Информация

23.5: Детска възраст - Биология

23.5: Детска възраст - Биология


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.

Какъв живот!

Спи, плачи, яж, повтаряй. О, животът на едно бебе. Новородените бебета всъщност прекарват по-голямата част от времето си в тези три „преследвания“. Въпреки това до края на първата си година те значително разшириха репертоара си. Към първия си рожден ден бебетата обикновено започват да ходят и да говорят и прекарват толкова време будни, колкото и спят. Ясно е, че детството е време на огромни промени.

Дефиниране на детството

Детска възраст се отнася до първата година от живота след раждането, и an бебе се определя като човешко същество между раждането и първия рожден ден. Терминът бебе обикновено се счита за синоним на бебе, въпреки че обикновено се прилага за малките на други животни, както и за хората. Човешките бебета изглеждат слаби и безпомощни при раждането, но всъщност се раждат с изненадващ набор от способности. Повечето от сетивата им са доста добре развити и те също могат да съобщават нуждите си чрез плач, като тридневното бебе на фигура (PageIndex{2}). През първата си година бебетата развиват много други способности, някои от които са описани в тази концепция. Те също така растат по-бързо през първата си година, отколкото през всеки друг момент през останалата част от живота си.

Новородено

Новородено бебе се нарича а новородено до първите четири седмици след раждането. Новородено, подобно на плачещото бебе, изобразено на фигура (PageIndex{2}), обикновено не изглежда като закръгленото, пълни бузи „бебе от Гербер“, което повечето хора си представят, когато чуят термина „бебе“.

Статус на новороденото: Оценка по Апгар

Веднага след раждането се провежда прост тест, наречен Апгар тест, се прилага на бебе, за да се оцени преходът му от матката към външния свят (Фигура (PageIndex{3})). Новороденото се оценява по всяка от петте лесни за измерване черти и за всяка черта се дава оценка 0, 1 или 2 (където 0 е най-лошата стойност и 2 е най-добрата). След като бебето бъде оценено за всяка черта, стойностите на всичките пет черти се събират, за да се получи оценката по Апгар. Най-високият (най-добрият) възможен резултат е 10, но резултат от 7 или по-висок се счита за нормален. Резултат от 4-6 се счита за сравнително нисък, а резултат от 3 или по-нисък се счита за критично нисък. Целта на теста Apgar е бързо да определи дали новороденото се нуждае от незабавна медицинска помощ. Той не е предназначен да предсказва дългосрочни здравословни проблеми.

Петте черти, които се оценяват в тест на Апгар, са изброени в таблица (PageIndex{1}). Таблицата също така показва как акронимът APGAR може да се използва, за да помогне за запомнянето на петте черти.

Таблица (PageIndex{1}): Тест на Апгар

Съкращение (APGAR)

Характерна черта

Резултат от 0

Резултат от 1

Резултат от 2

A = Външен вид

цвят на кожата

синьо или бледо навсякъде

синьо на крайниците; тяло розово

крайниците и тялото са розови

P = Пулс

сърдечен ритъм

отсъстващ

<100 удара в минута

>100 удара в минута

G = Гримаса

рефлексна раздразнителност гримаса

няма реакция на стимулация

гримаса при засмукване или агресивна стимулация

плаче от стимулация

A = Дейност

дейност

нито един

някаква флексия

сгънати ръце и крака, които се съпротивляват на екстензия

R = Дишане

дихателно усилие

отсъстващ

слабо, нередовно задъхване

силно, робюст плач

Пъпна връв

Пъпната връв на новородено съдържа пъпната артерия и вена. Връвта обикновено ще бъде прерязана в рамките на секунди след раждането, оставяйки парче с дължина около 3-5 см (1-2 инча) (Фигура (PageIndex{4})). Пъпната част ще изсъхне, ще се свие, потъмнее и спонтанно ще падне в рамките на около три седмици след раждането. Това ще се превърне в пъпа, след като напълно заздравее.

Физически характеристики на новороденото

Веднага след раждането кожата на новороденото е мокра. Може да бъде покрита с ивици кръв и покрита с петна от восъчен бял верникс. Новороденото може също да има белеща се кожа на китките, ръцете, глезените и стъпалата. Някои новородени все още имат фината, безцветна коса, наречена лануго, но обикновено изчезва в рамките на първия месец след раждането. Бебетата може да се раждат с пълна коса, може да имат много малко коса или дори да са плешиви. Пропорциите на тялото на новороденото също са отличителни. Раменете и бедрата са относително широки, а ръцете и краката са относително дълги в сравнение с останалата част от тялото. Освен това коремът изпъква леко.

Главата на новороденото, особено черепът, е много голяма пропорционално на тялото. Както е показано на фигура (PageIndex{5}), главата на новороденото представлява около една четвърт от общата дължина на тялото на бебето, докато главата на възрастен съставлява само около една седма от общата дължина на тялото на възрастния. Тялото е нарисувано да бъде с еднаква дължина (височина) на всяка възраст, за да направят разликите в пропорциите на тялото - и особено в размера на главата - по-очевидни.

Много области на черепа на новороденото все още не са превърнати в кости, оставяйки „меки петна“, известни като фонтанели (Фигура (PageIndex{6})). Двете най-големи фонтанела са диамантената предна (фронтална) фонтанела, разположена в горната предна част на черепа, и по-малката задна (тилна) фонтанела с триъгълна форма, разположена в задната част на главата. По време на раждането, фонтанелите позволяват на костните плочи на черепа да се движат и да променят формата си, позволявайки на главата на детето да премине през родовия канал. Веднага след раждането главата може временно да бъде деформирана поради тази причина. Осификацията на костите на черепа кара задната фонтанела да се затвори през първите два или три месеца след раждането, а предната фонтанела да се затвори от девет до 18 месеца след раждането.

Размер и растеж на новороденото

В по-богатите нации по света общата дължина на тялото на доносено бебе при раждане обикновено варира между 46 и 56 см (18 и 22 инча), със средно 51 см (20 инча). Теглото при раждане на доносено бебе обикновено варира от 2,5 до 4,5 kg (5,5 до 10 lb), със средно 3,4 kg (7,5 lb). За недоносените бебета тези числа вероятно ще бъдат по-ниски, тъй като тези бебета са имали по-кратък период на пренатален растеж.

През първата седмица след раждането е нормално теглото на новороденото да намалее с около три до седем процента от теглото при раждане. Например, бебе, родено със средно тегло от 3,4 кг (7,5 lb), може да тежи само 3,2 кг (7,1 lb) до седмия ден след раждането. Тази загуба на тегло е нормален резултат от резорбцията и уринирането на течността, която първоначално изпълва белите дробове. Допринасящ фактор може да бъде забавяне от няколко дни преди да се установи добре храненето, което също е нормално. След първата седмица здравото новородено трябва да започне да наддава до 20 g (0,7 oz) на ден.

Сетивата на новородените

Някои сетива при новородените вече са сравнително добре развити. Други сетива са все още незрели и трябва да се развиват допълнително след раждането.

Усещане за докосване при новороденото

Новородените имат добре развито чувство за допир и обикновено реагират положително на меко галине и гушкане. Нежното люлеене напред -назад, масажите и топлите вани също се приемат положително от новородените и те могат да успокоят плачещото бебе. Новородените често могат да се утешат, като смучат палеца, пръста или залъгалката.

Зрение при новородени

Зрението на новородените все още не е напълно развито. Както ретината, така и частите от мозъка, участващи в зрението, са все още незрели. Повечето новородени са в състояние да се фокусират само върху обекти, които са точно пред лицето им и на около 46 см (18 инча) от тях. Това обаче е достатъчно, за да може бебето да види лицето на майката, както и ареолата и зърното. Когато новороденото не се храни, спи или плаче, то обикновено се взира в обекти в рамките на зрителния си обхват. Обикновено всичко, което е лъскаво, има остри контрастни цветове или има сложен модел, ще хване окото на бебето. Въпреки това, новороденото, подобно на бебето, изобразено на фигура (PageIndex{7}), има ясно предпочитание да гледа човешките лица преди всичко.

Новородените имат ограничено цветово възприятие. Около три четвърти от новородените могат да различават червеното, но по-малко от половината могат да различават зелено, жълто или синьо. Цветовото възприятие обаче се подобрява бързо след раждането. Новороденото бебе също няма възприятие за дълбочина, което е способността да вижда в три измерения. Тази способност започва да се развива едва след като бебето стане подвижно по-късно в ранна детска възраст. Продължава да се развива през цялото ранно детство.

Слух при новороденото

Усещането за слух е добре развито при раждането. Новородените обикновено реагират по -лесно на женски, отколкото на мъжки глас, а звукът на гласовете, особено гласът на майката, може да има успокояващ ефект върху бебето. Звуците, които бебето е чуло преди раждането - като дишането и сърдечния ритъм на родителя - също са утешителни за новороденото.

Силните или внезапни шумове, от друга страна, вероятно ще стреснат и уплашат новороденото. Новороденото също реагира на звуци на потенциална опасност - като гневни гласове на възрастни, гръмотевици или викове на други бебета - с по-голямо внимание. Те могат да се обърнат към звуците и да мигат с очи.

Вкус и мирис при новороденото

Новородените могат да реагират на различни вкусове, включително сладко, кисело, горчиво и солено. Като цяло показват предпочитания към сладки вкусове. Те също така показват предпочитание към миризмата на храни, които майка им яде редовно по време на бременност. Предполага се, че това се случва, защото околоплодната течност променя вкуса с различни храни, консумирани от майката.

Рефлекси за новородени

Новородените имат редица инстинктивни поведения, или рефлекси, които им помагат да оцелеят. Плачът е един пример. То е инстинктивно при новородени, които могат да го използват, за да изразят различни чувства, като глад, дискомфорт, свръхстимулация или самота. Необходимостта от сукане също е инстинктивна. Те имат смукателен рефлекс, който им позволява да извличат мляко от зърното на майката или от зърното на шише веднага след раждането. В допълнение, бебетата имат инстинктивно поведение, известно като рефлекс на вкореняване, който им помага да намерят зърното чрез докосване. Когато бузата на бебето бъде погладена или то се трие в предмет, бебето автоматично завърта главата си в тази посока, за да намери зърното.

Бебетата се раждат с други рефлекси, които им помагат да поддържат близък физически контакт с техния, който се грижи за тях. Тези рефлекси им помагат да се задържат за обгрижващия, така че е по-малко вероятно да паднат, а също така да могат да задоволят основната си нужда от постоянен физически контакт. Два от тези рефлекси са рефлексът на Моро и рефлексът на хващане.

  • В Моро рефлекс е инстинктивно поведение, което обикновено присъства при бебето от раждането до около три или четири месечна възраст. Появява се в отговор на внезапна загуба на опора, когато бебето се чувства сякаш пада. Тя включва три отделни компонента: внезапно разперване на ръцете, привеждане на ръцете обратно към тялото и обикновено плач. Ако бебето наистина падаше, тези движения може да му помогнат да протегне ръка и да хване майка си или друг болногледач.
  • В хващателен рефлекс е инстинктивно хващане на пръст или друг предмет, който се поставя в дланта на бебе. Този рефлекс всъщност възниква преди раждането и присъства, докато бебето навърши около пет или шест месеца. Може да помогне за захващане на бебето и задържане на майката или друг болногледач.

