Məlumat

Molekulyar Təkamül: Mrbayes heç dayanmır?

Molekulyar Təkamül: Mrbayes heç dayanmır?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mrbayes proqramından istifadə edərək Bayes filogenetik ağacları qurmaq üçün öz məlumatlarımdan istifadə edərkən, bir çox nəsillərdən sonra heç vaxt dayanma vəziyyətinə çatmır (yəni, bölünmə tezliklərinin orta standart sapması 0.01 -dən aşağı).

Bu nöqtəyə gəlmək üçün nə etməliyəm?

Dtip zülaldır, 37 takson daxil edildi, istifadə etdiyim model aşağıdakı kimi idi:

prset aamodel = sabit (wag); lset dərəcələri = Invgamma; mcmc ngen = 100000 samplefreq = 100

Daha yaxşı yaxınlaşma əldə etmək üçün cəhd edə biləcəyiniz bir neçə şey var. Çətinlik/səy/işləmə müddətini artırmaq üçün aşağıdakıları sınayardım.

  1. Bölünmə tezliklərinin daha yüksək standart sapması ilə kifayətlənin. MrBayes təlimatında deyilir: "Kobud bir bələdçi, 0.01 -dən aşağı olan bir standart standart sapmanın yaxınlaşmanın çox yaxşı bir göstəricisidir, analizinizin məqsədindən asılı olaraq 0.01 ilə 0.05 arasındakı dəyərlər uyğun ola bilər." Xüsusilə ağacın ən yaxşı dəstəklənən hissələri ilə maraqlanırsınızsa, bu uyğun bir seçimdir. 0.01 yalnız bir təlimatdır.
  2. Modeli daha çox nəsillər üçün işlədin. Ola bilsin ki, yaxınlaşma yolundadır, amma hələ oraya çatmayıb. 100000 əslində o qədər də çox deyil. 200000 və ya 500000 cəhd edin və model məkanının hələ də araşdırılmadığını yoxlayın. Araşdıra bilərsiniz.pTracer istifadə edərək fayllar. Ola bilsin ki, siz artıq bunu edirsiniz və buna görə də bilirsiniz ki, bu birləşmir. Günlük ehtimallarının sahələrinə baxsanız, qaçış optimal yerə çatdıqda nisbətən sabit olacaqlar.
  3. Fərqli bir amin turşusu modeli ilə və ya tərs qamma dərəcəsi olmadan çalışmağa çalışın. Daha sadə bir modelə yaxınlaşa bilsəniz, o zaman
  4. Zəncirlərin sayını 4 və ya 8-ə qədər artırın. Əgər paralel olaraq qaçmaq qabiliyyətiniz varsa, bu, analizlərinizi xeyli sürətləndirəcək.
  5. Quraşdırmaqla isitmə parametrini təkrar-təkrar dəyişməyə çalışınTempdəyişdirmə ehtimalını artıracaq daha aşağı bir dəyər. Varsayılan olaraq,İstilik = 0.1. Komanda satırında təhlilin gedişatını izləyə və qızdırılan zəncirlərin hansının soyuq zəncir olduğunu görə bilərsiniz.

Demospongiae süngər sinfi Porifera filumunda ən spesifik və morfoloji cəhətdən müxtəlifdir və onun içindəki növlər bütün dünyada bir sıra ekosistemlərin həyati komponentləridir. Onların hər yerdə olmasına baxmayaraq, onların filogenetik qarşılıqlı əlaqələri, meydana çıxma vaxtı və mitoxondrial biologiyası ilə bağlı hələ də həll edilməli olan bir sıra inadkar problemlər qalır, sonuncular isə hələ də araşdırılmağa başlayır.

Burada biz 14 yeni demosponge mitoxondrial genomlar yaratdıq, bunlardan əvvəllər nəşr olunmuş mitoxondrial resurslarla yanaşı, bu problemləri həll etmək üçün istifadə edilmişdir. Filogenomik təhlilə əlavə olaraq, Demospongiae alt sinifləri və əmrləri arasında qarşılıqlı əlaqələri anlamaq üçün çərçivə yaratmaq üçün sintenik məlumatlardan və kodlaşdırma bölgələrinin təhlilindən istifadə etdik. Biz, həmçinin, kodon istifadəsi, optimallaşdırma və gen ifadəsi baxımından bu təbəqələrin mitoxondrial biologiyasını öyrənmək, bu mühüm hüceyrə komponentlərinin Porifera-nın uğuruna necə töhfə verdiyini anlamaq üçün yeni resurslarımızdan istifadə etdik.

Nəticələrimiz Keratosa və (Verongimorpha + Heteroscleromorpha) arasındakı bacı əlaqəni güclü şəkildə dəstəkləyir və bu, nüvə markerlərindən istifadə etməklə əvvəlki tədqiqatlara ziddir. Tədqiqatımız bir Clionaida növünü əhatə edir və ilk dəfə olaraq Suberitida+(Clionaida+(Tethyida + Poecilosclerida) qruplaşmasına dəstək göstərir. Filogenetik analizlərimizin tapıntıları bizim struktur və kodlaşdırma səviyyəli sübutların dərindən araşdırılması ilə dəstəklənir. mitoxondrial məlumatlar. Zamanla kalibrlənmiş filogeniya Demospongiae-nin Kembridə mənşəyini təxmin etdi (

529 Mya) və demosponge nizamlı tac qruplarının əksəriyyətinin Mezozoyda meydana gəldiyini irəli sürür. Buna görə də, bu iş demosponge filogenetik əlaqələrini nəzərdən keçirmək üçün möhkəm əsas verir, həmçinin onların müvəffəqiyyəti və müxtəlifliyi üçün bioloji əsasları başa düşmək üçün vacib mitoxondrial məlumatları.


Molekulyar Təkamül: Mrbayes heç dayanmır? - Biologiya

MrBayes uğursuz olduğumuzda, bu (icazəsiz) hissə üçün geri çəkilmək və ilk növbədə yaxınlaşmanı necə qiymətləndirdiyimizə baxmaq istərdim. Mən indi bir neçə məlumat dəsti ilə qarşılaşdım ki, onlar üçün AWTY kimi alətlər olmadan konvergensiya problemlərini diaqnoz etmək çox çətin olacaq. AWTY -də iki diaqnostikanın xüsusilə faydalı olduğunu gördüm. Birincisi, slayd əmri nümunədəki ağacların üst-üstə düşməyən nümunələri üçün örtüklərin arxa ehtimalını göstərir: əsasən, arxa ehtimalların sürüşmə pəncərəsi. Kobud bir analiz miqyası, tək bir qaçış zamanı çox fərqli olan posterior ehtimalları göstərirsə, bu, qaçışların bir araya gəlmədiyinə dair güclü bir sübutdur. Həm də bir sıra müstəqil MCMC qaçışları üçün cütlüklərə bölünmüş tezlikləri quran müqayisə əmrinin böyük bir tərəfdarıyam.

