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Studie findet zellweites Netz von Röhrchen und schlägt vor, dass Zellen wie Computer funktionieren

Studie findet zellweites Netz von Röhrchen und schlägt vor, dass Zellen wie Computer funktionieren

Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass unsere Zellen möglicherweise genauso funktionieren wie Computer, wenn sie Signale mit Anweisungen zur Funktionsweise an verschiedene Teile der Zelle senden.

Zellen verhalten sich wie biologische Computer

In jeder Zelle befinden sich Organellen, die die verschiedenen Lebensprozesse ausführen, in einem geschlossenen Meer von Material, das als Zytoplasma bezeichnet wird. Es wurde angenommen, dass Wellen in diesem Zytoplasma der Mechanismus sind, der zum Senden und Empfangen von Signalen in der gesamten Zelle verwendet wird, wobei die Frequenz der Welle das Signal selbst darstellt. Jetzt haben Wissenschaftler der Universität von Edinburgh (UE) Beweise dafür gefunden, dass tierische und pflanzliche Zellen Informationen und Anweisungen in ihrer internen Struktur bewegen, ähnlich wie ein Computer arbeitet, wenn er diese Art von Signalen durch verschiedene Schaltkreise leitet.

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"Wir haben festgestellt, dass die Zellfunktion durch ein Netzwerk von Nanoröhren koordiniert wird, ähnlich den Kohlenstoffnanoröhren, die Sie in einem Computermikroprozessor finden", sagte Professor Mark Evans vom UE Center for Discovery Brain Sciences und Mitautor des Papiers, in dem die Forscher beschrieben wurden. Befund, letzte Woche in der Zeitschrift veröffentlicht Natur Kommunikation.

Die Forschung zeigt, dass Informationen innerhalb der Zelle in Form geladener Moleküle codiert werden, die über die verschiedenen Pfade eines zellweiten Netzes von Nanoröhren geleitet werden, ähnlich wie ein elektrischer Strom durch Schaltkreise auf der Hauptplatine eines Computers geleitet wird seine verschiedenen Bestandteile. Diese Signale regulieren die Aktivitäten innerhalb der Zelle vollständig und sind sogar für das zellweite Verhalten verantwortlich, beispielsweise wenn sich eine Muskelzelle entspannt oder zusammenzieht.

Dieses Netzwerk innerhalb der Zelle kann bei Bedarf auch vollständig neu verkabelt werden. Wenn dieses Netzwerk beispielsweise Anweisungen an den Zellkern weiterleitet, in dem sich das genetische Material befindet, können diese Anweisungen geringfügige Änderungen in der genetischen Struktur vornehmen, die bestimmte Gene freisetzen, sodass sie exprimiert werden können. Wenn eine Zelle von einem normalen, stationären in einen Wachstumszustand wechselt, verdrahtet sich dieses Netzwerk vollständig neu, um die Gene im genetischen Code des Kerns zu exprimieren, der das Wachstum der Zelle ermöglicht.

Evans und seine Kollegen entdeckten dieses zellweite Netzwerk, während sie geladene Calciummoleküle beobachteten, während sie sich in verschiedenen Zellen bewegten. Dabei verwendeten sie leistungsstarke Mikroskope und Computeralgorithmen, die denen ähnelten, mit denen Wissenschaftler das erste Bild des Schattens eines Schwarzen Lochs aufnehmen konnten Ereignishorizont.

"Das Auffälligste ist, dass diese Schaltung hochflexibel ist, da sich dieses zellweite Netz schnell neu konfigurieren lässt, um verschiedene Ausgaben auf eine Weise zu liefern, die durch die vom Kern empfangenen und weitergeleiteten Informationen bestimmt wird", sagte Evans. "Dies ist etwas, was noch keine künstlichen Mikroprozessoren oder Leiterplatten erreichen können."


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