Основни етапи в развитието на бебето

Много развития се случват по време на ранна детска възраст. Те включват развитие в няколко области - двигателни умения, сензорни способности и когнитивни способности. Кърмачетата се различават по точния момент на това развитие, но последователността на развитието обикновено е сходна от едно бебе на друго.

Два месеца

През първите два месеца след раждането бебето обикновено развива способността си да държи главата си изправена и стабилна, когато се държи в изправено положение. Те също така ще развият способността да се преобръщат от страната на гърба си. Те вероятно ще започнат да гукат и да бърборят родителите си и други хора, които познават, и също така ще започнат да се усмихват на родителите си (Фигура (PageIndex{9})).

Четири месеца

До края на четвъртия месец след раждането бебето може да се търкаля отпред настрани, да повдига главата си на 90 градуса, докато лежи легнало, да седи с опора и да държи главата си стабилна за кратки периоди. Те ще обърнат главата си към звуци и ще следват предмети с очите си. Те ще започнат да издават гласни звуци и ще започнат да се смеят. Те дори могат да пищят от наслада.

Шест месеца

На около шест месеца бебето обикновено е в състояние да взима предмети и да ги прехвърля от ръка на ръка. Те също могат да се изтеглят в седнало положение. Тяхното зрение ще се подобри, така че сега е почти толкова остро, колкото зрението на възрастните. Бебето също ще започне да забелязва цветове и ще започне да показва способността си да различава дълбочината. Те вероятно ще се насладят на вокална игра и може да започнат да издават двусрични звуци като „мама“ или „татко“. Те също могат да започнат да проявяват безпокойство към непознати.

Десет месеца

До около десет месечна възраст бебето може да се мърда и пълзи, като бебето, изобразено на фигура (PageIndex{10}), и може да седи без опора. Ако изпуснат играчка, те ще я потърсят и вече могат да вземат предмети с хващане с клещи (с върховете на палеца и показалеца). Те дрънкат по начин, който започва да прилича на ритъма на речта. Те вероятно ще проявяват страх около непознати.

Дванайсет месеца

До края на първата година бебето обикновено може да стои, докато се държи за мебели или нечия ръка. Може дори да започнат да ходят, както бебето на фигура (PageIndex{11}). Когато пускат играчки, те гледат къде отиват играчките. Бебетата могат да си сътрудничат с превръзката и да махнат за сбогом. Те могат също да бърборят няколко думи многократно и да покажат, че разбират прости команди.

Дентално развитие през първата година

В широколистни (бебе) зъби обикновено започват да се появяват на възраст около шест месеца. Поникването на зъбите се нарича никнене на зъби. Докато зъбите са близо до изникване през венците, венците могат да станат червени, подути и болезнени. Бебето е вероятно да се лигави и да е придирчиво през няколкото дни, които са необходими, за да поникнат най-накрая зъбите. Бебето може също да откаже да яде или пие поради дискомфорта. Двата долни централни резеца обикновено се появяват първи на около шест месеца, последвани от двата горни централни резца на около осем месеца. Четирите странични резеца (два горни и два долни) се появяват на около десет месеца.

Физически растеж през първата година

Детската възраст е периодът на най-бърз растеж след раждането. Растежът по време на ранна детска възраст е дори по -бърз, отколкото през пубертета, когато настъпи скок на растеж на юношите, както е показано на графиката на Фигура ( PageIndex {12} ).

Нарастване на теглото и дължината

След първоначалната загуба на тегло веднага след раждането, бебето обикновено наддава средно около 28 g (1 oz) на ден през първите два месеца. След това наддаването на тегло се забавя до известна степен и бебето обикновено наддава около 0,45 kg (1 lb) на месец през остатъка от първата година. При този темп на наддаване на тегло, бебето обикновено удвоява теглото си при раждане с шест месеца след раждането и утроява теглото си при раждане до 12 месеца след раждането.

Растежът на общата дължина на тялото също е много бърз по време на кърмаческа възраст, особено през първите няколко месеца. Бебетата обикновено растат около 2,5 см (1,0 инча) на месец през първите шест месеца. През вторите шест месеца те обикновено растат с около 1,2 см (0,5 инча) на месец. При този темп на растеж на дължина едно бебе може да удвои дължината си на раждане до края на първата година!

По време на посещения при лекар през първата година от живота се измерват теглото и дължината на бебето. Стойностите на бебето се сравняват със стандартните стойности за тегло и дължина за бебета на същата възраст, за да се прецени дали бебето расте нормално. Действителното тегло и дължина обикновено се считат за по -малко важни от доказателствата, показващи, че бебето не успява да расте нормално между посещенията. Бебетата, които растат твърде бавно, може да имат здравословен проблем или може би недохранени. Ако това не се коригира, това може да доведе до постоянен дефицит в размера. От друга страна, по-бързото от нормалното увеличение на теглото може да доведе до това бебето да стане твърде тежко и да бъде изложено на по-голям риск от затлъстяване по-късно в живота.

Характеристика: надеждни източници

Синдромът на внезапна детска смърт (SIDS) е необяснима смърт, обикновено по време на сън, на привидно здраво бебе. В САЩ SIDS е една от водещите причини за смърт през първата година от живота, като около две хиляди бебета умират в САЩ всяка година от SIDS. Причината за SIDS е неизвестна, въпреки че учените подозират, че може да е замесена незрялост или аномалия на частта от мозъка, която контролира възбудата от сън и дишане. Изследователите също така са идентифицирали няколко фактора, които увеличават риска от SIDS. Някои рискове включват мъжки секс, преждевременно раждане, ниско тегло при раждане, излагане на пасивно пушене и спане по корем. Някои практики - като поставяне на бебето по гръб да спи и без използване на възглавници или одеяла в креватчето - могат да помогнат за намаляване на риска от SIDS.

Отидете онлайн, за да научите повече за SIDS. Намерете надеждни източници, които отговарят на следните въпроси.

  1. Какви текущи изследвания се предприемат, за да се разбере по-добре причината за SIDS? Какви рискови фактори или области на безпокойство се изследват?
  2. Как родителите могат да намалят риска от SIDS при техните бебета? Кои три надеждни източника на информация за SIDS бихте препоръчали на новите родители, за да повишат осведомеността им за SIDS и как да намалят риска от SIDS при своите бебета?

Преглед

  1. Определете бебе, бебе и новородено.
  2. Какво е тест по Апгар? Кога и защо се прилага?
  3. Опишете какво се случва с пъпната връв след раждането.
  4. Какви са някои физически характеристики на новороденото?
  5. Какви са средната дължина и тегло на добре хранено, доносено новородено?
  6. Защо новородените обикновено отслабват през първата седмица след раждането?
  7. Опишете сетивните способности на новороденото.
  8. Идентифицирайте някои от рефлексите, които присъстват при новородените, и как те помагат на новороденото да оцелее.
  9. Определете крайъгълен камък в развитието на бебето, който обикновено се случва във всяка от възрастите по-долу. Като цяло, как времето на етапите на развитието варира при бебета на възраст от два месеца, четири месеца, шест месеца, десет месеца и една година
  10. Очертайте развитието на зъбите през първата година.
  11. Опишете растежа по време на ранна детска възраст.
  12. Определете степента на детска смъртност и обяснете нейното значение.
  13. Една майка води шестмесечното си дете на педиатър. Тя се притеснява, че той не тежи почти толкова, колкото братовчед му, който е на същата възраст.Каква е една част от информацията, която педиатърът вероятно би искал да знае, за да помогне да се прецени дали теглото на бебето е проблем?
  14. Ражда се бебе и медицинска сестра незабавно записва наблюденията по -долу. Какъв е APGAR резултатът на това бебе? Счита ли се този резултат за нормален? Обяснете отговора си.
    1. Кожата му е синя в крайниците, но тялото е розово.
    2. Пулсът му е 98 удара в минута.
    3. Бебето плаче при стимулация.
    4. Бебето има сгънати ръце и крака, които се съпротивляват на екстензия.
    5. Бебето има силен и силен плач.

Разгледайте още

Кръвта в пъпната връв е богат източник на стволови клетки, които потенциално могат да лекуват заболявания, но кръвта от пъпната връв обикновено се изхвърля след раждането. Гледайте видеото по -долу, за да научите за публична програма за банкиране на кръв от пъпна връв, която съхранява дарена кръв от пъпна връв, така че тези ценни стволови клетки да могат да бъдат използвани за спасяване на човешки животи.

Приписвания

  1. Бебето спи от ULOVInteractive, лиценз на Pixabay
  2. Плачещо новородено от Евън-Амос, обществено достояние чрез Wikimedia Commons
  3. Новородено от Bigroger27509, обществено достояние чрез Wikimedia Commons
  4. Doorknippen navelstreng от Mech, CC BY-SA 3.0 чрез Wikimedia Commons
  5. Мъжки фигури, показващи пропорции в пет възрасти от http://wellcomeimages.org/Wellcome, CC BY 4.0 чрез Wikimedia Commons
  6. Череп при раждане от Хенри Грей, обществено достояние чрез Wikimedia Commons
  7. Кърмене чрез capsulanudes чрез лиценз на Pixabay
  8. Детска ръка от Tembinkosi Sikupela чрез лиценз Unsplash
  9. Бебе, усмихнато, обществено достояние чрез pxhere
  10. Бебето пълзи от Bualong Pata, обществено достояние чрез Wikimedia Commons
  11. Да се ​​научим да ходим от Шон Мичъм, CC BY 2.0 чрез Wikimedia Commons
  12. Растеж на човешки ръст на месец от Cantus, CC0 чрез Wikimedia Commons
  13. Текст, адаптиран от Human Biology от CK-12 с лиценз CC BY-NC 3.0

Кислородна токсичност

Кислородна токсичност е състояние в резултат на вредното въздействие на дишането на молекулен кислород (O
2 ) при повишени парциални налягания. Тежките случаи могат да доведат до увреждане и смърт на клетките, като ефектите най-често се наблюдават в централната нервна система, белите дробове и очите. В исторически план състоянието на централната нервна система се е наричало Ефект на Пол Берт, и белодробното състояние Ефект на Лорейн Смит, след изследователите, които са пионери в откритията и описанията в края на 19 век. Кислородната токсичност е проблем за подводните водолази, тези с високи концентрации на допълнителен кислород (особено недоносени бебета) и тези, подложени на хипербарна кислородна терапия.

Кислородна токсичност
Други именаСиндром на кислородна токсичност, кислородна интоксикация, кислородно отравяне
През 1942–43 г. правителството на Обединеното кралство провежда обширни тестове за кислородна токсичност при водолази. Камерата е под налягане с въздух до 3,7 бара. Субектът в центъра диша 100% кислород от маска. [1]
СпециалностСпешна медицина

Резултатът от дишането с повишено парциално налягане на кислород е хипероксия, излишък на кислород в телесните тъкани. Тялото се влияе по различни начини в зависимост от вида на експозицията. Токсичността на централната нервна система се причинява от кратко излагане на високо парциално налягане на кислорода при по-високо от атмосферното налягане. Белодробната и очната токсичност са резултат от по-продължително излагане на повишени нива на кислород при нормално налягане. Симптомите могат да включват дезориентация, проблеми с дишането и промени в зрението като късогледство. Продължителното излагане на парциално налягане на кислорода над нормалното или по-краткото излагане на много високо парциално налягане може да причини окислително увреждане на клетъчните мембрани, колапс на алвеолите в белите дробове, отлепване на ретината и гърчове. Кислородната токсичност се управлява чрез намаляване на излагането на повишени нива на кислород. Проучванията показват, че в дългосрочен план е възможно стабилно възстановяване от повечето видове кислородна токсичност.