Bir dostun dünən soruşduğu kimi, niyə yaxınlaşmanı qiymətləndirmək üçün daha çox insan AWTY istifadə etmir? Bildiyimə görə, bu, yaxınlaşmanın qiymətləndirilməsinə yönəlmiş yeganə ümumi diaqnostik vasitədir topologiyalarmolekulyar təkamül parametrlərinin yaxınlaşması deyil. Beləliklə, sistematikləri (adətən) ən çox maraqlandıran parametrlər toplusuna açıq şəkildə müraciət edir: ağacın özü.

Bunu nəzərə alaraq ədəbiyyatda konvergensiya diaqnostikası ilə bağlı qeyri -rəsmi bir araşdırma apardım. Bayesian nəticəsini istifadə edərək (əsasən MrBayes, ancaq bir neçəsi BEAST istifadə edərək) Molekulyar Filogenetik və Təkamülün son iki sayında nəşr olunan bütün məqalələrə baxdım və istifadə olunan yaxınlaşma diaqnostikasını cədvəlləşdirdim. Bəzi jurnallarda (Sistematik Biologiya?) Məqalələrin orta hesabla daha ciddi olan yaxınlaşma qiymətləndirməsindən istifadə etməsi məni təəccübləndirməsə də, MPE, hazırda təcrübəçi sistemçilər tərəfindən istifadə olunan metodların ağlabatan bir ölçüsü olmalıdır. Hər halda, 25 araşdırmada:

3 tədqiqat yalnız LnL dəyərlərinin durğunluğunu ” və ya bunun üçün bir şey araşdırdıqlarını bildirdi. Bunun mümkün olan ən pis yaxınlaşma sınağı olduğunu söyləməyə tərəddüd edirəm, çünki 5 tədqiqat heç bir yaxınlaşma testinin olmadığını, digəri isə ‘yanmaqdan imtina etməklə’ konvergensiya üçün sınaqdan keçirildiyini bildirdi. Düşünürəm ki, bu bloqun oxucularının əksəriyyəti ümumiyyətlə bunların adekvat olmadığı ilə razılaşar.

Ən çox rast gəlinən sinif, çoxlu qaçışların təhlilində bəzi dəyişiklikləri əhatə edirdi (11 tədqiqat), bu, müstəqil qaçışlar üçün split tezliklərin standart sapmasının yoxlanılmasını (6 tədqiqat) və müstəqil qaçışlar üçün posterior ehtimalların müqayisə edilməsini (2 tədqiqat) əhatə edir. Düşünürəm ki, bu yaxşı ümumi strategiyadır, lakin bunların əksəriyyəti yalnız 2 müstəqil qaçış hesab olunur. Bu yaxşı deyil. Təsəvvür edək ki, verilənlər bazanız üçün ağac sahəsi yüksək və bərabər ehtimala malik iki (bir qədər fərqli) topologiyadan ibarətdir. Konvergensiya zamanı MCMC seçiciniz bu topologiyaların hər ikisini onların arxa ehtimallarına nisbətdə ziyarət etməlidir (məsələn,

Hər biri üçün vaxtın 47% -i, çünki digər topologiyalar demək olar ki, yaxşı deyil).

Bu topologiyalar arasında hərəkət etmək üçün bir neçə nəsil lazımdırsa, böyük bir problem yaranır. Hətta yüksək dərəcədə optimallaşdırılmış MCMC seçicisi üçün, xüsusilə də böyük verilənlər dəstləri üçün, ağac məkanının “uzaq” bölgələri arasında hərəkət etmək üçün milyonlarla nəsil lazım ola biləcəyi məni heç təəccübləndirmir. Bu doğrudursa, iki qaçış adekvat olmaqdan çox uzaqdır, çünki iki müstəqil qaçışın əvvəlcə eyni yüksək ehtimallı topologiyanı tapma ehtimalı 50% -dir və kifayət qədər nəsil üçün işləməsə – Həm posterior ehtimalların oxşarlığına, həm də bölünmə tezliklərinin standart inkişafına və s. əsaslanaraq qaçışlar bir araya gəlmiş kimi görünəcək. Bu, ən pis vəziyyət ssenarisidir, çünki – kimi təsvir etdiyim – müəyyən siniflər sahib olduğu görünür

1.00 posterior ehtimal, əslində əsl posterior ehtimal 0.5 -ə yaxın ola bilər. Təəssüf ki, apriori ilə kifayət qədər nəsil sayını təyin etməyin yaxşı bir yolu yoxdur, buna görə burada yeganə həll çoxlu qaçışlar kimi görünür. ’

Növbəti ən çox yayılmış strategiya molekulyar təkamül parametrlərinin konvergensiyasını yoxlamaq idi, ya parametrlərin təsirli ölçülərini qiymətləndirməklə (6 iş), ya da Gelman-Rubin nisbi miqyaslı azalma faktorunu yoxlamaqla (1 iş). Tək hesab edilən bu yanaşmalara şübhə ilə yanaşıram, çünki molekulyar təkamül parametrlərinin yaxınlaşması ilə topologiyaların yaxınlaşması arasında çox az uyğunluq olduğunu gördüm. Ola bilsin ki, bu, işlədiyim bəzi çox çətin məlumat toplusunu əks etdirir, amma bu məni ruhlandırmır. Nəzərə alın ki, mən bu parametrlərin monitorinqinin əhəmiyyətsiz olduğunu iddia etmirəm, lakin topologiyalara marağımızla bağlı əsaslı olaraq qeyri-adekvatdır.

Nəhayət, AWTY -dən istifadə edilən 3 tədqiqat, yaxınlaşma uğursuzluğunun diaqnozunda proqramın potensial faydası nəzərə alınmaqla mənə olduqca aşağı görünür. Ümumiyyətlə, bu sorğunun nəticələri məni ruhlandırmır. Tədqiqat birliyimiz MCMC analizlərində yaxınlaşma uğursuzluğunun diaqnozu üçün kifayət qədər iş görürmü? Bu problem nə qədər ciddidir? Bəlkə də öz təcrübəmə əsaslanaraq bir pis dağlıqdan bir dağ düzəldirəm. Ancaq ədəbiyyata baxaraq, əksər tədqiqatların yaxınlaşma problemlərini kifayət qədər tanıdığına inandırmaq çətindir və bütün bunlardan bir qədər narahat olduğumu hiss edə bilmirəm.


