W&T Wetenschap & Technologie
Een plek om te discussiëren over wetenschappelijke onderwerpen, wetenschappelijke problemen, technologische projecten en grootse uitvindingen.
16-07-2013
"Beste computerprogramma nu even slim als kleuter"
© thinkstock.
De beste computerprogramma's van dit moment met kunstmatige intelligentie zijn ongeveer even slim als een gemiddelde kleuter van vier jaar. Amerikaanse wetenschappers ontdekten dat het programma ConceptNet 4 bij mondelinge IQ-testen voor jonge kinderen een doorsnee score neerzet.
De volgende stappen naar een intelligente computer zijn niet zomaar gezetEen groot verschil met de prestaties van menselijke kleuters is dat het computerprogramma uiteenlopende resultaten behaalde op verschillende terreinen. "Als er bij een kind zo veel variatie zat in de scores, dan zou dat erop kunnen wijzen dat er iets mis is", zegt onderzoeker Robert Sloan tegen ScienceDaily. ConceptNet 4 had bijvoorbeeld een uitgebreide woordenschat en ook overeenkomsten herkennen ging prima. "Maar het begrijpen van waarom-vragen ging veel slechter dan gemiddeld."
Boerenverstand
Het ontwikkelen van kunstmatige intelligentie is lastig. Behalve veel feitenkennis moet het programma ook situaties kunnen beoordelen op basis van simpele waarnemingen, een soort boerenverstand. "Wij mensen weten echt zo ontzettend veel", legt Sloan uit. "Als baby hebben we in het rond gekropen en aan dingen getrokken. Daardoor weten we nu dat spullen kunnen vallen en dat katten en honden het niet leuk vinden als je aan hun staart trekt." Het leven biedt daarmee een moeilijk na te bootsen leerschool.
Nog lange weg
De volgende stappen naar een intelligente computer zijn dan ook niet zomaar gezet, verwacht de professor computerwetenschap van de universiteit van Illinois. "We zijn nog mijlenver verwijderd van programma's met kunstmatige intelligentie die even goed begripsvragen kunnen beantwoorden als een kind van acht jaar bijvoorbeeld."
(HLN)
"Beste computerprogramma nu even slim als kleuter"
© thinkstock.
De beste computerprogramma's van dit moment met kunstmatige intelligentie zijn ongeveer even slim als een gemiddelde kleuter van vier jaar. Amerikaanse wetenschappers ontdekten dat het programma ConceptNet 4 bij mondelinge IQ-testen voor jonge kinderen een doorsnee score neerzet.
De volgende stappen naar een intelligente computer zijn niet zomaar gezetEen groot verschil met de prestaties van menselijke kleuters is dat het computerprogramma uiteenlopende resultaten behaalde op verschillende terreinen. "Als er bij een kind zo veel variatie zat in de scores, dan zou dat erop kunnen wijzen dat er iets mis is", zegt onderzoeker Robert Sloan tegen ScienceDaily. ConceptNet 4 had bijvoorbeeld een uitgebreide woordenschat en ook overeenkomsten herkennen ging prima. "Maar het begrijpen van waarom-vragen ging veel slechter dan gemiddeld."
Boerenverstand
Het ontwikkelen van kunstmatige intelligentie is lastig. Behalve veel feitenkennis moet het programma ook situaties kunnen beoordelen op basis van simpele waarnemingen, een soort boerenverstand. "Wij mensen weten echt zo ontzettend veel", legt Sloan uit. "Als baby hebben we in het rond gekropen en aan dingen getrokken. Daardoor weten we nu dat spullen kunnen vallen en dat katten en honden het niet leuk vinden als je aan hun staart trekt." Het leven biedt daarmee een moeilijk na te bootsen leerschool.
Nog lange weg
De volgende stappen naar een intelligente computer zijn dan ook niet zomaar gezet, verwacht de professor computerwetenschap van de universiteit van Illinois. "We zijn nog mijlenver verwijderd van programma's met kunstmatige intelligentie die even goed begripsvragen kunnen beantwoorden als een kind van acht jaar bijvoorbeeld."