Протоколи за избягване на ефектите от хипероксия съществуват в области, където кислородът се вдишва при по-високо от нормалното парциално налягане, включително подводно гмуркане с използване на сгъстени дихателни газове, хипербарна медицина, неонатални грижи и човешки космически полет. Тези протоколи доведоха до нарастващата рядкост на припадъците, дължащи се на кислородна токсичност, като белодробните и очните увреждания се ограничават главно до проблемите при лечението на недоносени бебета.

През последните години кислородът стана достъпен за развлекателна употреба в кислородните барове. Американската администрация по храните и лекарствата предупреди страдащите от проблеми като сърдечни или белодробни заболявания да не използват кислородни барове. Водолазите използват дихателни газове, съдържащи до 100% кислород, и трябва да имат специално обучение за използване на такива газове.


Развитие на човешката гърда

Човешката гърда се състои от паренхимни и стромални елементи. Паренхимът образува система от разклоняващи се канали, водещи до развитие на секреторни ацини, а стромата се състои главно от мастна тъкан, осигуряваща среда за развитие на паренхима. 1, 2, 3 Тези градивни елементи на гърдата се разпознават още в ембрионалния етап на човешкото развитие. Процесът на развитие на дукталната система и ацините се нарича разклонена морфогенеза и въпреки че започва в плода, той спира в ранна детска възраст до пубертета, когато хормоналната стимулация задейства по-нататъшна диференциация. 4 Под въздействието на хормоните сложните реципрочни взаимодействия между епитела и мезенхима водят до диференциране на пренатално развитата рудиментарна структура за образуване на зряла млечна жлеза. 5 Въпреки че точните механизми все още не са ясни, нашето разбиране за разклоненията в млечната жлеза се увеличава.


ФАКТОРИ, КОИТО СЪДЪРЖАТ РАЗВИТИЕТО

Преди да продължите да четете, изпълнете следната дейност.


Запишете три (3) фактора, които насърчават развитието на детето


Сега потвърдете отговора си, докато четете следната дискусия.

Факторите, които насърчават развитието, включват добро хранене, емоционална подкрепа, игра и езиково обучение. Ще обсъдим всеки от тях подробно, като започнем с доброто хранене.

Добро хранене: Доброто хранене е от съществено значение за нормалния растеж и развитие. За разлика от повечето други органи в тялото, мозъкът не е напълно развит при раждането. Доброто хранене през първите 6 месеца от живота е изключително важно. Недохранването в този период може да попречи на растежа на мозъка. В резултат на нарушен мозъчен растеж детето може да страда до края на живота си, ако детето не получава достатъчно добра храна. Детето с недохранване често е уморено, апатично и няма интерес да научава нови неща, които ще насърчават нормалното развитие. Храненето е разгледано подробно в Раздел 7

Емоционална подкрепа: Първите 5 години от живота са критични за основата на уменията, които се развиват в следващите периоди от живота на детето. Новороденото започва без знания и научава много през първата си година от живота си. Много е важно да осъзнаем, че детето е растящо и развиващо се човешко същество още от раждането си. С него трябва да се отнасят много внимателно, с любов и уважение, за да може да се развива нормално. Той се нуждае от пълна емоционална подкрепа. Има осем основни нужди за здравословно емоционално развитие на детето.

  1. Любов
  2. Сигурност
  3. Приемане на физическо лице
  4. Уважение към себе си (самоуважение)
  5. Постижение
  6. Признание
  7. Независимост
  8. Власт.

Нека разгледаме накратко всеки в детайли.

любов Детето трябва да се чувства обичано непрекъснато. Дете, което не се чувства обичано, няма да се развива правилно и няма да се учи толкова бързо, колкото другите деца. Вместо това той става тъжен и самотен и вече не се интересува от това, което се случва около него.

Сигурност Детето трябва да се чувства в безопасност. Той може да се чувства в безопасност само ако родителите му покажат, че го обичат и се грижат добре за него. То трябва да знае, че родителите му ще се грижат за него и ще му помагат, че ще го хранят, когато е гладно, ще си играят с него и ще го правят щастливо и удобно. Любовта и сигурността, които детето получава от майката и семейството, му помагат да развие чувство на доверие към хората, първоначално към членовете на семейството, а по-късно и към хората извън семейството.

Приемане като физическо лице: Детето се радва да бъде прието като личност. Детето трябва да знае, че майка му и семейството му го обичат за това, което е. Не бива да го сравняват с други деца и да му казват, че се бави да прави това или онова, или че не е толкова добър като някое друго дете. Те трябва да му покажат, че го уважават като личност със собствените си харесвания и антипатии и че осъзнават, че той е уникален, както всички деца са уникални.

Самоуважение (самоуважение). Децата трябва да чувстват, че са от голяма стойност, че са в състояние да правят нещата сами, могат да постигнат успех и че техният успех ще бъде признат. Всичко, което предполага, че детето е по-ниско, е много обезпокоително за детето.

Постижения Детето изпитва нужда от постигане. Родителите не трябва да правят нищо, което децата могат да направят за себе си.

Признание Детето се радва на признание от родителите си. Детето трябва да знае, че родителите му са щастливи и доволни, когато се е научило да прави нещо ново. Родителите трябва да помагат на детето да прави нещата и да го насърчават да прави постижения. Те също трябва да учат детето, защото го обичат и показват, че се гордеят с него. Това помага на малкото дете да се чувства сигурно и да учи по -лесно.

Независимост Детето трябва да се научи как да взема решения. Докато детето расте, трябва да му бъде позволено да решава все повече и повече неща за себе си и да се научи как да бъде независимо. Родителите не трябва ненужно да ограничават независимостта и изследването на детето чрез свръхзакрила и прекомерна тревожност.

Власт Детето се нуждае от авторитета на родителите си, смесен с обич. Родителите обучават детето да се научи да се подчинява на правилата на дома, квартала, училището и обществото. Правилата посочват какво може да прави детето и какво не. Това, което детето може да направи, се одобрява и насърчава с награди. Това, което детето не може да направи, е ясно и категорично опровергано и обезкуражено. Обезсърчаването се постига чрез допускане на последствия от нежелано поведение. Така детето се научава да приема ограниченията, които съществуват в живота.

Играйте Играта е основен фактор за развитието на детето. Играта е незаменим източник на информация, стимулация за мозъка, стимулация за мускулите и много забавление. Всичко това е необходимо за физическото, умственото и социалното развитие. Всички нормални деца обичат да играят. Ако малко дете не играе, то може да е болно. Насърчавайте играта, дори понякога да е шумна.

Скъпите играчки не са необходими за игра. Малките деца ще импровизират играчки от обикновени предмети като хартия (но не найлонови торбички), пръчки и камъни. Родителите трябва да се уверят, че детето не се наранява с някоя от играчките. Например, родителите трябва да гарантират, че играчката не е твърде малка, тъй като детето може лесно да се задави с малки предмети. За да помогне на детето да играе и да учи правилно, то трябва да има:

  • Много място, така че той да може да се движи и да открива нещата за себе си.
  • Независимост. Той трябва да бъде насърчаван да прави неща, които иска или харесва.
  • Няколко различни вида играчки, за да може да практикува различни умения. Блокове дърво могат да се използват за подреждане, топка за хвърляне, съдове с вода или пясък за пълнене и изливане.
  • Насърчаване и интерес от възрастните. Забавно е да играете заедно.

Има различни видове игра и всеки тип помага на детето да се развива правилно.

Физическа игра: Това упражнява големите мускули на тялото и поддържа детето здраво и силно. Физическите игри включват: бягане, скачане, катерене и плуване.

Манипулативна игра: Това е вид игра, в която детето използва ръцете и очите. Той учи такива неща като размер, консистенция, текстура, форма и цвят на обектите. Нещата за манипулативна игра включват: пясък, пръст, глина и вода. Децата обичат да играят с всички тези неща.

Творческа игра: Рисуване, рязане на хартия, шиене, използване на пастели, резба на мъниста и черупки, моделиране от глина и изграждане с тухли или дървени блокове са всички дейности, които помагат на децата да използват ръцете и очите си заедно, за да направят неща, които не са били там преди.

Имитативната игра помага на детето да придобие уменията да бъде личност. Чрез имитиране на звука детето придобива реч. Имитирайки всичко, детето придобива много умения: обличане, хранене, миене и т.н.

Игра с въображение: Детето може да се облича и да се преструва на възрастен, когото познава, или да се преструва на шофьор, управляващ кола. . Децата дори могат да се преструват, че са животни. Този вид игра е важна, защото позволява на малките деца да се отърват от много чувства на гняв, тревожност и страх.

Езиково обучение Друг фактор, който насърчава развитието, е езиковото обучение. На децата трябва да се предлагат възможности да се срещат, използват и играят с думи в разговор и в четене на книги. Използвайки език за възрастни, възрастните трябва да говорят и пеят с малки деца и бебета, да ги насърчават да говорят за това, което мислят, да не се смеят, когато децата говорят, да четат на децата, да разказват истории и да слушат децата толкова внимателно, колкото слушат другите възрастни. Опитайте се да разберете как мислят и бъдете щастливи, че искат да ви включат в своя свят.

Вече знаете какво е растеж и развитие и факторите, които ги насърчават. В следващия раздел ще обсъдим значението на антенаталните грижи, перинаталните грижи и постнаталните грижи и ефектите от липсата на тези услуги.


23.5: Детска възраст - Биология

Няколко скорошни проучвания съобщават, че когнитивното обучение при възрастни не води до генерализирано подобрение на представянето [1, 2], докато много проучвания с по-млади участници (деца на 4 години и по-големи) съобщават за дистален трансфер [3, 4]. Това е в съответствие с конвергентните доказателства [5, 6, 7, 8] за по-голяма невронна и поведенческа пластичност по-рано в развитието. Използвахме парадигми за контингент на погледа, за да обучаваме 11-месечни бебета на набор от задачи за контрол на вниманието. Относно активна контролна група и след само сравнително кратък период на обучение, оценките след тренировка разкриха подобрения в когнитивния контрол и продължително внимание, намалиха времето на сакадична реакция и намалиха латентността, за да изключат визуалното внимание. Промени в тенденцията се наблюдават и при спонтанно изглеждащо поведение по време на свободна игра, но не е открита промяна в работната памет. Размерът на обучението корелира със степента на подобрение на някои мерки. Доколкото ни е известно, тези открития са първата демонстрация на дистален трансфер след обучение за контрол на вниманието в ранна детска възраст. Като се имат предвид надлъжните връзки, идентифицирани между ранния контрол на вниманието и ученето в академични условия [9, 10] и причинно-следствената роля, която нарушеният контрол на вниманието може да играе при нарушаване на ученето при няколко разстройства [11, 12, 13, 14], настоящите резултати отваря редица пътища за бъдеща работа.

Акценти

► Кърмачетата бяха обучени с помощта на набор от задачи за контрол на вниманието, зависими от погледа ► Обучението доведе до подобрен когнитивен контрол, продължително внимание и намалени RT ► Обучението доведе до промени в тенденцията в поведението на погледа по време на свободна игра ► Обучението нямаше ефект върху работната памет


5 научни факта, които ‘Science March’ все още не е признал

15 493 AFP

Във Вашингтон вчера имаше „марш за наука“#8221, предполагаем за защита на финансирането на науката и политиката, основаваща се на доказателства. ” Доминиран от идеологически леви като Бил Най и зает с леви притеснения като разнообразие, той се сблъсква с обвинения че е опит да се “облекат демонстрантите’ политическите убеждения като наука.”