Dəniz prasinofitlərində azot assimilyasiya edən fermentlərin molekulyar təkamülü

Azot assimilyasiyası, sitozol, xloroplast və mitokondriyada fermentlərin və yolların metabolik koordinasiyasını tələb edən yüksək tənzimlənmiş bir prosesdir. Prasinofit genomlarının əvvəlki tədqiqatları, nitrat və ammonium daşıyıcılarını kodlayan genlərin həm şaquli, həm də üfüqi ötürülməni əhatə edən kompleks bir təkamül tarixinə malik olduğunu ortaya qoydu. Burada oxşar kompleks tarixin müşahidə edilib-edilmədiyini müəyyən etmək üçün yaxşı qorunan azot assimilyasiya edən fermentlərin təkamül tarixini araşdırırıq. Filogenetik analizlər, prasinofitlərdə glutamin sintetazını (GS) III kodlayan genlərin, bir heterokonts üzvündən üfüqi gen köçürülməsi nəticəsində əmələ gəldiyini göstərir. Bunun əksinə olaraq, GSII kodlayan genlərE., kanonik bir damar bitkisi və yaşıl yosun fermenti tapıldı Mikromonalar genomları, lakin itirdikləri Ostreokokk. Filogenetik analizlər yerləşdirdi Mikromonalar Daha böyük bir xlorofit/damar bitkisindəki GSII-lər, şaquli ötürülmə yolu ilə əmələ gələn bu prasinofitlərdə GSII və Fd-NiR kodlayan genləri göstərən, ferredoksin asılı nitrit redüktaza (Fd-NiR) bənzər bir topologiya müşahidə edildi. Nəticələrimiz göstərir ki, azot assimilyasiya edən fermentləri kodlayan genlər MikromonalarOstreokok differensial şəkildə itirilmiş və həmçinin müxtəlif təkamül nəsillərindən toplanmışdır ki, bu da prasinofitlərdə azotun assimilyasiyasının tənzimlənməsinin digər yaşıl yosunlardan fərqli olacağını göstərir.

Bu, abunə məzmununun, qurumunuz vasitəsilə girişin önizləməsidir.


Yeni kəşf uzun müddət davam edən təkamül nəzəriyyəsinə meydan oxuyur

Mike McDonald, Laura Woods (solda) və Aysha Sezmis (sağda) ilə son ARC Future Fellow. Kredit: Steve Morton

Dünyanın ən uzun təkamül təcrübələrindən birində iştirak edən monaş alimləri, uyğunlaşmanın molekulyar detallarına 'yüksək qətnamə' ilə baxan bir araşdırma ilə qurulmuş bir nəzəriyyəni çürütdülər.

Bu gün dünyanın üzləşdiyi problemlərin çoxu təkamül proseslərinin nəticəsidir.

"Xərçəng bədəninizdə inkişaf edən hüceyrələr qrupudur, antibiotik müqaviməti bakteriyaların antibiotiklərin istifadəsinə uyğunlaşmasının nəticəsidir və iqlim dəyişikliyi bütün ekosistemləri uyğunlaşmağa və ya ölməyə məcbur edir" dedi tədqiqatın həmmüəllifi Dr Mike McDonald. Monash Biologiya Elmləri Məktəbi.

"Müasir təkamül biologiyasının əsas məqsədi təkamül dəyişikliklərini proqnozlaşdırmaq və ya gözləməkdir" dedi.

"Araşdırmamız, nəşr olundu Təbiət, əhəmiyyətli təkamül zaman miqyasında uyğunlaşmanın molekulyar təfərrüatlarının yüksək keyfiyyətli görünüşünü təmin edir.

"Uyğunluğun sürətinə, təkrarlanmasına və molekulyar əsaslarına dair təqdim etdiyimiz fikirlər bu təkamül proseslərinin və problemlərinin daha yaxşı anlaşılmasına kömək edəcək."

Bu yaxınlarda ARC Future Fellow olan Dr McDonald, uyğunlaşma genetikası ilə məşğuldur. Bu sahəni araşdırmaq üçün Dr McDonald's laboratoriyası maya və E.coli kimi digər mikrobların populyasiyalarını müxtəlif laboratoriya mühitlərində minlərlə nəsillərə yayır.

Dr McDonald, Richard Lenksinin rəhbərliyi altında 30-cu ilində davam edən "E.coli uzunmüddətli təkamül təcrübəsi" nə qatıldı. Bu araşdırma, əvvəlcə eyni 12 E.coli populyasiyasındakı genetik dəyişiklikləri izlədi.

"Lenski araşdırması 67.000-dən çox E.coli nəsli ilə aparılan ən uzunmüddətli mikrobioloji təkamül təcrübəsidir ki, bu da bir milyon ildən çox insanın təkamülünə bərabərdir" dedi Dr McDonald.

"Araşdırmamızda, təcrübəmizdəki E. coli populyasiyalarının uzun müddət çox sadə bir mühitdə inkişaf etməsinə baxmayaraq, hələ də yaşadıqları mühitə uyğunlaşdıqlarını gördük.

“Başqa sözlə, uyğun gələn daha fit olur.

"Ancaq qurulmuş nəzəriyyə bizə deyir ki, E.coli -nin indiyə qədər çatmalı olduğu" fitnes zirvəsi "olmalı olduğundan adaptasiyanın bu vaxta qədər dayandırılması lazım idi - və işimiz bunun belə olmadığını göstərir."

Dr McDonald-a görə, bir izahat ondan ibarətdir ki, E. coli təkamül etdikcə, böyüdükləri mühiti dəyişirlər. Ətrafdakı bu dəyişiklik daha sonra təkamülə səbəb olur ki, populyasiyalar heç vaxt uyğunlaşmağı dayandırmasın.

Tədqiqatında, tədqiqatçılar, ehtiyac duyduqları həlli təmin edərək, 61.000 təkamül nəsli üçün 33.000 -dən çox mutasiyanı izləmələrinə imkan verən genom sıralaması apardılar.

"Bu, eyni zamanda bizə təkrarlanan uyğunlaşmanın nə qədər geniş olduğunu və təsadüfi təsirlərin təkamülün nəticələrinə necə təsir göstərə biləcəyinə dair hərtərəfli fikir verdi" dedi Dr McDonald.


Xüsusiyyətləri

Santrifüj

Dəzgah Hesabatı

Prezidentin məktubu

Perspektivlər və Rəylər

Alətlər qutusu

İnstitut Xəbərləri

Elm Təhsili

Laboratoriya kitabı

Bülleten haqqında

illüstrasiya Keenan Cummings

Nəşriyyatçılar tələbələrə fərdiləşdirilmiş, interaktiv təcrübə vermək üçün sərhədləri itələyərək dərsliklərlə rəqəmsallaşmağa başlayırlar.

Mürəkkəb ilk nəşrdə qurudulmamışdı Molekulyar Biologiya: Prinsiplər və Təcrübə onun alim müəllifləri ikinci üçün ideyalar qurmağa başlayanda. Tələbələrə hərəkətdə elmə ön sırada yer vermək üçün səhifədəki sözlərin ötəsini keçərdilər.

2010 -cu ilin yazı idi və əməkdaşlar kitabın rəssamı Adam Steinberqlə bir az əvvəl görüşmüşdülər. Steinberg yenicə zərb etdiyi iPad-də onlara sıçrayan dövri cədvəl tətbiqini göstərdi Elementlər: Vizual Kəşfiyyat dünyalarını sarsıtdı.

Tətbiqə ağıllı şəkildə tərtib edilmiş faktlar və parıldayan dövri cədvəl triviaları daxildir. Lakin onun real təsiri vizual idi. Onun yaradıcısı, alim Teodor Qrey, hər bir elementi təmsil etmək üçün mini-muzeyə dəyərli füsunkar əşyalar toplamışdı - vismutun parıldayan parçasından tutmuş misdən hazırlanmış dimestore əjdaha heykəlciyinə qədər. Tətbiq istifadəçiləri obyektləri 3-D formatında görə bilər və barmağı ilə sürüşdürməklə onları qabaqdan arxaya və yenidən önə çevirə bilərdi.