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
16-07-2013
Nieuwe tv-techniek toont tegelijk 2D- en 3D-beelden
Een man kijkt tv met een 3D-bril. (archieffoto) © epa.
Met een nieuwe techniek is het mogelijk tegelijk een traditioneel 2D-beeld en een stereoscopisch 3D-beeld te tonen op een scherm. Zo kunnen personen tegelijk tv-kijken in 3D en in 2D, respectievelijk met en zonder bril. Dat meldt Tweakers.net.
Bij de huidige technieken moet de kijker kiezen voor 2D of 3D, waarna hij bij het laatste zonder bril onduidelijke over elkaar liggende 'verschoven' beelden ziet.
Het principe werkt door zoals gebruikelijk een linker- en rechterframe te genereren voor kijkers met 3D-brillen. Kijkers zonder bril zien echter alleen het linkerframe, aangezien het rechterframe wordt uitgedoofd door een derde beeld, namelijk het negatief van dat frame.
De techniek werd ontwikkeld door onderzoekers van de Amerikaanse universiteit van Santa Cruz in Californië. De onderzoekers maakten voor hun prototype gebruik van een 3D-projector die beelden met 120 Hz projecteert. Een tweede projector toonde de negatieve frames.
(HLN)
Nieuwe tv-techniek toont tegelijk 2D- en 3D-beelden
Een man kijkt tv met een 3D-bril. (archieffoto) © epa.
Met een nieuwe techniek is het mogelijk tegelijk een traditioneel 2D-beeld en een stereoscopisch 3D-beeld te tonen op een scherm. Zo kunnen personen tegelijk tv-kijken in 3D en in 2D, respectievelijk met en zonder bril. Dat meldt Tweakers.net.
Bij de huidige technieken moet de kijker kiezen voor 2D of 3D, waarna hij bij het laatste zonder bril onduidelijke over elkaar liggende 'verschoven' beelden ziet.
Het principe werkt door zoals gebruikelijk een linker- en rechterframe te genereren voor kijkers met 3D-brillen. Kijkers zonder bril zien echter alleen het linkerframe, aangezien het rechterframe wordt uitgedoofd door een derde beeld, namelijk het negatief van dat frame.
De techniek werd ontwikkeld door onderzoekers van de Amerikaanse universiteit van Santa Cruz in Californië. De onderzoekers maakten voor hun prototype gebruik van een 3D-projector die beelden met 120 Hz projecteert. Een tweede projector toonde de negatieve frames.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
18-07-2013
Na 69 jaar wachten is de teerdruppel eindelijk gefotografeerd
69 jaar hebben wetenschappers erop gewacht, en afgelopen week gebeurde het eindelijk: voor het eerst is op camera vastgelegd hoe een teerdruppel viel. Het gaat om een van de langstlopende laboratoriumonderzoeken ter wereld, dat in 1944 werd gestart aan het Trinity College in Dublin.
Het doel van het experiment was om de stroperigheid of lage vloeibaarheid van teer aan te tonen. Teer is een materiaal dat bij kamertemperatuur vast lijkt te zijn, maar in feite stroomt, zij het zeer traag.
Tijdens het experiment werd teer verwarmd en in een afgesloten glazen trechter gegoten. Vervolgens kreeg het teer lang de tijd om zich in de trechter te vestigen en te consolideren, voordat uiteindelijk de verzegelde steel van de trechter werd gesneden.
Definitief bewijs
In de afgelopen decennia heeft het teer al vaker gedruppeld, maar dit was nooit op camera vastgelegd. Tot dusverre kon dus niet definitief bewezen worden dat teer inderdaad stroperig is. Totdat de wetenschappers aan het college een aantal weken geleden merkten dat een druppel zich had gevormd. Sindsdien werd het teer met een webcam gevolgd.
Een soortgelijk experiment begon in de jaren 20 in Queensland, Australië. Totaal druppelde het teer daar acht keer, maar door technische problemen werd dat ook nooit vastgelegd op camera.