Но може би на научния марш трябва да се даде полза от съмнението. Ако техният приоритет наистина е науката, а не прокарването на конкретна политическа доктрина, тогава те не би трябвало да имат проблем да признаят следните научни факти, които са честа причина за паника, възмущение и отричане отляво.

1) Има само два пола

Този факт е особено популярен сред хората, които поставят под въпрос ангажимента на “научния марш’” към, ами, науката.

Идеята, че има само два пола, мъжки или женски, и че трябва да се родиш или един, или друг, е основна истина, призната от повечето хора. От биологична гледна точка това е неопровержимо: хората са сексуално диморфен вид. Единствените изключения са малкото малцинство интерсексуални хора, които в много редки случаи се раждат с хромозомни типове, които не съответстват на обичайните мъжко-женски модели.

Това е само изключение. Ако не сте интерсексуални, вие сте мъж или жена. Със сигурност не сте един от опциите за пол на Facebook и#8217s 58, които се простират до “lesboflex, ” “agender ” и “pansexual. ”

Ще признаят ли организаторите на Science March тази неудобна истина? Те със сигурност все още не са го направили. И като се има предвид, че феминистките ги тормозят да използват думата „жена“, може да мине много време.

2) Расата не е социална конструкция

Съжалявам, Рейчъл Долезал, ти си бяла. Доводите за биологична основа за расата и всички разлики в цвета на кожата, височината, теглото и физическите характеристики, които идват с нея, са огромни. Наистина, биологията на расата е толкова реална, че можете да я проследите с ДНК тест.

И все пак Бил Най, едно от лицата на научния марш, мисли другояче. Ето неговия брилянтен аргумент:

Обсебваме се дали нашето куче е смесица от мопс и Джак Ръсел териер с нюанси на корги и дъбов завършек. ‘Достъпно малко куче,’ каквото и да е. Всички са кучета, става ли? И така идеята за чистокръвност е просто човешка конструкция. Няма такова нещо - в известен смисъл няма такова нещо като чистокръвно куче.

Да, Бил, ако не наречехме Корги Корги, те нямаше да са Корги. Но те все още са биологично различни от Джак Ръсел. Това’s наука.

3) Зелената енергия е неефективна

Изменението на климата и възобновяемата енергия са една от главните причини за Научния марш, подкрепян от Бил Най и други. Шествието беше умишлено планирано да се проведе в Деня на Земята, когато хората трябва да демонстрират подкрепата си за околната среда, като включат всичките си светлини (MILO разпознава Деня на Земята, като включи всичките си електронни устройства до максимум).

И все пак много от алтернативите на изкопаемите горива, подкрепяни от еко-воините, са крайно неефективни. По-специално вятърните паркове са символ на разточителството, работещи с капацитет от 90 процента или повече само за 17 часа годишно.Слънчевата енергия е друг шок – според професор по електроинженерство Петр Бекман, ще са необходими 1000 часа чисто слънчево греене, за да може 15-квадратен инчов слънчев панел да генерира същото количество енергия като една бучка въглища.

4) Неравенството не е (преобладаващо) социално конструирано

Един от най-тревожните научни факти за левицата се отнася до наследствеността на интелигентността и поведението. През 60 -те и 70 -те години консенсусът в областта на психологията и социологията твърди, че както интелигентността, така и поведението са изцяло или най -вече оформени от външната ни среда. С други думи, ако израстваме заобиколени от книги, с умни родители и добри учители, ние сами ставаме умни. Като алтернатива, ако израснем заобиколени от бедност и престъпност, е по-вероятно самите да изпаднем в бедност и престъпност. Неравна среда, неравни резултати.

Тази теория е централна за мисленето на левицата. Той също така отдавна е изтекъл датата си на продажба. Известен като “Стандартен модел на социалните науки”, той е подкопан от нарастващ брой изследвания, които подчертават вродените генетични фактори, които движат човешкото поведение и постижения.

Изследването на генетик Робърт Пломин е особено трудно да се спори. Пломин е използвал проучвания на близнаци, отглеждани в отделни домакинства, за да определи наследствеността на чертите на характера. Той е открил, че дори когато близнакът е отгледан в изолация от биологичните си родители, те все още са много по-подобни на брат си и сестра си – и на биологичните си родители –, отколкото на приемните си родители. Plomin е изчислил, че 58 % от вариациите в резултатите от училищните тестове могат да се обяснят с наследствени способности.

За да тествате ангажираността на Science March към науката, помолете ги – многократно – да коментират изследванията на Plomin.

5) Мъжете и жените се раждат различни

Научният марш направи голяма работа от липсата на разнообразие в STEM (наука, технологии, инженерство и математика). “Липсата на приобщаване и разнообразие в STEM пречи на научния напредък,” се казва в официално изявление на уебсайта на march’s.

Но разнообразието в STEM, особено разнообразието на половете, не е нещо, което може да бъде решено чрез политика. Феминистките настояват, че липсата на жени в някои STEM области, като физиката, е причинена от вкоренения сексизъм. Тези сметки обаче постоянно не успяват да обяснят защо този предполагаем сексизъм не се среща никъде в биологията, където 58 процента от докторските, бакалавърските и магистърските степени се присъждат на жени. Или в зоологията, психологията и ветеринарната наука — всички научни области, всички доминирани от жени. Така че защо жените избират второто, но не и първото? Само сексизъм ли е?

Отговорът отново може да бъде намерен, като се разгледат проучвания, които проследяват вродените различия и предпочитания на мъжете и жените. Експертът по аутизъм Саймън Барън-Коен изучава разликите между мъжете и жените повече от десетилетие, откакто откри, че момчетата са много по-склонни да развият аутизъм от момичетата. Неговото изследване установи, че момчетата (средно) се раждат с мозъци, ориентирани към разбиране на системи, а не към хора, емоции и живи същества.

Това е подкрепено от изследвания върху новородени, които показват ясни разлики между новородените от мъжки и женски пол в техните предпочитания. Преди да навършат девет месеца, бебетата показват предпочитания по пол по отношение на играчките, като бебетата от мъжки пол са гравитиращи към камиони и механични предмети, а момичетата – към кукли. Изследването върху новородените помага по-специално да се изключи теорията, че сексистките влияния от социалната среда на детето са причина за различията между половете.


Съдържание

Трябва да се отбележи, че генетичният код за всички организми е основно един и същ, така че всички живи същества използват един и същ „генетичен език“. [4] Като цяло въвеждането на нови функционални неестествени аминокиселини в протеините на живите клетки нарушава универсалността на генетичния език, което в идеалния случай води до алтернативни форми на живот. [5] Протеините се произвеждат благодарение на молекулите на транслационната система, които декодират РНК съобщенията в низ от аминокиселини. Преводът на генетична информация, съдържаща се в информационната РНК (иРНК) в протеин, се катализира от рибозоми. Трансферните РНК (тРНК) се използват като ключове за декодиране на иРНК в нейния кодиран полипептид. tRNA разпознава специфичен три нуклеотиден кодон в иРНК с комплементарна последователност, наречена антикодон, върху една от нейните бримки. Всеки тринуклеотиден кодон се транслира в една от двадесетте естествено срещащи се аминокиселини. [6] Има поне една tRNA за всеки кодон, а понякога и множество кодони кодират една и съща аминокиселина. Много tRNAs са съвместими с няколко кодона. Ензим, наречен аминоацил tRNA синтетаза, ковалентно свързва аминокиселината към подходящата tRNA. [7] Повечето клетки имат различна синтетаза за всяка аминокиселина (20 или повече синтетази). От друга страна, някои бактерии имат по-малко от 20 аминоацил tRNA синтетази и въвеждат "липсващата" аминокиселина(и) чрез модификация на структурно свързана аминокиселина от ензим аминотрансфераза. [8] Характеристика, използвана при разширяването на генетичния код, е фактът, че аминоацил тРНК синтетазата често не разпознава антикодона, а друга част от тРНК, което означава, че ако антикодонът бъде мутирал, кодирането на тази аминокиселина ще се промени на нов кодон. В рибозомата информацията в иРНК се транслира в специфична аминокиселина, когато кодонът на иРНК съвпада с комплементарния антикодон на тРНК и прикрепената аминокиселина се добавя към растяща полипептидна верига. Когато се освободи от рибозомата, полипептидната верига се сгъва във функциониращ протеин. [7]

За да се включи нова аминокиселина в генетичния код са необходими няколко промени. Първо, за успешен превод на нова аминокиселина, кодонът, към който е приписана новата аминокиселина, не може вече да кодира една от 20-те естествени аминокиселини. Обикновено се използва безсмислен кодон (стоп кодон) или четирибазов кодон. [6] Второ, необходима е нова двойка тРНК и аминоацил тРНК синтетаза, които се наричат ​​ортогонален набор. Ортогоналният набор не трябва да взаимодейства с ендогенните набори tRNA и синтетаза, като същевременно е функционално съвместим с рибозомата и други компоненти на апарата за транслация. Активното място на синтетазата е модифицирано, за да приеме само новата аминокиселина. Най -често се проверява библиотека от мутантни синтетази за такава, която зарежда тРНК с желаната аминокиселина. Синтетазата също е модифицирана, за да разпознава само ортогоналната tRNA. [6] Двойката tRNA синтетаза често се създава в други бактерии или еукариотни клетки. [9]

В тази област на изследване 20-те кодирани протеиногенни аминокиселини се наричат ​​стандартни аминокиселини или алтернативно като естествени или канонични аминокиселини, докато добавените аминокиселини се наричат ​​нестандартни аминокиселини (NSAA) или неестествени аминокиселини ( Терминът uAA, който не се използва в статии, занимаващи се с естествени непротеиногенни аминокиселини, като фосфосерин) или неканонични аминокиселини.

Първият елемент на системата е аминокиселината, която се добавя към генетичния код на определен щам организъм.