O, bir əşyanı tutaraq əlinizdə çevirmək deyildi, amma olduqca yaxın idi.

Berkeley, Kaliforniya Universitetində bir HHMI tədqiqatçısı və dərsliyin həmmüəllifi Jennifer Doudna, tətbiqin bir dərsliyin ənənəvi sərhədlərini necə aşdığını təəccübləndirdi. "Kollecdə oxuyanda və ilk dəfə [molekulyar biologiya] öyrənərkən dərslik yanaşmasını çox quru gördüm" deyir. "Elmin canlı, nəfəs alan, böyüyən, dəyişən bir sahə olması əslində heç bir məna vermədi."

İlk nəşrində Molekulyar biologiya, Doudna və həmmüəllifləri Michael M. Cox və Michael O'Donnell, mövzularını demək olar ki, tamamilə çap olunmuş səhifənin hüdudlarında humanistləşdirmək üçün yola çıxmışdılar. Məsələn, hər fəsli bir kəşf anından bəhs edən bir alimin birinci şəxsiyyət vinyeti ilə açdılar.

Lakin Steinberg-in planşet kompüter nümayişi onları tələbələrin oxuduqları zaman istifadə edə biləcəkləri vinyetkaların video versiyalarını əlavə etmək arzusunu yaratdı. Şagirdlərin məlumat dəstlərini seçib nəticəyə qədər izləyə biləcəyi 3 ölçülü animasiyalar və virtual təcrübələr xəyal etdilər.

Rokfeller Universitetində HHMI müstəntiqi O'Donnell deyir: "Bizim ideyalarımız var və yer mütləq sürətlə dəyişir". "Hamımız bu barədə düşünürük və hamımız çox həyəcanlıyıq."

WEB ƏLAVƏ:
Dərsliyi çölə atmaq

Bəzi məktəblərdə müəllimlər elektron təhsil platformasının xeyrinə dərsliyi tamamilə atlayırlar.
Ətraflı oxu >>

Bəs kollec fənni dərslikləri beş ildən sonra necə olacaq? On il? Artıq molekulyar proseslərin animasiyalarını, elm adamlarının kəşflərdən bəhs edən videolarını və dünyanın hər yerində tədqiqatçılar və tələbələr arasında sosial şəbəkələri birləşdirmək üçün fiziki səhifədən kənara çıxdı. Nəşriyyatlar müəllimlərin istədikləri kimi fərdiləşdirə biləcəyi məzmun təklif edir. Bununla belə, naməlumlar sürüsü dövrə vurur - iPad qalib gələcəkmi? Möhtəşəm tətbiqlər hazırlamaq xərcləri tələbələrin ödəmək istədiklərindən daha çox olacaqmı?

Elm müəllifləri ilə işləyən Oxford University Press-in baş redaktoru Conatan Crowe, dərslik sənayesinin yaxın bir neçə ildə keçmiş 50 və ya 100 illə müqayisədə daha çox dəyişəcəyini proqnozlaşdırır. bu gələcəyə iddialı olmaq.

Hələ Kiçik Bazar

Kollec dərslikləri böyük bir işdir. ABŞ nəşriyyatçılarının Amerika Nəşriyyat Birliyi tərəfindən fevral ayında açıqladığı xalis satış gəlirinə görə, ali təhsil dərsliklərinin satışları 2009 -cu ildən bəri 7,8 faiz artaraq, 2010 -cu il üçün 4,58 milyard dollar idi.

Rəqəmsal dərsliklər, dərslik bazarının təxminən 5 faizini təşkil edir, deyən Nature Publishing Group (NPG) nəşriyyat direktoru Vikram Savkar, tezliklə kollec səviyyəsində ikinci rəqəmsal təşəbbüsə başlayacaq. Digər rəqəmlər bunu sübut edir: ali təhsil bazarı üçün elm dərsliklərinin böyük nəşriyyatı olan John Wiley və Sons üçün, keçən il ali təhsildən əldə etdiyi 290 milyon dollarlıq gəlirin 10 milyon dolları yalnız rəqəmsal satışlardan gəlir (başlıqlar çap olunmamışdır) dərslik)-bu, şirkətin ali təhsil gəlirinin 3,5 faizidir.

Savkar deyir: "Bazarda hər kəs rəqəmsallaşmağın vaxtının olduğunu deyir, lakin ildən-ilə insanlar pullarının çoxunu çap dərsliklərinə sərf edirlər". "Şəxsən mən buna görədir ki, hələ bazara həqiqətən maraqlı olan və dərslikləri effektiv əvəz etmək üçün nəzərdə tutulmuş rəqəmsal layihələr çıxmayıb."

Yeni Müəssisə

Inkling adlı interaktiv nəşriyyat şirkətinin baş direktoru Matt MacInnis deyir ki, “dərslik” onun şirkətinin inkişaf etdirdiyi yeni növ öyrənmə məzmunu üçün çox dar termindir. Apple-ın beynəlxalq təhsil şöbəsinin məzunu olan MacInnis, ənənəvi çap dərsliklərinin yeni bir nəsil media ilə zəngin öyrənmə platformaları ilə əvəz olunmasını nəzərdə tutur.

2009-cu ildə anadan olan Inkling, mövcud dərslikləri (və onların animasiyalar və özünüqiymətləndirmə testləri kimi əlavə onlayn məzmununu) götürür, onları "yavaşca sökür" və sonra iPad kimi multitouch planşet cihazları üçün yenidən yığır. Məsələn, Inkling-in versiyası Hole İnsan Anatomiyası və Fiziologiyası mətnə ​​daxil edilmiş 400 interaktiv “eksponat”, o cümlədən 3 ölçülü animasiyalar, tələbələrin etiketləri yox edə və özlərini sınaya biləcəyi anatomik diaqramlar və ani rəy verən interaktiv testlər təqdim edir. Tələbələr barmaqları ilə keçidləri vurğulaya, ekrandakı fikirləri dostları ilə mavi “yapışqan qeydlər”də dəyişdirə və müəllimlərinin bənövşəyi rəngdə lazımlı annotasiyalarını oxuya bilərlər.

Brown Universiteti Tibb Fakültəsi bu yaxınlarda Inkling konsepsiyasını satın aldı. Onun gələn birinci kurs tələbələri, onlardan 108-i iPad almaq tələb olunacaq və əsas preklinik siniflər üçün dərslik kimi altı Inkling adından istifadə edəcəklər.

NPG, jurnalın naşiri Təbiət, elmi təlimat məzmununu tələbələr üçün daha əlçatan etmək yollarını tapır. Savkar deyir ki, 2009-cu ilin yanvarında NPG "elmə dərin sevgisi olan bakalavrlar və orta məktəb tələbələri üçün şəxsi tədqiqat sahəsi kimi" Scitable adlı pulsuz birgə öyrənmə saytını təqdim etdi. İstifadəçilər artan orijinal məzmun kitabxanasına, eləcə də əvvəllər dərc edilmiş materiala daxil ola bilərlər Təbiətəsasən genetika, hüceyrə biologiyası və ekologiyada.

