciu pune carul înaintea boilor: 'Aderarea la OCDE înseamnă că România rămâne o destinație sigură pentru investitorii străini'

_ Willow, prima pisică a Casei Albe: De unde a venit felina care i-a impresionat pe soții Biden

_ MEGA-LOVITURĂ pentru toți șoferii români! Vor plăti mai mulți BANI pentru acest serviciu

_ VIDEO - Grupurile anti-vacciniste din Canada cer DEMISIA Guvernului: au strâns deja 5,5 milioane de dolari pentru un protest de amploare

_ Rusia anunță că a impus interdicţie de intrare în ţară pentru mai mulţi oficiali europeni ca răspuns la sancţiunile UE

_ Pompierul Iulian Rotariu a câştigat cursa Nomad Lapland 2022, desfăşurată în Finlanda

_ Fiul lui Nancy Pelosi implicat �n a șasea anchetă FBI � acuzat că a mituit oficialii din San Francisco pentru a elimina �ncălcările permisului de la proprietatea fostei iubite

_ Dat afară de Dan Petrescu, Denis Alibec și-a găsit echipă și a semnat cu o codașă

_ Pentagon: 'Rusia are trupe și echipamente militare pentru a invada întreaga Ucraină'

_ Emmanuel Macron şi Vladimir Putin au convenit că sunt necesare măsuri în sensul diminuării tensiunilor militare

_ Denis Alibec a semnat cu Atromitos

_ Ministerul Investiţiilor şi Proiectelor Europene: Termenul estimativ de lansare a Măsurii 4.1.1 este începutul lunii martie

_ Fiul lui Nancy Pelosi implicat �n a șasea anchetă FBI � acuzat că a mituit oficialii din San Francisco pentru a elimina �ncălcările permisului de la proprietatea fostei iubite

_ Găurile negre din bugetul național: Companiile de stat au adunat datorii imense

_ Franța a înregistrat în 2021 cea mai mare creștere economică din ultimii 52 de ani

_ Un băiat de 12 ani din Belgia, plasat într-o instituţie pentru minori delincvenţi după ce a rănit grav un poliţist

_ Fiul lui Nancy Pelosi implicat �n a șasea anchetă FBI � acuzat că a mituit oficialii din San Francisco pentru a elimina �ncălcările permisului de la proprietatea fostei iubite

_ Ce le-a promis Nicolae Ciucă afaceriștilor sosiți la Palatul Victoria

_ Scenariu la Pentagon: 'Rusia ar putea recunoaște independența teritoriilor care s-au separat de Ucraina'

_ Campania electorală pentru alegerile parlamentare din Portugalia se încheie cu socialiştii şi opoziţia de centru-dreapta la egalitate

_ Surpriză uriașă la CM de handbal - Care sunt finalistele

_ Joe Biden face din nou lucrul înfiorător în șoaptă în Pennsylvania – apoi se amestecă fără mască cu mulțimea (VIDEO)

_ Comisia din 6 ianuarie a lui Liz Cheney Cita 14 alegători supleanți ai GOP pentru a depune mărturie, inclusiv președintele GOP din Georgia

_ Americanii, primiți cu 'flori' la Moscova - Doi americani arestaţi pe aeroportul Şeremetievo

_ VIDEO Noi imagini de la conflictul dintre o consilieră USR și doi consilieri de la PMP și PNL

_ FOTO Casa de Ajutor Reciproc a Arhiepiscopiei Buzăului a oferit sprijin de peste 70.000 de lei anul trecut

_ Surpriză la Europeanul masculin de handbal: Spania a eliminat Danemarca şi este în finală

_ Soluţia aleasă de clubul italian de fotbal Inter Milano pentru a depăşi problemele economice

_ Sepsi Sfântu Gheorghe - Universitatea Craiova, scor 3-1, în Liga 1

_ Dumitru Coarnă, deputat PSD, s-a reinfectat, alături de soție: 'Eu am în fiecare an'

_ STUDIU RISCUL de deces prin infectarea cu Omicron e REDUS cu 95 % de doza booster, la o ANUMITĂ categorie de populație

_ Petrolul atinge maximul ultimilor 7 ani din cauza îngrijorărilor legate de aprovizionare

_ Cel mai rapid gol al sezonului în Liga 1 la fotbal s-a marcat în meciul Sepsi - Universitatea Craiova

_ Expertul Kupchan a intrat în mintea lui Putin: „Pregăteşte schimbarea regimului de la Kiev”

_ SUA au „meci” şi cu China, nu doar cu Rusia: risc de "conflict militar"

_ Un pod din Pittsburgh se prăbuşeşte cu câteva ore înainte de vizita preşedintelui Biden

_ Luați dolari de la corporațiile Woke � Treceți la o companie (adevărată) Patriot Coffee

_ Antrenorul U Craiova, Laurențiu Reghecampf: 'Sunt puţin dezamăgit de reacţia jucătorilor în repriza a doua'

_ Preotul care trăgea clopotul de 200 de ori pe zi a fost amendat

_ Colaborare creștină: O parohie românească din Ungaria are parteneriat cu colege de alte confesiuni din țară

_ Fost ministru al Agriculturii, despre dependența României de alimentele din import: 'Intrăm în zona unui risc major. Este teribil de grav'

_ Thirty-five spaces for hearing minor victims to be created in Romania under Norway-funded project

_ Emoji-ul cu bărbatului „însărcinat” a produs deja primele controverse

_ Palatul Elysée: Emmanuel Macron şi Vladimir Putin au vorbit o oră la telefon

_ New Yorkezi nevaccinati arestați la Muzeul de Istorie American pentru că au refuzat să prezinte dovezi de vaccin: „Am pierdut totul” din cauza acestor mandate „neconstituționale”, „inumane”

_ Sorin Cîmpeanu, în fața omologilor din UE: 'Nimic nu este mai dramatic decât să fii nevoit să închizi școlile sau să le treci în online fără a fi pregătite'

_ Încă nu s-a ajuns la un consens pentru desemnarea unui nou preşedinte al Italiei

_ Principalii democrați din Pennsylvania vor omite vizita lui Joe Biden la Pittsburgh astăzi – din cauza „conflictelor de programare”

_ Nepsis Elveția le propune românilor din Țara Cantoanelor să facă shopping caritabil pentru persoanele nevoiașe din Episcopia Hușilor

_ 'Scârța, scârța pe hârtie' - concurs de creație teatrală organizat Biblioteca Metropolitană din București la 170 de ani de la nașterea lui I. L. Caragiale

Medvedev, ultraironic la adresa lui Nadal: "Nu știu cu cine va ține Djokovic". Nadal a câștigat bani grei făcând reclamă la Vaccinuri.

_ Poliţia din Tunisia a dejucat un atac terorist care viza zone turistice din ţară

_ Avuţia imobiliară a românilor a atins un nivel record

_ Guvernul islandez relaxează din nou restricţiile impuse în contextul pandemiei de COVID-19

_ Dusan Vlahovic, cel mai scump transfer al iernii în fotbal. Ce tricou va purta

_ Casa Albă îi urează bun venit lui Willow, noua „primă felină”

_ Trupele ruse au primit rezerve de sânge la granița cu Ucraina

_ Bursa de Valori Bucureşti a închis şedinţa de vineri în creştere pe majoritatea indicilor


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2990, afisate in 50 pagini.