Над 71 различни НСПВС са добавени към различни щамове на Е. coli, дрожди или клетки на бозайници. [10] Поради технически подробности (по-лесен химичен синтез на NSAA, по-малко кръстосани смущения и по-лесна еволюция на аминоацил-тРНК синтаза), NSAA обикновено са по-големи от стандартните аминокиселини и най-често имат фенилаланиново ядро, но с голямо разнообразие от различни заместители. Те позволяват голям репертоар от нови функции, като етикетиране (виж фигурата), като флуоресцентен репортер (напр. дансилаланин) [11] или за производство на транслационни протеини в Е. coli с еукариотични пост-транслационни модификации (напр. фосфосерин, фосфотреонин и фосфотирозин). [10] [12]

Неестествените аминокиселини, включени в протеините, включват аминокиселини, съдържащи тежки атоми, за улесняване на определени рентгенови кристалографски изследвания аминокиселини с нови стерични/опаковъчни и електронни свойства фотоомрежващи аминокиселини, които могат да се използват за изследване на взаимодействията протеин-протеин in vitro или in vivo кето , ацетилен, азид и боронат, съдържащи аминокиселини, които могат да се използват за селективно въвеждане на голям брой биофизични сонди, маркери и нови химични функционални групи в протеини инвитро или in vivo редокс активни аминокиселини за сондиране и модулиране на електронен трансфер фотоклетъчни и фотоизомеризиращи се аминокиселини за фоторегулиране на биологични процеси метал-свързващи аминокиселини за катализа и чувствителни за метални йони аминокиселини, които съдържат флуоресцентни или инфрачервени активни странични вериги за изследване на протеинова структура и динамика α-хидрокси киселини и д-аминокиселини като сонди за конформация на гръбнака и взаимодействия на водородна връзка и сулфатирани аминокиселини и миметици на фосфорилирани аминокиселини като сонди на посттранслационни модификации. [13] [14] [15]

Наличието на нестандартната аминокиселина изисква организмът или да я внесе от средата, или да я биосинтезира. В първия случай неестествената аминокиселина първо се синтезира химически в нейния оптически чист L-форма. [16] След това се добавя към растежната среда на клетката. [10] Библиотека от съединения обикновено се тества за използване при включване на новата аминокиселина, но това не винаги е необходимо, например, различни транспортни системи могат да обработват неестествени аминокиселини с аполарни странични вериги. Във втория случай трябва да се конструира биосинтетичен път, например an Е. coli щам, който биосинтезира нова аминокиселина (р-аминофенилаланин) от основни въглеродни източници и я включва в своя генетичен код. [15] [17] [18] Друг пример: производството на фосфосерин, естествен метаболит, и следователно изисква промяна на неговия пътен поток, за да се увеличи производството му. [12]

Друг елемент на системата е кодон за разпределяне на новата аминокиселина.

Основен проблем за разширяването на генетичния код е, че няма свободни кодони. Генетичният код има неслучайно оформление, което показва сигнални признаци на различни фази на първичната еволюция, но оттогава той е замръзнал на мястото си и е почти универсално запазен. [19] Въпреки това някои кодони са по-редки от други. Всъщност, в Е. coli (и всички организми) използването на кодон не е равностойно, но представя няколко редки кодона (виж таблицата), като най-редкият е кехлибарен стоп кодон (UAG).

Използването на кодон в Е. coli [20]
кодон Аминокиселина Изобилие (%)
УУУ Phe (F) 1.9
UUC Phe (F) 1.8
UUA лей (L) 1.0
UUG лей (L) 1.1
CUU лей (L) 1.0
CUC лей (L) 0.9
CUA лей (L) 0.3
CUG лей (L) 5.2
AUU Ил (I) 2.7
AUC Ил (I) 2.7
АУАН Иле (аз) 0.4
АВГ среща (M) 2.6
GUU Val (V) 2.0
GUC Вал (V) 1.4
GUA Вал (V) 1.2
GUG Вал (V) 2.4
UCU Ser (S) 1.1
UCC Сер (S) 1.0
UCA Сер (S) 0.7
UCG Сер (S) 0.8
CCU Про (П) 0.7
CCC професионалист (P) 0.4
CCA професионалист (P) 0.8
CCG професионалист (P) 2.4
ACU Thr (T) 1.2
ACC Thr (T) 2.4
ACA Thr (T) 0.1
ACG Thr (T) 1.3
GCU Ала (А) 1.8
GCC Ала (А) 2.3
GCA Ала (А) 0.1
GCG Ала (А) 3.2
UAU Tyr (Y) 1.6
UAC Тир (Y) 1.4
UAA Спри се 0.2
UAG Спри се 0.03
CAU Неговият (H) 1.2
CAC Неговият (H) 1.1
CAA Gln (Q) 1.3
CAG Gln (Q) 2.9
AAU Asn (N) 1.6
AAC Asn (N) 2.6
AAG Lys (K) 3.8
ААА Lys (K) 1.2
GAU Asp (D) 3.3
GAC Asp (D) 2.3
GAA клей (E) 4.4
GAG клей (E) 1.9
UGU Cys (C) 0.4
UGC Cys (C) 0.6
UGA Спри се 0.1
UGG Trp (W) 1.4
CGU Arg (R) 2.4
CGC Arg (R) 2.2
CGA Arg (R) 0.3
CGG Arg (R) 0.5
AGU Сер (S) 0.7
AGC Сер (S) 1.5
AGA Ser (S) 0.2
AGG Сер (S) 0.2
GGU Gly (G) 2.8
GGC Gly (G) 3.0
GGC Gly (G) 0.7
GGA Gly (G) 0.9

Потискане на кехлибарен кодон Редактиране

Възможността за пренасочване на кодони е реализирана от Норманли et al. през 1990 г., когато жизнеспособен мутантен щам на Е. coli прочетете през UAG ("кехлибарен") стоп кодон. [21] Това беше възможно благодарение на рядкост на този кодон и факта, че само фактор на освобождаване 1 кара кехлибарения кодон да прекрати транслацията. По-късно, в лабораторията на Шулц, tRNATyr/tyrosyl-tRNA синтетазата (TyrRS) от Metanococcus jannaschii, archaebacterium, [6] беше използвана за въвеждане на тирозин вместо STOP, стойността по подразбиране на кехлибарения кодон. [22] Това беше възможно поради различията между ендогенните бактериални синтези и ортологичната археална синтаза, които не се разпознават. Впоследствие групата еволюира ортологоналната двойка тРНК/синтаза, за да използва нестандартната аминокиселина О-метилтирозин. [23] Това беше последвано от по-големия нафтилаланин [24] и фотоомрежващия бензоилфенилаланин, [25] което доказа потенциалната полезност на системата.

Кехлибареният кодон е най-малко използвания кодон в Ешерихия коли, но отвличането му води до значителна загуба на фитнес. Едно проучване всъщност установи, че има най-малко 83 пептида, които са основно засегнати от разчитането [26] Освен това маркирането е непълно. В резултат на това са направени няколко щама за намаляване на разходите за фитнес, включително премахването на всички кехлибарени кодони от генома. В повечето Е. coli К-12 щамове (напр. Ешерихия коли (молекулярна биология) за родословия на щамове) има 314 UAG стоп кодона. Следователно за подмяната им е положено огромно количество работа. Един подход, пионер на групата на проф. Джордж Чърч от Харвард, беше наречен MAGE в CAGE: това разчиташе на мултиплекс трансформация и последваща рекомбинация на щам за премахване на всички UAG кодони - последната част представи точка на спиране в първа статия, [27 ] но беше преодоляна. Това доведе до Е. coli щам C321.ΔA, който няма всички UAG кодони и RF1. [28] Това позволи да се направи експеримент с този щам, който да го направи „пристрастен“ към аминокиселината бифенилаланин чрез еволюиране на няколко ключови ензима, които да го изискват структурно, като по този начин поставя разширения му генетичен код под положителна селекция. [29]

Преназначаване на редки сетиви кодон Редактиране

В допълнение към кехлибарения кодон, рядко сетивни кодони също са били обмислени за използване. Кодонът AGG кодира аргинин, но щамът е успешно модифициран, за да кодира 6-н-алилоксикарбонил-лизин. [30] Друг кандидат е кодонът AUA, който е необичаен с това, че съответната му tRNA трябва да се диференцира от AUG, който кодира метионин (първоначално изолевцин, оттук и неговото местоположение). За да направи това, AUA тРНК има специална основа, лизидин. Изтриването на синтазата (tilS) беше възможно благодарение на замяната на нативната tRNA с тази на Mycoplasma mobile (без лизидин). Намалената годност е първа стъпка към притискане на щама да загуби всички екземпляри на AUA, позволявайки му да се използва за разширяване на генетичния код. [31]

Четири основни кодона Редактиране

Други подходи включват добавянето на допълнително сдвояване на базата или използването на ортоложни рибозоми, които приемат в допълнение към обикновения триплет генетичен код, тРНК с четворен код. [32] Това позволи едновременното използване на две неестествени аминокиселини, стр-азидофенилаланин (pAzF) и N6-[(2-пропинилокси)карбонил]лизин (CAK), които омрежват помежду си чрез Huisgen циклоприсъединяване. [33]

Друг ключов елемент е двойката тРНК/синтетаза.

Ортоложният набор от синтетаза и tRNA може да бъде мутиран и скриниран чрез насочена еволюция, за да се зареди tRNA с различна, дори нова, аминокиселина. Мутациите в плазмида, съдържащ двойката, могат да бъдат въведени чрез предразположена към грешки PCR или чрез дегенерирани праймери за активното място на синтетазата. Селекцията включва множество кръгове от двустепенен процес, където плазмидът се прехвърля в клетки, експресиращи хлорамфеникол ацетил трансфераза с преждевременно кехлибарен кодон. В присъствието на токсичен хлорамфеникол и неестествена аминокиселина, оцелелите клетки ще замениха кехлибарения кодон, използвайки ортогоналната tRNA аминоацилирана или със стандартните аминокиселини, или с неестествената. За да се премахне първият, плазмидът се вмъква в клетки с барназен ген (токсичен) с преждевременен кехлибарен кодон, но без неестествената аминокиселина, премахвайки всички ортогонални синтази, които не разпознават специфично неестествената аминокиселина. [6] В допълнение към прекодирането на tRNA към различен кодон, те могат да бъдат мутирани, за да разпознаят четирибазов кодон, което позволява допълнителни опции за свободно кодиране. [34] В резултат на това неестествената аминокиселина въвежда различни физикохимични и биологични свойства, за да бъде използвана като инструмент за изследване на структурата и функцията на протеина или за създаване на нов или подобрен протеин за практически цели.

Ортогонални множества в моделни организми Редактиране

Ортогоналните двойки синтетаза и тРНК, които работят за един организъм, може да не работят за друг, тъй като синтетазата може погрешно да аминоацилира ендогенните тРНК или тРНК да бъде неправилно аминоацилирана от ендогенна синтетаза. В резултат на това създадените до момента комплекти се различават между организмите.

През 2017 г. беше съобщено за мишка, създадена с разширен генетичен код, който може да произвежда протеини с неестествени аминокиселини. [48]

Подобно на ортогоналните тРНК и аминоацил тРНК синтетазите (aaRSs), ортогоналните рибозоми са проектирани да работят успоредно с естествените рибозоми. Ортогоналните рибозоми в идеалния случай използват различни транскрипти на тРНК от техните естествени аналози и в крайна сметка трябва да се възползват и от отделен пул от tRNA. Това би трябвало да облекчи част от загубата на годност, която в момента все още възниква от техники като потискане на кодона на Amber. Освен това, ортогоналните рибозоми могат да бъдат мутирани и оптимизирани за определени задачи, като разпознаване на четворни кодони. Подобна оптимизация не е възможна или е изключително неизгодна за естествените рибозоми.

O-Ribosome Edit

През 2005 г. бяха публикувани три набора рибозоми, които не разпознаваха естествената иРНК, а вместо това превеждаха отделен пул от ортогонална иРНК (o-mRNA). [49] Това беше постигнато чрез промяна на разпознаващата последователност на иРНК, последователността Shine-Dalgarno и съответната разпознаваща последователност в 16S rRNA на рибозоми, така наречената Anti-Shine-Darlgarno-Sequence. По този начин базовото сдвояване, което обикновено се губи, ако някоя от последователността е мутирала, остава на разположение. Въпреки това, мутациите в 16S rRNA не се ограничават до очевидно свързващите базови нуклеотиди на класическата последователност Anti-Shine-Darlgarno.