"Nəhayət o, bütün biologiyanı əhatə edəcək" dedi. Təlimatçılar mütaliələr təyin edə, tələbələrdən onları asudə vaxtlarında araşdırmalarını xahiş edə bilər, üstəlik tələbələr sistemə daxil olub elm adamlarına suallar verə, dünyanın digər yerlərindəki tələbələrlə ünsiyyət qura və qlobal istiləşmə və nevrologiya kimi mövzularda tələbələrin yazdığı bloqları oxuya bilərlər.

İkinci NPG layihəsi 49 dollarlıq interaktiv rəqəmsal layihədirBiologiyanın əsasları 2011-ci ilin sentyabrında üç Kaliforniya əyalət universitetinin kampusunda debüt edəcək dərslik.Biologiyanın əsasları Alimin istehsal etdiyi məzmun və çap dərsliyinin yüksək keyfiyyətli illüstrasiyalarını ilkin ədəbiyyatla birləşdirməyi hədəfləyir Təbiət, həmçinin animasiyalar, dərslərə inteqrasiya olunmuş qiymətləndirmə testləri və tələbələrin manipulyasiya edə biləcəyi anlayışların interaktiv simulyasiyaları.

Savkar deyir: "Mümkün olan yerdə biz tələbəni fəal şəkildə cəlb etməyə çalışırıq". Məsələn, "Uçun" modulu şagirdlərə bir milçək üçün müxtəlif genetik material seçməyə və sonra seçimləri ilə fenotipin necə dəyişdiyini görməyə imkan verir.

Tələbələr materialı masa üstü, noutbuk, smartfon və ya planşetdən əldə edə bilərlər. Onlar həmçinin dərsliyin bir rəngli nüsxəsini pulsuz çap edə bilərlər. Müəllimlər məzmunu fərdiləşdirmək istəyirlərsə - təlimçilərin 25-35 faizi NPG -yə göstərdiyi kimi - rəqəmsal dərslik avtomatik olaraq istədiyi kimi yenidən düzəldiləcək.

Redaksiya heyəti tərəfindən araşdırıldıqdan sonra pulsuz yeniləmələr davamlı olaraq gələcək. "Buna canlı nəşr kimi baxırıq" deyir Savkar.

Bir İnvestisiya

Nağd pulu olmayan kollec tələbələri arasında hər zaman qaynar mövzu olan qiymət məsələləri mürəkkəbdir. Elektron dərsliklər çap qiymətinin təxminən yarısına başa gəlir. Inkling-in başlıqları ümumiyyətlə elektron kitablardan 15 faiz bahadır, lakin tələbələr məzmun üçün hər fəsil üçün 2,99 dollar ödəyə bilərlər. Müəllimlər bir kurs üçün fəsillər seçə və seçə bilərlər, buna görə yalnız 15 fəslə ehtiyac varsa, tələbələr 60 fəsildən ibarət olan kitab üçün 180 dollar əvəzinə 45 dollar ödəyirlər.

Yenə də tələbələrin planşet cihazı üçün 500 dollar və ya daha çox pul ödəmələri lazım olacaq. ABŞ -da böyük bir kollec dərsliyi nəşriyyatı olan Jones və Bartlett Learning -in baş vitse -prezidenti və baş marketinq müdiri Alison Pendergast, iPad məzmununu inkişaf etdirən interaktiv nəşriyyatların çap və kağızdan qənaət edə biləcəyini, ancaq multimediya xüsusiyyətlərinin inkişaf etdirmə xərclərinin daha yüksək olacağını söyləyir.

"Texnologiyanın dərsliklərin qiymətini aşağı salacağını düşünmürəm" deyir Pendergast. “Bir şey varsa, onların qiymətini olduqları yerdə saxlayacaq. Bütün bu əlavə komponentlər - animasiyalar, simulyasiyalar və interaktivlik - inkişaf etdirmək bahadır.

“Biz tələbələr üçün resursları münasib saxlayan, lakin eyni zamanda qabaqcıl olan biznes modellərini tapmağa davam edirik. Bu işi ucuz başa çatdırmaq çətindir - və bunu yaxşı etmək üçün investisiya olmalıdır."

Qeyri-kommersiya təşkilatı E.O. Wilson Biomüxtəliflik Vəqfi, 59 bölmədən ibarət rəqəmsal biologiya dərsliyi hazırlamaq üçün 10 milyon dollara ehtiyac olacağını təxmin edir Yer üzündə həyat. Amma fond bunu özəl və ictimai donorların pulu ilə ödəməyi və dərsliyi pulsuz olaraq ictimaiyyətə təqdim etməyi planlaşdırır.

HHMI müstəntiqi Metyu Skott, Stenford Universitetinin professoru və həmmüəllifi Molekulyar Hüceyrə Biologiyası, pulsuz məzmunlu başqa bir qeyri-kommersiya saytı olan Khan Academy-nin pərəstişkarıdır. Salman Xan adlı MIT məzunu tərəfindən hazırlanmış bu sayt xanın səsi ilə hər şeyi izah edən elektron lövhədə cızılmış qeydlərdən və rəngli karalamalardan ibarət 2000-dən çox video dərslik təklif edir. Məzmun əvvəlcədən öyrənmə riyaziyyatı və fizikasına meyllidir, eyni zamanda onlarla yüksək səviyyəli biologiya və üzvi kimya videoları da ehtiva edir. Müəllimlər şagirdlərini sinif olaraq qeydiyyatdan keçirə bilər, sonra onları xüsusi video və qiymətləndirmə məşqlərinə yönləndirə və proseslərini izləyə bilərlər.

"Çox yaxşı iş görüldü" deyir Scott. "Mən istifadə edirəm, uşaqlarım istifadə edir və Stenford fakültəsi olan dostlar istifadə edirlər."

Effektiv Tədris

Harvard Universitetində tələbələr boş vaxtlarında iPad -lərinə bağlana bilər, lakin hələ də lisenziya biologiya dərslərində istifadə etmirlər. Bunun əvəzinə müəllimlər, sinifin müəyyən bir konsepsiya haqqında anlayışını ölçmək və müzakirəni aparmaq üçün hüceyrə proseslərini göstərən cizgi filmləri və əl tıklayıcıları kimi ən son interaktiv texnologiyaya etibar edirlər.

Molekulyar və hüceyrə biologiyası professoru və Həyat Elmləri Təhsilinin direktoru Robert Lue deyir: "Məsələn, bir nüvə zərfinin üzərindəki zülalların daşınmasını göstərən bir animasiyanı izlədikdən sonra, nümayiş olunan əsas proses haqqında bir müzakirə aparacağıq". Harvard Universitetində bir HHMI lisenziya proqramı direktorudur. "Ancaq sonra canlı bir hüceyrə kontekstində bir müzakirə aparacağıq - göstərmədiyimiz şeylər nələrdir və danışdığımız prosesə necə təsir edəcək?

Həm çox sürətlə genişlənən, həm də hələ həll olunmamış bir çox şeyin olduğu bir sahədir. Bu o deməkdir ki, həyat elmləri kursları və dərsliklər davamlı olaraq fundamental paradiqmaların düzəlişlərinə cavab verir.

Harvardın rəqəmsal animasiyalar üçün Biovisions proqramını idarə edən Lue, "Bir şeyə passiv baxmaq kimi deyil, əsl bir tədris vasitəsinə çevrilir" deyir.

Lue deyir ki, dərsliklərin mənzərəsi sürətlə dəyişir, lakin o, müəllimlərin getdikcə daha dəqiq müəyyən edilmiş və dəqiq planlaşdırılan pedaqoji məqsədlərinə cavab vermək üçün onun necə dəyişdiyindən çox, onun yaxınlıqdakı ekrana ən son fısıltılı interaktiv xüsusiyyətləri gətirməsi ilə maraqlanmır. Dərslik müəllifləri əvvəlcə konsepsiyaları aydın şəkildə izah etməyə diqqət yetirirdilər, lakin "müəlliflər indi yalnız bir şeyi necə təqdim etməyi deyil, onu necə öyrətməyi də düşünmək üçün çox vaxt sərf etməlidirlər" deyir Lue.

"Keçmişdə, dərsliklər sadəcə yazılmış sözlərdəki məlumatları aydın şəkillərlə qoydu. Ancaq materialı ən yaxşı şəkildə necə öyrətmək, interaktivlik və fəaliyyətə əsaslanan öyrənmə metodlarından necə istifadə etmək barədə çox şey öyrəndik "deyir. Məsələn, biologiya, informatika və vizual incəsənət kurslarında təhsil alan tələbələr öz elmi animasiyalarını inkişaf etdirmək üçün birlikdə işləyə bilərlər.

"Yalnız iki örtük arasındakı material deyil" deyir Lue. "Bu, həm də daha effektiv öyrətmək baxımından tam bir proqramdır."

HHMI-nin BioInteractive veb-saytı üçün dərslik məzmununu əlavə etmək üçün materiallar hazırlayan HHMI-nin təhsil resursları qrupuna rəhbərlik edən Dennis Liu, "Dərslik həmişə bir çərçivə olaraq oradadır" deyir. “Biz müəllimlərin indi nəyi öyrətdiklərini nəzərə almalıyıq, eyni zamanda onları yeni məzmun və ideyalarla tanış etməliyik və onların kurikulumlarına qabaqcıl tədqiqatları daxil etmələrinə kömək etməliyik.” Liu, bəziləri ağıllı telefonlar və iPad üçün uyğunlaşdırılan BioInteractive animasiyalarının yeni dərslik kimi məhsullara rəqəmsal aktivlər kimi daxil olmasını görmək ümidindədir. Liu deyir: "Bəzi media vasitələrimizi yeni rəqəmsal dərslik məzmununa uyğun olaraq dizayn etmək üçün müəlliflər və nəşriyyatlarla gələcək əməkdaşlıqları təsəvvür edə bilərəm".

Fasiləsiz Yeniləmələr

Həyat elmlərində bir dilemma, son 20-30 ildə sıçrayışlı kəşflərlə gələn məlumatın “böyük partlayışını” bir kursa necə ayırmaqdır. "Həm çox sürətlə genişlənən, həm də hələ həll edilməmiş bir çox şeyin olduğu bir sahədir" deyir Lue. "Bu o deməkdir ki, həyat elmləri kursları və dərsliklər fundamental paradiqmaların düzəlişlərinə daim cavab verir."

Müəyyən bir ideya üçün iki və ya üç rəqabət modeli ilə Lue deyir ki, dərslik müəllifləri üçün hazırkı problem bütün material spektrini qiymətləndirmək və hansı nümunələrin əsas prinsipləri ən yaxşı şəkildə nümayiş etdirəcəyini seçməkdir. "Təlimatçılara materialı təhvil vermək əvəzinə ən səmərəli şəkildə istifadə etmələrinə kömək etməliyik" deyir Lue.

HHMI tədqiqatçısı Matthew Scott üçün, dərslik müəllifliyinin xüsusilə cəlbedici bir hissəsi, dəbdə olan kəşfləri yalnız dəbdə olanlardan ayırmaqdır.

"Bəlkə də səhv ola biləcəyi və ya göründüyündən daha az əhəmiyyətli olan ən son isti şeyləri çox qoymaq istəmirsiniz" deyir. "Bununla belə, siz kitabın müasir görünməsini istəyirsiniz, buna görə də balanslaşdırıcı hərəkət edirsiniz."

Oxford University Press -dən Jonathan Crowe, rəqəmsal məzmunu istədiyi kimi dəyişdirmə qabiliyyətinə sahib olaraq, müəlliflərin ən son kəşflərə ayaq uydurmaq və ya köhnə kurasiya üsuluna sadiq qalmaq üçün şeyləri daim yeniləyəcəyini görmək "maraqlı" olacağını söyləyir.

"Teorik olaraq, onların vəzifəsi heç vaxt bitə bilməz" deyir. "İşlədiyim molekulyar biologiya komandası, heç olmasa boyunlarını nəfəs almadan bir neçə il yaşadılar. Hər ay onların yanında ola bilərdim və bu heç vaxt dayandırıla bilməz. "

WEB ƏLAVƏ:
Dərsliyin təkamülü

Bir molekulyar biologiya dərsliyinin anlayışdan reallığa necə çevrildiyini öyrənin.
Ətraflı oxu >>

Daimi yeniləmələrdən daha çox artımlı yeniləmələrin, sonra isə hər üç ildən bir yeni nəşrlərin olacağından şübhələnir. Krou deyir ki, daha aktual mövzular üçün “sosial şəbəkə kimi şeylər burada işə düşə bilər”. "Kəşf baş verərsə, sizin Twitter-də kitabla əlaqəli lentiniz ola bilər. Həmin lenti izləyən hər kəs bunun baş verdiyini görəcək və sonra bu xüsusi irəliləyiş üçün bu jurnala nəzər salacaq." Və sonra dərsliyin yeni versiyası ortaya çıxanda "müəlliflər onu povestə daxil edə bilərlər."

Hər ikisinin ən yaxşısı

Müəlliflər və təhsil işçiləri rəqəmsal axmaqlıqdan keçərkən, kağız dərsliyi tezliklə mağara rəsmləri və işıqlandırılmış əlyazmalar yolu ilə gedəcəkmi? Yoxsa şagirdlər dərslikdən yapışacaqlar ki, otun üstündə oturub səhifəni sarı markerlə vurğulamaq elektron işıqlandırmaqdan daha asandır?

Pendergast, ən yaxşı çap dərsliklərinin, xüsusən də üst səviyyə kursları üçün, insanların gözlədiyi qədər sürətlə getməyəcəyini söyləyir. "Hələ də olduqca funksional bir vasitədir."