Ribo-X Edit

През 2007 г. групата на Джейсън У. Чин представи ортогонална рибозома, която беше оптимизирана за потискане на кодовия кехлибар. [50] 16S rRNA е мутирала по такъв начин, че свързва фактора на освобождаване RF1 по-малко силно, отколкото естествената рибозома.Тази рибозома не е елиминирала проблема с понижената клетъчна годност, причинена от потиснати стоп кодони в естествените протеини. Въпреки това чрез подобрената специфичност той повишава значително добивите на правилно синтезирания целеви протеин (от

20% до >60% процента за един кехлибарен кодон, който да бъде потиснат и образуване от <1% до >20% за два кехлибарени кодона).

Ribo-Q Редактиране

През 2010 г. групата на Джейсън У. Чин представи по -нататъшна оптимизирана версия на ортогоналната рибозома. Ribo-Q е 16S рРНК, оптимизирана за разпознаване на тРНК, които имат четворни антикодони, за да разпознават кодони на четворка, вместо естествените триплетни кодони. [33] С този подход броят на възможните кодони нараства от 64 на 256. Дори като се отчитат различни стоп кодони, повече от 200 различни аминокиселини могат потенциално да бъдат кодирани по този начин.

Зашиване на рибозома Редактиране

Ортогоналните рибозоми, описани по-горе, се фокусират върху оптимизиране на 16S rRNA. Досега тази оптимизирана 16S rRNA беше комбинирана с естествени големи субединици за образуване на ортогонални рибозоми. Ако 23S rRNA, основният РНК-компонент на голямата рибозомна субединица, също трябва да бъде оптимизиран, трябваше да се гарантира, че няма кръстосани смущения при сглобяването на ортогонални и естествени рибозоми (виж фигура X B). За да се гарантира, че оптимизираната 23S rRNA ще се образува само в рибозоми с оптимизираната 16S rRNA, двете rRNA бяха комбинирани в един транскрипт. [51] Чрез вмъкване на последователността за 23S rRNA в бримкова област на последователността на 16S rRNA, и двете субединици все още приемат функциониращи гънки. Тъй като двете рРНК са свързани и по този начин в постоянна близост, те за предпочитане се свързват една с друга, а не с други свободно плаващи рибозомни субединици.

Проектиран пептидил трансферазен център Редактиране

През 2014 г. беше показано, че чрез промяна на пептидил трансферазния център на 23S rRNA могат да се създадат рибозоми, които черпят от ортогонални групи от tRNA. [52] 3 'краят на тРНК е универсално запазен като CCA. Двата цитидинови базови двойки с два гуанина 23S рРНК за свързване на тРНК с рибозомата. Това взаимодействие е необходимо за вярност на превода. Въпреки това, чрез съвместно мутиране на свързващите нуклеотиди по такъв начин, че те все още могат да сдвоят базова двойка, транслационната вярност може да бъде запазена. 3'-краят на tRNA е мутирал от CCA към CGA, докато два цитидинови нуклеотида в рибозомите A- и P-места са мутирани до гуанидин. Това води до рибозоми, които не приемат естествено срещащи се tRNAs като субстрати и до tRNAs, които не могат да бъдат използвани като субстрат от естествените рибозоми.
За да се използват ефективно такива tRNA, те трябва да бъдат аминоацилирани чрез специфични, ортогонални aaRS. Повечето естествено срещащи се aaRS разпознават 3'-края на съответната им тРНК. [53] [54] aaRSs за тези 3'-мутирани tRNAs все още не са налични. Досега е доказано, че тази система работи само в среда за транслация in vitro, където аминоацилирането на ортогоналната tRNA е постигнато с помощта на така наречените „flexizymes“. Флексизимите са рибозими с активност на тРНК-амино-аклилиране. [55]

С разширен генетичен код неестествената аминокиселина може да бъде генетично насочена към всяко избрано място в протеина, който представлява интерес. Високата ефективност и вярност на този процес позволява по-добър контрол на поставянето на модификацията в сравнение с модифицирането на протеина след транслация, което като цяло ще бъде насочено към всички аминокиселини от същия тип, като тиоловата група на цистеина и аминогрупата на лизина. [56] Също така, разширеният генетичен код позволява извършването на модификации in vivo. Способността за специфично насочване на лабораторно синтезирани химически части в протеини позволява много видове изследвания, които иначе биха били изключително трудни, като например:

  • Сондиране на протеинова структура и функция: Чрез използване на аминокиселини с малко по-различен размер като напр О-метилтирозин или дансилаланин вместо тирозин и чрез вмъкване на генетично кодирани репортерни части (променящи цвета и/или спин-активни) в избрани протеинови места, може да се измери химическа информация за структурата и функцията на протеина.
  • Изследване на ролята на пост-транслационните модификации в структурата и функцията на протеина: Чрез използване на аминокиселини, които имитират пост-транслационни модификации като фосфосерин, може да се получи биологично активен протеин и специфичната за мястото природа на включване на аминокиселината може да доведе до информация за това как позицията, плътността и разпределението на протеиновото фосфорилиране влияят на протеиновата функция. [57][58][59][60]
  • Идентифициране и регулиране на протеиновата активност: Чрез използване на фотоклетъчни аминокиселини, функцията на протеина може да бъде "включена" или изключена чрез осветяване на организма.
  • Промяна на начина на действие на протеин: Човек може да започне с гена за протеин, който свързва определена последователност от ДНК и чрез вмъкване на химически активна аминокиселина в мястото на свързване, да я превърне в протеин, който разрязва ДНК, а не обвързвайки го.
  • Подобряване на имуногенността и преодоляване на самотолерантността: чрез заместване на стратегически избраните тирозини с стр-нитро фенилаланин, толерираният собствен протеин може да се направи имуногенен. [61]
  • Селективно унищожаване на избрани клетъчни компоненти: използвайки разширен генетичен код, неестествени, разрушителни химически части (понякога наричани "химични бойни глави") могат да бъдат включени в протеини, които са насочени към специфични клетъчни компоненти. [62]
  • Производство на по-добър протеин: еволюцията на Т7 бактериофаги върху неразвиващи се Е. coli щам, който кодира 3-йодотирозин върху кехлибарения кодон, доведе до по-добра популация от дивия тип благодарение на наличието на йодотирозин в неговия протеом [63]

Разширяването на генетичния код все още е в начален стадий. Настоящата методология използва само една нестандартна аминокиселина по това време, докато в идеалния случай може да се използва множество.

Прекодиран синтетичен геном Редактиране

Един от начините за постигане на кодиране на множество неестествени аминокиселини е чрез синтезиране на пренаписан геном. [64] През 2010 г. на цена от 40 милиона долара на организъм, Лаборатория за микоплазма, е конструиран, който се контролира от синтетичен, но не прекодиран геном. [65] През 2019 г. Ешериция коли Syn61 беше създаден с 4 мегабази прекодиран геном, състоящ се само от 61 кодона вместо естествените 64. [3] [2] В допълнение към елиминирането на използването на редки кодони, специфичността на системата трябва да се увеличи колкото се може повече tRNA разпознава няколко кодона [64]

Разширена генетична азбука Редактиране

Друг подход е да се разшири броят на нуклеобази, за да се увеличи капацитетът за кодиране.

Неестествена базова двойка (UBP) е проектирана субединица (или нуклеобаза) на ДНК, която се създава в лаборатория и не се среща в природата. Беше постигната демонстрация на UBP инвитро от групата на Ичиро Хирао в института RIKEN в Япония. През 2002 г. те разработиха неестествена двойка основи между 2-амино-8- (2-тиенил) пурин (и) и пиридин-2-он (у), които функционират инвитро в транскрипция и транслация за специфично за сайта включване на нестандартни аминокиселини в протеини. [66] През 2006 г. те създават 7-(2-тиенил)имидазо[4,5-b]пиридин (Ds) и пирол-2-карбалдехид (Ра) като трета базова двойка за репликация и транскрипция. [67] След това Ds и 4-[3-(6-аминохексанамидо)-1-пропинил]-2-нитропирол (Px) бяха открити като двойка с висока точност при PCR амплификация. [68] [69] През 2013 г. те приложиха двойката Ds-Px към генерирането на ДНК аптамер от инвитро селекция (SELEX) и демонстрира, че разширяването на генетичната азбука значително увеличава афинитета на ДНК аптамера към целевите протеини. [70]

През 2012 г. група американски учени, водени от Флойд Ромесбърг, химически биолог от Изследователския институт Скрипс в Сан Диего, Калифорния, публикува, че неговият екип е проектирал неестествена базова двойка (UBP). [71] Двата нови изкуствени нуклеотида или Неестествена базова двойка (UBP) бяха наречени „d5SICS“ и „dNaM“. По -технически, тези изкуствени нуклеотиди, носещи хидрофобни нуклеобази, имат два слети ароматни пръстена, които образуват (d5SICS -dNaM) комплекс или двойка основи в ДНК. [72] [73] През 2014 г. същият екип от изследователския институт Scripps съобщи, че са синтезирали участък от кръгова ДНК, известен като плазмид, съдържащ естествени TA и CG базови двойки, заедно с най-добре работещата лаборатория UBP Romesberg, проектирана и вкарана тя в клетките на обикновената бактерия Е. coli който успешно репликира неестествените базови двойки през множество поколения. [74] Това е първият известен пример за жив организъм, предаващ разширен генетичен код на следващите поколения. [72] [75] Това отчасти беше постигнато чрез добавяне на поддържащ ген на водорасли, който експресира нуклеотиден трифосфат транспортер, който ефективно внася трифосфатите както на d5SICSTP, така и на dNaMTP в Е. coli бактерии. [72] След това, естествените бактериални репликационни пътища ги използват, за да репликират точно плазмида, съдържащ d5SICS-dNaM.

Успешното включване на трета базова двойка в жив микроорганизъм е значителен пробив към целта за значително разширяване на броя на аминокиселините, които могат да бъдат кодирани от ДНК, като по този начин се разширява потенциалът на живите организми да произвеждат нови протеини. [74] Изкуствените низове на ДНК все още не кодират нищо, но учените спекулират, че биха могли да бъдат проектирани за производство на нови протеини, които биха могли да имат промишлени или фармацевтични приложения. [76]

През май 2014 г. изследователите обявиха, че успешно са въвели два нови изкуствени нуклеотида в бактериалната ДНК и чрез включването на отделни изкуствени нуклеотиди в хранителната среда са успели да преминат бактериите 24 пъти, когато не са създали иРНК или протеини, които могат да използват изкуствената нуклеотиди. [72] [77] [78] [79]

Метод за селективно включване под налягане (SPI) за производство на алопротеини Edit

Има много изследвания, които произвеждат протеин с нестандартни аминокиселини, но те не променят генетичния код. Този протеин, наречен алопротеин, се получава чрез инкубиране на клетки с неестествена аминокиселина в отсъствието на подобна кодирана аминокиселина, за да може първата да бъде включена в протеина на мястото на последната, например L-2-аминохексанова киселина (Ahx) за метионин (Met). [80]