"Riyaziyyatı, kimya və ya fizikanı öyrənməyə çalışdığınız zaman və bu işlər çox çətindir, düşünürəm ki, insanlar dərsliyi can yeleği kimi istifadə edirlər. Bu sığortadır - siz onu qəbul edirsiniz və ümid edirsiniz ki, bu, öyrənməyə çalışdığınız anlayışları başa düşmək üçün sizə lazım olan izahatı verəcəkdir."

Rəqəmsal məzmunun üstünlüyü, öyrənmə təcrübəsini fərdiləşdirməsidir, buna görə də şagirdlər məlumatı öz sürətləri ilə işlədə və materialı daha yaxşı başa düşmək üçün vizual vasitələrdən istifadə edə bilərlər.

“Instead of reading 20 pages on the Civil War or Civil Rights Movement, they could go on a website and see a video of Martin Luther King,” she says. “They could see and read original text from MLK and JFK and get a much more visual experience over time.”

The iPad is a physical object, too—and one that weighs a mere 1.35 pounds, making the textbook seem more like a millstone than a life vest. In the second edition of Molecular Biology: Principles and Practice, Doudna hopes to fuse the best of print and digital. “I doubt there will be less text, frankly, because we’ve found that faculty want quite a high level of discussion about experimental findings.

“But expanding into other kinds of media like the iPad will allow us to give people more options. We could pick any sort of topic in molecular biology and have an application that would allow students to get real-time information about that concept. We could have discussions with practicing scientists kept very up to date with interviews as new discoveries are made.

“Or it could be a hands-on demonstration of the discovery, showing them data and walking them through how one does the experiment.”

Doudna hopes to have all that out in three years. “We just had our booksigning party [for the first edition], and our publisher said, ‘Don’t relax. In a few months I’m going to be calling you.’”


Our Research

Dormancy is an essential phase of life. Our goal is to establish an integrated molecular understanding of dormancy across cells, tissues, and the whole organism. Our research comprises two key components - Diapause as the research subject & the African killifish (Nothobranchius furzeri ) as the research organism. Together, they provide a compelling angle to study dormancy and how it can suspend & protect organisms in vertebrates.

African killifish and diapause embryo

Life runs like a clock. From showing our first heartbeat, to birth, puberty, getting old, and the eventual demise, we reach every milestone in order and on time. Bu halda clock of life apparently can only progress forward and never stop, many organisms in the wild have evolved various forms of dormancy, putting their life on hold to survive through unfavorable conditions. Among different dormancy, diapause is especially intriguing, as not only it has a unique ability to suspend embryonic development, but also it can do so for an extended period of time without compromising subsequent development and adulthood physiology. Diapause is thus also considered a rare non-aging state potentially coupled with the ability of rejuvenation (pause and turn back the clock of life).

Diapause is widespread in both invertebrates and vertebrates, including mammals. However, the high complexity of the vertebrate system and the low accessibility of the embryos inside mammals have limited our knowledge of vertebrate diapause. We overcome these obstacles by developing the naturally fast aging African killifish (fast forward the clock of life) as a research system of vertebrate diapause. Its high number of transparent embryos outside of the female body makes the diapause embryos easy to observe, obtain, and manipulate for a broad range of experiments. The embryos can stay in diapause for up to years, which is several times longer than the African killifish’s months-long lifespan. The characteristics of long diapause coupled with a short lifespan in the African killifish present a uniquely suited platform to feasibly experiment the functional implication of diapause in vertebrates.

Our research can be summarized into the following directions:

The Signaling to Regulate Diapause

To deepen our knowledge of vertebrate diapause, we study the underlying signaling pathways and molecular mechanisms of diapause across different cells and tissues, and compare them with other forms of dormancy.

Movie: The African killifish embryos can enter diapause at the end of somitogenesis to suspend the development (top embryo) or escape diapause (bottom embryo) to continue the development.

The Mechanism to Suspend Development

To understand how diapause suspends development, we dissect the communications between diapause and developmental principles of cell proliferation, morphogenesis, and differentiation.

Şəkil: The African killifish embryos enter diapause with already developed organs and tissues composed of cells at various differentiated states. Immunostaining - magenta: SOX2 (Neural stem cells / Neural progenitor cells) blue: GFAP (Neural stem cells / Radial glia), green: Acetylated tubulin (Differentiated neurons).

The Ability to Preserve Life

To understand how diapause preserves life, we characterize the interplay between diapause and aging at both physiological and molecular levels. We also work to elucidate the potential rejuvenation coupled with diapause.

Şəkil: The African killifish lives an extremely short lifespan and ages from young (top fish) to old (bottom fish) in a few months. This fast aging process makes it possible to study and follow the whole aging process with a feasible timeline.

The African Killifish for Research and Education

To strengthen the African killifish as a research organism and an educational resource, we characterize its embryogenesis and aging process in detail. We innovate genetic and molecular tools. And we integrate these initiatives into educational training for undergraduate/graduate students and outreach.

Şəkil: The African killifish evolves diapause, allowing the fish to live out of water for months to years to survive the annual drought, a remarkable showcase of selection and adaptation in evolution. Life finds a way.


Dəstəkləyici məlumatlar

S1 Fig. The axons of the brainstem pacemaker neurons run down the spinal cord (grey line) and synapse on the EMNs (teal).

Top: in most adult Gymnotiforms, the axons of the EMNs synapse on the muscle-derived cells of the electric organ (salmon). In Apteronotids, the muscle-derived electric organ degenerates (former position faded), and the axons of the EMNs extend and form a new, neurogenic electric organ. EMN, electromotorneuron.

S2 Fig. The relative expression of sodium channels in muscle and spinal cord.

Plots show the relative expression of all transfrags of each paralog in each species. For most paralogs, each transfrag has similar expression. The unduplicated scn4ab ortholog in non-Apteronotids is highlighted in purple, while the duplicate scn4ab parlaogs in Apteronotids are highlighted in red and blue. Figure data included in S1 Data.

S3 Fig. Relative expression of scn4aa və scn4ab1 in muscle and spinal cord derived from qRT-PCR in samples from A. albifrons.

qRT-PCR, quantitative reverse transcription PCR. Expression was normalized to the housekeeping gene RPL13a.

S4 Fig. Sequence alignment of A. albifrons muscle-specific scn4ab2 (top) and EMN/muscle–expressing scn4ab1 (bottom).

Sequences derived from molecular cloning and Sanger sequencing. Dashed vertical lines indicate exon–intron boundaries. Exon numbering is according to alignment with D. rerio scn4ab. EMN, electromotorneuron.

S5 Fig. Gene tree for scn4ab of Gymnotiforms and other teleosts rooted with scn4aa.

Note that scn4ab is in single copy in 2 basal Apteronotids (“A” bonapartiiA. devenanzi) but duplicated into scn4ab1scn4ab2 before the divergence of the 3 members of the Apteronotini. Key events in the evolution of myogenic and neurogenic electric organs are noted. Posterior probabilities given for duplication of scn4ab in the Apteronotini. Gene accessions included in S1 Table.

S6 Fig. The domain 3–4 intracellular loop and the domain 4 S4–S5 linker from Nav channels of A. albifrons, D. rerio, və Homo sapiens to illustrate the strong conservation of these motifs across channels and species.

Some amino acid substitutions occur in all Apteronotid scn4ab channels (blue dot), some in all Apteronotini (red dots), and 1 only in A. albifrons (green dot). Nav, voltage-gated sodium.

S7 Fig. Normalized current–voltage relationship for the transient and persistent current for the cell recorded in Fig 4B.

Note that the persistent current activates at a more negative voltage than the peak current and that it comprises a relatively greater fraction of the peak current in the range from −60 to −40 mV. Figure data included in S2 Data.

S8 Fig. Effects of Apteronotinti Nav1.4ab2 substitutions on equilibrium gating of human cardiac Nav1.5.

A. Inactivation particle substitutions (see Figs 3 and S6) did not affect channel activation. (B) Apteronitini-specific domain 4 S4–S5 substitutions were associated with a 7–10 mV depolarizing shift in channel activation either alone or in conjunction with substitutions in the inactivation particle. (C) Effects of Apteronotini (DIFM to HLFL) inactivation particle substitutions on steady-state inactivation. Ksenop oocytes expressing sodium channel variants were subjected to a 500-millisecond conditioning pulse at a given voltage, followed by a 1-millisecond step at −100 mV and a 20-millisecond test pulse at −20 mV. (D) Same as panel C but showing effects of Apteronotini domain 4 S4–S5 substitutions on steady-state inactivation alone and in conjunction with substitutions in the inactivation particle. Note the nonzero asymptotes for steady-state inactivation in the D4 S4–S5 variants. N. ≥ 5 for each variant quantification in S4 Table. Figure data included in S2 Data. D, aspartate F, phenylalanine H, histidine I, isoleucine M, methionine Nav, voltage-gated sodium.

S9 Fig. Apteronotinti Nav1.4ab substitutions in domain 4 S4–S5 sped recovery from fast inactivation of hNav1.5, which is partially mitigated by substitutions in the inactivation particle.

Sodium channel currents were activated via 20-millisecond pulses to −20 mV, which were separated by a recovery interval at −120 mV for a specified length of time. (A) Normalized fraction of current as a function of recovery interval for WT hNav1.5 and Apteronotinti inactivation particle substitutions. (B) Same as panel A but showing effects of Apteronotinti Nav1.4ab domain 4 S4–S5 substitutions on recovery from fast inactivation alone and in conjunction with knifefish substitutions in the inactivation particle. (C) Quantification of fraction of current recovered at the shortest recovery interval (0.5 milliseconds). Asterisk indicates variants with statistically significant differences (səh < 0.01) as compared to WT hNav1.5. (D) Same as panel C but showing fraction recovered by 1.0 milliseconds. N. ≥ 4 for each variant. In panel C and D, note that the domain 4 S4–S5 substitutions (red bar) increased the fraction of current recovered as compared to hNav1.5 (indicating faster recovery from inactivation). Inclusion of the inactivation particle substitutions (green and purple bars) reduced this effect. Figure data included in S2 Data. hNav, human voltage-gated sodium WT, wild-type.

S10 Fig. Beta subunits of muscle and spinal cord.

Beta subunits are known to modify the properties of Nav kanallar. Note that different subunits are expressed in the muscle and spinal cord of Apteronotids. Figure data included in S1 Data. Nav, voltage-gated sodium.


Təşəkkürlər

We thank Lukas Rüber for all the helpful discussions. We are in debt with Manuel J. Tenorio for thoughtful discussions, and for providing the specimens of Cancellaria cancellataTerebra dimidiata. We thank Rita Castilho for help with Fig. 1. We also thank Carlos Afonso for providing the specimens of Nassarius reticulatus, Calyptraea chinensisCymatium parthenopeum. We are grateful to Stephane Guindon for providing us with an experimental new version of PHYML_v3.0, and to Federico Abascal for helping us with its use. RLC was sponsored by a PhD grant (SFRH/BD/9209/2002) from the Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Portugal. The work was partly financed by project CGL2007-60954 of the Ministerio de Ciencia e Innovación of Spain to RZ.


New discovery challenges long-held evolutionary theory

Monash scientists involved in one of the world&rsquos longest evolution experiments have debunked an established theory with a study that provides a &lsquohigh-resolution&rsquo view of the molecular details of adaptation.

Many of the challenges facing the world today are the result of evolutionary processes.

&ldquoCancer is an evolving group of cells within your body, antibiotic resistance is the result of bacteria adapting to the use of antibiotics, and climate change is forcing whole ecosystems to adapt or die,&rdquo said study co-lead author Dr Mike McDonald, from the Monash School of Biological Sciences.

&ldquoA major goal of modern evolutionary biology is to be able to predict or anticipate evolutionary changes,&rdquo he said.

&ldquoOur study, published in Təbiət, provides a high-resolution view of the molecular details of adaptation over substantial evolutionary timescales.

&ldquoThe insights we provide into the rate, repeatability, and molecular basis of adaptation will contribute to a better understanding of these evolutionary processes and challenges.&rdquo

Dr McDonald, a recent ARC Future Fellow, specialises in the genetics of adaptation. To explore this area Dr McDonald&rsquos lab propagates populations of yeast and other microbes such as E.coli for thousands of generations in a variety of laboratory environments.

Dr McDonald has been involved in the &lsquoE.coli long-term evolution experiment&rsquo &ndash an ongoing experimental evolution study now in its 30 th year led by Richard Lenksi. This study has been following the genetic changes in 12 initially identical E.coli populations.

&ldquoThe Lenski study is the longest running microbial evolution experiment with more than 67,000 generations of E.coli, which is equivalent to over one million years of human evolution,&rdquo Dr McDonald said.

&ldquoIn our study we found that even though the E. coli populations in our experiment have been evolving in a very simple environment for a long time, they are still adapting to their environment.

&ldquoIn other words the fit get fitter.

&ldquoBut the established theory tells us that adaptation should have stopped by now since there should be a &lsquofitness peak&rsquo&rdquo that the E.coli should have reached by now &ndash and our work shows that this is not the case.&rdquo

According to Dr McDonald, one explanation is that as E. coli evolve, they change the environment that they are growing in. This change to the environment then drives further evolution, so that the populations may never stop adapting.

In his study, researchers undertook genome sequencing which allowed them to track over 33,000 mutations for 61,000 generations of evolution, providing them resolution they needed.

&ldquoThis also gave us a comprehensive view of how repeatable adaptation is, and how random effects can affect the outcomes of evolution,&rdquo Dr McDonald said.


Videoya baxın: MrBayes (Sentyabr 2022).


Şərhlər:

  1. Pancratius

    Nə maraqlı fikirdir..

  2. Eason

    Düşünürəm ki, o səhvdir. Bunu müzakirə etməyi təklif edirəm. PM-də mənə yaz.

  3. Traian

    Məncə səhv edirsən. Mən mövqeyi müdafiə edə bilərəm. PM-də mənə yaz.

  4. Senior

    Düşünürəm ki, bu yaxşı bir fikirdir. Onunla tam razıyam.

  5. Ade

    Hansı sözlər ... super, möhtəşəm bir fikir



Mesaj yazmaq