Тези изследвания разчитат на естествената безразборна активност на аминоацил тРНК синтетазата, за да добави към нейната целева тРНК неестествена аминокиселина (т.е. аналог), подобна на естествения субстрат, например метионил-тРНК синтазата бърка изолевцин с метионин. [81] В протеиновата кристалография, например, добавянето на селенометионин към средата на култура на метионин-ауксотрофен щам води до протеини, съдържащи селенометионин, за разлика от метионин (а именно Аномална дисперсия с дължина на вълната по причина). [82] Друг пример е, че вместо левцин и метионин към кръстосано маркирания протеин се добавят фотолевцин и фотометионин. [83] По същия начин, някои устойчиви на телур гъбички могат да включат телуроцистеин и телурометионин в своя протеин вместо цистеин и метионин. [84] Целта на разширяването на генетичния код е по-радикална, тъй като не замества аминокиселина, но добавя една или повече към кода. От друга страна, протеомните замествания се извършват най-ефективно чрез глобални аминокиселинни замествания. Например са направени опити за глобални протеомни замествания на естествени аминокиселини с флуорирани аналози Е. coli [85] и B. subtilis. [86] Пълно заместване с триптофан с тиенопирол-аланин в отговор на 20899 UGG кодона в Е. coli беше докладван през 2015 г. от Budisa и Söll. [87] Освен това много биологични явления, като сгъване и стабилност на протеини, се основават на синергични ефекти на много позиции в протеиновата последователност. [88]

В този контекст методът SPI генерира рекомбинантни протеинови варианти или алопротеини директно чрез заместване на естествени аминокиселини с неестествени аналози. [89] Ауксотрофен експресионен гостоприемник на аминокиселини се допълва с аналог на аминокиселина по време на експресията на целевия протеин. [90] Този подход избягва клопките на методите, базирани на потискане [91] и е по-добър от него по отношение на ефективност, възпроизводимост и изключително проста експериментална настройка. [92] Многобройни проучвания демонстрират как глобалното заместване на канонични аминокиселини с различни изостерични аналози причинява минимални структурни смущения, но драматични промени в термодинамичните, [93] сгъването, [94] агрегацията [95] спектралните свойства [96] [97] и ензимната активност . [98]

Инвитро синтез Редакт

Описаното по-горе разширение на генетичния код е in vivo. Алтернатива е промяната на кодирането инвитро преводачески експерименти. Това изисква изчерпване на всички tRNAs и селективно повторно въвеждане на определени аминоацилирани tRNAs, някои химически аминоацилирани. [99]

Химичен синтез Редактиране

Има няколко техники за получаване на пептиди химически, обикновено това е чрез твърдофазна защитна химия. Това означава, че всяка (защитена) аминокиселина може да бъде добавена към зараждащата се последователност.

През ноември 2017 г. екип от изследователския институт на Scripps съобщи, че е конструирал полусинтетичен материал Е. coli бактериален геном, използващ шест различни нуклеинови киселини (срещу четири, открити в природата). Двете допълнителни „букви“ образуват трета, неестествена основна двойка. Получените организми са били в състояние да процъфтяват и да синтезират протеини, използвайки "неестествени аминокиселини". [100] [101] Използваната неестествена основна двойка е dNaM – dTPT3. [101] Тази неестествена базова двойка е демонстрирана по-рано, [102] [103], но това е първият доклад за транскрипция и транслация на протеини, използвайки неестествена базова двойка.


Мрежата за животинско разнообразие

Aardvarks заемат пасища и местообитания на савани в Африка на юг от Сахара, предпочитайки райони, които имат голямо изобилие от мравки и термити през цялата година. Местоположението на дупката им може да се различава от мястото, където се хранят, като в този случай те се разхождат между двете места през нощта. Те рядко се срещат в райони, които имат твърда, компактна почва, скалисти райони или области, които често се наводняват. Те често живеят във временни дупки с дължина няколко метра, но могат да живеят и в сложни и сложни дупки, които могат да имат осем или повече входа и да се простират до 6 метра под земята. Входовете на дупките често са запушени с отдушник, оставен в горната част. (Kingdon, 1997 Lehmann, 2009 "Oxford Reference Online", 2009)

Физическо описание

Aardvarks са с размерите на малки прасета, но имат много дебела кожа и не притежават мастен слой. Те се отличават с дългия си нос, който е по-широк в дисталния край, квадратната им глава и опашката, която се стеснява към върха. Тялото е масивно и имат много мускулести крайници, завършващи с пръсти с дебели нокти. Косата е къса на главата, шията и опашката, но по -дълга и по -тъмна в останалата част на тялото, особено в крайниците. Косата често се износва при възрастни, но е видима при младите. Страните на лицето и опашката са бледо оцветени, по-светли при женските и по-тъмни при мъжките. По време на влажния сезон червените пръчици имат мастни натрупвания, които вероятно се подхранват от консумацията на термити. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005 "Oxford Reference Online", 2009)

Aardvark имат 4 пръста на предните и 5 пръста на задните крака, като всеки завършва с нокът, подобен на лопата, който им помага да копаят с голяма скорост и сила. Копаенето се използва както за набавяне на храна, така и като средство за бягство. Позицията е цифрова. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005 "Oxford Reference Online", 2009)

Aardvarks имат колчета-подобни кътници и премолари, но няма резци или кучешки зъби, зъбната формула е 0/0 0/0 2/2 3/3. Зъбите им нямат емайл и са изградени от плътно опаковани тубули, съставени от модифицирана форма на дентин. Тубулите се съдържат в ръкав от дентален цимент. Ембрионите и бебетата имат пълен набор от рудиментарни млечни зъби, включително кучешки зъби. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005 "Oxford Reference Online", 2009)

  • Други физически характеристики
  • ендотермичен
  • хомойотермичен
  • двустранна симетрия
  • Сексуален диморфизъм
  • мъжки по -голям
  • полове, оцветени или шарени по различен начин
  • Обхват маса от 40 до 82 кг 88,11 до 180,62 lb
  • Дължина на диапазона 100 до 158 см 39,37 до 62,20 инча
  • Средна основна метаболитна скорост 34,275 W AnAge

Възпроизвеждане

Aardvarks са самотни и териториални, събират се само за да се размножават. Смята се, че са полигини. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005)

Мъжките аардварки имат гениталии, които отделят мощен мускус, а мъжете и жените имат жлези по лактите и бедрата. Тези жлези биха могли да помогнат за отделните разстояния и/или да участват в чифтосването, но не се съобщава за очевидно обоняние. Северноафриканските мръсотици раждат между октомври и ноември, докато мръсотите в Южна Африка раждат между май и юли. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005)

Обикновено едно дете се ражда след период на бременност от около 7 месеца. Потомството се ражда голо и с отворени очи. Малките започват да следват майка си на 2 седмици. Те кърмят до 3 месеца, по това време започват да ядат насекоми. На около 6 месеца те стават независими от майката, а на около 2 години стават сексуално активни. Aardvark живеят до около 18 години. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005)

  • Ключови репродуктивни характеристики
  • итеропарозен
  • сезонно размножаване
  • гонохорични/гонохорични/двудомни (половете отделни)
  • сексуален
  • живороден
  • Интервал на размножаване Aardvark се размножава веднъж годишно
  • Сезон на размножаване Смята се, че мръсотията се размножава по-рано през годината, колкото по-близо са до екватора.
  • Диапазон на броя на потомството от 1 до 2
  • Среден брой на потомството 1
  • Среден брой потомци 1 Възраст
  • Среден период на бременност 7 месеца
  • Среден период на бременност 225 дни AnAge
  • Средна възраст на отбиване 3 месеца
  • Средно време до независимост 6 месеца
  • Средна възраст на полова или репродуктивна зрялост (жени) 2 години
  • Средна възраст на полова или репродуктивна зрялост (жени)
    Пол: женски 730 дни AnAge
  • Средна възраст на полова или репродуктивна зрялост (мъже) 2 години
  • Средна възраст на полова или репродуктивна зрялост (мъже)
    Пол: мъжки 730 дни AnAge

Женските аерварки раждат в дупката си, а малките остават под земята няколко седмици, докато узряват. За потомството се грижи майката, докато станат независими на около 6 месеца, след което сами копаят дупките си. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005)

  • Родителска инвестиция
  • алтрициален
  • женски родителски грижи
  • предварително торене
    • обезпечаване
    • защитаващ
      • женски пол
      • обезпечаване
        • женски пол
        • женски пол
        • провизии
          • женски пол
          • женски пол
          • защитаващ
            • женски пол

            Продължителност на живота/дълголетие

            Aardvarks живеят до 18 години в дивата природа. В плен се очаква червените птици да живеят около 23 години. (Knöthig, 2005)

            • Средна продължителност на живота
              Статус: див 18 години
            • Средна продължителност на живота
              Статус: 23 години в плен
            • Средна продължителност на живота
              Пол: мъжки
              Статус: в плен 24,0 години Институт за демографски изследвания Макс Планк
            • Средна продължителност на живота
              Статус: в плен 10,0 години Институт за демографски изследвания Макс Планк
            • Средна продължителност на живота
              Статус: в плен 23,0 години Институт за демографски изследвания Макс Планк
            • Средна продължителност на живота
              Статус: див 23.0 години Институт за демографски изследвания Макс Планк
            • Средна продължителност на живота
              Пол: женски
              Статус: в плен 18,0 години Институт за демографски изследвания Макс Планк

            Поведение

            Aardvarks са самотни, освен когато са придружени от млади, и са много срамежливи. Там, където мравудесите са най-често срещани, големи и добре установени дупки могат да се използват от две или три животни. Aardvarks рядко се виждат, по-скоро тяхното присъствие е показано от техните следи, дупки и следи от драскотини, оставени от мощните им нокти. Aardvark се хранят през нощта, покривайки разстояния от 2 до 5 км всяка нощ. Преди да се нахранят, мръсотията напуска бърлогата си по ритуален начин. Първо спират при отвора на бърлогата, за да търсят врагове, след това изтичат, скачат многократно, оглеждат се и подскачат още, преди накрая да тръгнат да търсят храна. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005 Mutlow and Mutlow, 2008 Taylor and Skinner, 2003 Taylor, et al., 2002)

            • Ключови поведения
            • ужасно
            • вкаменелост
            • нощни
            • подвижни
            • номадски
            • самотен
            • териториално
            • Размер на територията на обхвата от 1 до 5 km^2
            • Среден размер на територията 3,5 km^2

            Home Range

            Aardvarks обитават големи домашни диапазони (2 до 5 квадратни километра) и обикновено се срещат в много ниска плътност. (Кингдън, 1997)

            Комуникация и възприятие

            Единствените известни звуци, издавани от мръсотия, са сумтене и, в случаи на изключителен страх, блеене. И двата пола имат жлези на лактите и бедрата, които могат да помогнат при чифтосване или разстояние между индивидите. Въпреки това не е наблюдавана миризма. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005)

            Aardvark имат лошо зрение, тъй като ретината им съдържа само пръчки, които им позволяват да виждат през нощта, но ги оставят далтонисти. Те имат много изострен слух и дълги уши, които могат да се движат независимо, както и да се сгъват назад и затварят по време на тунелиране. Aardvarks имат изключително обоняние поради структури в носа, които увеличават турбиналната повърхност, подобрявайки откриването на обонятелни сигнали. Обонятелната област на мозъка е силно развита в червени пъпки, придавайки подут вид на средния профил на черепа.

            • Комуникационни канали
            • акустични
            • химически
            • Други комуникационни режими
            • феромони
            • Канали за възприятие
            • визуален
            • тактилни
            • акустични
            • химически

            Хранителни навици

            Aardvark се хранят през нощта и са мирмекофаги, тоест те са специализирани в мравки и термити, като по-голямата част от диетата им са мравки. Те ровят бързо в страните или центъра на гнездата на мравки и термити или могили, като се хранят по едно и също време. Мравките и термитите се вкарват в малката си уста с дългия си лепкав език. Aardvarks поглъщат, без да дъвчат храната си, или след като дъвчат храната си много малко. Насекомите се усвояват в пилорната област на мускулестия стомах, наподобяващ гастроин. Някои от защитните сили на хищниците, които мравките и термитите използват срещу мирмекофагни животни, като панголини, мравояди и ехидни, включват ухапване, ужилване, химическа защита и изграждане на твърди могили. Изглежда, че тези защити не влияят на мраводелите. Колониите от мравки и термити рядко се унищожават след хранене на мравудес и могат да бъдат изградени и възстановени. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005 Mutlow and Mutlow, 2008 Taylor and Skinner, 2003 Taylor, et al., 2002)

            Хищничество

            Ако се сблъска с хищник, мръсотия ще се опита да изкопае дупка, в която да се скрие, като отнема около 10 минути, за да се покрие напълно. Ако не може да изкопае дупка, той ще застане изправен на задните си крака и опашка или ще лежи по гръб и ще се защитава с големите си предни нокти. Хората са основният хищник на мръсотия, но е известно, че лъвовете, хиените и леопардите също ги убиват. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005 "Oxford Reference Online", 2009)

            Екосистемни роли

            Aardvarks са важни в тяхната екосистема, защото дупките, които изкопават, се използват от различни други животни за подслон. Те включват хиени, брадавици, катерици, таралежи, мангусти и прилепи, както и птици и влечуги. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005 "Oxford Reference Online", 2009)

            • хиени (Hyaenidae)
            • брадавици (Phacochoerus)
            • катерици (Sciuridae)
            • таралежи (Erinaceidae)
            • мангусти (Herpestidae)
            • прилепи (Chiroptera)

            Икономическо значение за хората: Положително

            Понякога хората ловуват мръсотия за месото си и се крият, въпреки че продуктите, направени от мръсотия, подлежат на търговски ограничения. Aardvarks може да помогне за контрол на популациите на термити и мравки, които са вредители за хората. (Knöthig, 2005)

            • Положителни въздействия
            • храна
            • частите на тялото са източник на ценен материал
            • контролира популацията на вредители

            Икономическо значение за хората: Отрицателно

            Дупките на мръсотия могат да представляват опасност за превозните средства. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005)

            Състояние на консервация

            Aardvarks са широко разпространени, но те са били унищожени в много земеделски райони. Те са уязвими във всички населени места и застрашени или изчезнали в райони с висока концентрация на хора. Те често са ловувани от фермери и животновъди, които намират копаенето на дупките си за неудобно или опасно. Отглеждането и употребата на пестициди са довели до елиминирането на техния хранителен източник в някои райони. (Kingdon, 1997 Knöthig, 2005)

            • Най -малкото притеснение на Червения списък на IUCN
              Повече информация
            • Най -малкото притеснение на Червения списък на IUCN
              Повече информация
            • Федерален списък на САЩ Няма специален статут
            • CITES Няма специален статут
            • Списък на щата Мичиган Няма специален статут

            Други коментари

            Последните проучвания, базирани на анализ на ДНК последователност, са поставили мраводелите в таксон, наречен Afrotheria. Други животни в тази група включват слонове, хиракси, сирени, земноводни слонове, златни къртици и тенреки. Смята се, че афротерианците са произлезли и еволюирали в Африка. Фосилните записи и морфологията започват да подкрепят молекулярните доказателства. Редът, към който принадлежат червените птици, Tubulidentata, е уникален, защото е единственият бозайник, представен от един вид. (Lehmann, 2009 Tabruce, et al., 2008)

            Сътрудници

            Елизабет Рацлоф (автор), Мичиганския държавен университет, Барбара Лундриган (редактор), Мичиганския държавен университет, Таня Дюи (редактор), Университета на Мичиган-Ан Арбър.

            Терминологичен речник

            живеещи в Африка на юг от Сахара (на юг от 30 градуса север) и Мадагаскар.

            използва звук за комуникация

            малките се раждат в относително слабо развито състояние, те не са в състояние да се хранят или да се грижат за себе си или да се придвижват самостоятелно за период от време след раждането/люпенето. При птици, голи и безпомощни след излюпване.

            имаща симетрия на тялото, така че животното може да бъде разделено в една равнина на две огледални половини. Животните с двустранна симетрия имат гръбна и коремна страна, както и преден и заден край. Синапоморфия на Билатерията.

            животно, което яде основно месо

            използва миризми или други химикали за комуникация

            животни, които използват метаболитно генерирана топлина за регулиране на телесната температура независимо от температурата на околната среда. Ендотермията е синапоморфия на бозайниците, въпреки че може да е възникнала в (сега изчезнал) предшественик на синапсида, вкаменелостите не разграничават тези възможности. Конвергентен при птици.

            родителските грижи се поемат от жени

            Вещество, което осигурява хранителни вещества и енергия на живо същество.

            Позовавайки се на пробиващ начин на живот или поведение, специализиран за копаене или ровене.

            Животно, което се храни главно с насекоми или паяци.

            потомството се произвежда в повече от една група (котила, съединители и т.н.) и през няколко сезона (или други периоди, гостоприемни за размножаване). Итеропорозните животни трябва по дефиниция да оцелеят през няколко сезона (или периодични промени в състоянието).

            има способността да се мести от едно място на друго.

            районът, в който животното се среща естествено, районът, в който е ендемичен.

            обикновено се скита от място на място, обикновено в добре определен диапазон.

            химикали, изпускани във въздуха или водата, които се откриват и реагират от други животни от същия вид

            да има повече от една жена за половинка наведнъж

            размножаването е ограничено до определен сезон

            възпроизвеждане, което включва комбиниране на генетичния принос на два индивида, мъжки и женски

            копае и разбива почвата, за да могат въздух и вода да влязат вътре

            използва докосване за комуникация

            този регион на Земята между 23,5 градуса север и 60 градуса север (между тропика на рака и полярния кръг) и между 23,5 градуса юг и 60 градуса юг (между тропика на Козирога и полярния кръг).

            защитава зона в рамките на домашния ареал, заета от едно животно или група животни от същия вид и държана чрез явна защита, показване или реклама

            областта на земята, която заобикаля екватора, от 23,5 градуса на север до 23,5 градуса на юг.

            Земен биом. Саваните са пасища с разпръснати отделни дървета, които не образуват затворен балдахин. Обширни савани се срещат в части от субтропична и тропическа Африка и Южна Америка, както и в Австралия.

            Пасища с разпръснати дървета или разпръснати купчини дървета, вид общност, междинна между пасища и гора. Вижте също Биома на тропическа савана и пасища.

            Наземен биом, открит в умерените ширини (>23,5° северна или южна ширина). Растителността е изградена предимно от треви, чиято височина и видово разнообразие зависят до голяма степен от количеството налична влага. Пожарът и пашата са важни за дългосрочната поддръжка на пасищата.

            използва зрението за комуникация

            размножаване, при което оплождането и развитието се извършват в женското тяло и развиващият се ембрион получава храна от женската.

            Препратки

            Kingdon, J. 1997. The Kingdon Field Guide to African Mamals. Принстън и Оксфорд: Princeton University Press.

            Knöthig, J. 2005. "Биология на Aardvark" (On-line). Посетен на 18 март 2010 г http://www.tierseiten.com/roehrenzaehner/aardvark.pdf.

            Lehmann, T. 2009. Филогенеза и систематика на Orycteropodidae (Mammalia, Tubulidentata). Zoological Journal of the Linnean Society, 155: 649-702.

            Мътлоу, А., Х. Мутлоу. 2008. Цезарово сечение и неонатални грижи при мръсотия (orycteropus afer). Journal of Zoo and Wildlife Medicine, 39: 260-262.

            Табрус, Р., Р. Ашер, Т. Леман. 2008. Афротерски бозайници: преглед на текущите данни. Mammalia, 72: 2-14.

            Тейлър, У., П. Линдзи, Дж. Скинър. 2002. Екологията на храненето на мръсотия Orycteropus afer. Списание за безводни среди, 50: 135-152.

            Тейлър, У., Дж. Скинър. 2003. Модели на дейност, домашни ареали и използване на дупчици (orycteropus after) в Karoo. Вестник по зоология, 261: 291-297.


            Компромиси в историята на живота в човешкия растеж: Адаптация или патология?

            Човешките същества, израстващи в неблагоприятна биокултурна среда, включително недохранване, излагане на инфекции, икономическо потисничество/бедност, тежки натоварвания, голяма надморска височина, войни, расизъм и религиозно/етническо потисничество, могат да бъдат закърнели, да имат асиметрични пропорции на тялото, да бъдат пропилени, да са с наднормено тегло и да са изложени на по-голям риск от заболяване. Една група изследователи обяснява това като следствие от „програмирането за развитие“ (DP). Друга група използва израза „предсказващ адаптивен отговор“ (PAR). Групата DP има тенденция да разглежда промените като имащи постоянни дезадаптивни ефекти, които излагат хората на риск от заболяване. PAR групата разглежда промените на две нива на адаптация: (1) „краткосрочни адаптивни реакции за незабавно оцеляване“ и (2) „предсказващи реакции, необходими за осигуряване на постнатална преживяемост до репродуктивна възраст“. Разликите между DP и PAR хипотезите се оценяват в тази статия. Анализът на теорията на историята на живота префразира дебата на ДП срещу ПАР от болест или адаптация към концепцията за „компромиси“. Дори при добри условия, етапите от историята на човешкия живот са пълни с компромиси за оцеляване, производителност и възпроизводство. При неблагоприятни условия компромисите водят до намалена преживяемост, лош растеж, ограничения върху физическата активност и лоши репродуктивни резултати. Моделите на човешкото развитие може да се наложи да бъдат усъвършенствани, за да се приспособят към по-широк кръг от биологични и културни източници на бедствия, както и техните независими и интерактивни влияния. Am. J. Hum. Biol., 2007. © 2007 Wiley-Liss, Inc.


            Нутригеномика

            Линет Р. Фъргюсън ,. Матю П.Г. Барнет, в Молекулярна диагностика (второ издание), 2010

            23.5.1 Транскриптомика

            Транскриптомът е набор от всички молекули на информационна РНК (иРНК) или „транскрипти“, произведени в една или популация от клетки (Duffus et al., 2007). Транскриптомът отразява гените, които се експресират активно във всеки един момент, защото включва всички иРНК преписи в клетката. Анализите често използват високопроизводителни техники, базирани на ДНК микрочипове.

            Въпреки че първоначално са разработени с помощта на масиви от кДНК, „забелязани“ върху диапозитиви от стъклен микроскоп, областта на транскриптомиката (както в случая с WGA) сега е доминирана от решения, предоставени от компании като Affymetrix, Agilent Technologies и Illumina. Affymetrix масивите, подобно на чиповете SNP, се състоят от на място синтезирани 25-мерни олигонуклеотидни сонди, приложени с помощта на фотолитографска технология. Agilent Technologies също използва на място хибридизирани олиго, но те се синтезират с помощта на пиезоелектрическа (мастиленоструйна) технология и имат дължина от 60 бази. Illumina BeadChips използват 50-мерни олигонуклеотиди, имобилизирани върху микросфери, които след това се самосглобяват върху поръчани микро добре гравирани субстрати. Сравнение на някои характеристики на тези три ключови технологии за микрочипове е показано в Таблица 23.4.

            Таблица 23.4. Характеристики на три налични в момента технологии за масиви от изрази.


            Гледай видеото: Систематика. Фанҳои умумбиология ва биологияи махсус.дарси 2. (Февруари 2023).