(HLN)
Na 69 jaar wachten is de teerdruppel eindelijk gefotografeerd
69 jaar hebben wetenschappers erop gewacht, en afgelopen week gebeurde het eindelijk: voor het eerst is op camera vastgelegd hoe een teerdruppel viel. Het gaat om een van de langstlopende laboratoriumonderzoeken ter wereld, dat in 1944 werd gestart aan het Trinity College in Dublin.
Het doel van het experiment was om de stroperigheid of lage vloeibaarheid van teer aan te tonen. Teer is een materiaal dat bij kamertemperatuur vast lijkt te zijn, maar in feite stroomt, zij het zeer traag.
Tijdens het experiment werd teer verwarmd en in een afgesloten glazen trechter gegoten. Vervolgens kreeg het teer lang de tijd om zich in de trechter te vestigen en te consolideren, voordat uiteindelijk de verzegelde steel van de trechter werd gesneden.
Definitief bewijs
In de afgelopen decennia heeft het teer al vaker gedruppeld, maar dit was nooit op camera vastgelegd. Tot dusverre kon dus niet definitief bewezen worden dat teer inderdaad stroperig is. Totdat de wetenschappers aan het college een aantal weken geleden merkten dat een druppel zich had gevormd. Sindsdien werd het teer met een webcam gevolgd.
Een soortgelijk experiment begon in de jaren 20 in Queensland, Australië. Totaal druppelde het teer daar acht keer, maar door technische problemen werd dat ook nooit vastgelegd op camera.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Neuroscience: Solving the brain
The United States and Europe are both planning billion-dollar investments to understand how the brain works. But the technological challenges are vast.
When neurobiologist Bill Newsome got a phone call from Francis Collins in March, his first reaction was one of dismay. The director of the US National Institutes of Health had contacted him out of the blue to ask if he would co-chair a rapid planning effort for a ten-year assault on how the brain works. To Newsome, that sounded like the sort of thankless, amorphous and onerous task that would ruin a good summer. But after turning it over in his mind for 24 hours, his dismay gave way to enthusiasm. “The timing is right,” says Newsome, who is based at Stanford University School of Medicine in California. He accepted the task. “The brain is the intellectual excitement for the twenty-first century.”
It helped that the request for the brain onslaught was actually coming from Collins's ultimate boss — US President Barack Obama. Just two weeks after that call, on 2 April, Obama announced a US$100-million initial investment to launch the BRAIN Initiative, a research effort expected to eventually cost perhaps ten times that amount. The European Commission has equal ambitions. On 28 January, it announced that it would launch the flagship Human Brain Project with a 2013 budget of ¤54 million (US$69 million), and contribute to its projected billion-euro funding over the next ten years (see Nature 482, 456–458; 2012).
Although the aims of the two projects differ, both are, in effect, bold bids for the neuroscientist's ultimate challenge: to work out exactly how the billions of neurons and trillions of connections, or synapses, in the human brain organize themselves into working neural circuits that allow us to fall in love, go to war, solve mathematical theorems or write poetry. What's more, researchers want to understand the ways in which brain circuitry changes — through the constant growth and retreat of synapses — as life rolls by.
Reaching this goal will require innovative new technologies, ranging from nanotechnologies to genetics to optics, that can capture the electrical activity coursing through neurons, prod those neurons to find out what they do, map the underlying anatomical circuits in fine detail and process the exabytes of information all this work will spit out. “Think about it,” says neuroscientist Konrad Kording of Northwestern University in Chicago, Illinois. “The human brain produces in 30 seconds as much data as the Hubble Space Telescope has produced in its lifetime.”
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
19-07-2013
Gedachten lezen weer stapje dichter met implanteerbare microsensoren
© thinkstock.
Het onderzoek naar de werking van onze hersenen krijgt weer een nieuwe wending nu wetenschappers een methode hebben bedacht om sensoren op microschaal in het brein te implanteren. Dat meldt ExtremeTech.
Het concept heet 'neural dust' en is ontwikkeld door de Universiteit van Berkeley in Californië. De naam is een verwijzing naar het feit dat de sensoren verpakt zijn in een omhulsel van polymeer en niet groter zijn dan 100 micrometer. Het is de bedoeling dat duizenden van deze 'pakketjes' worden ingebracht, die communiceren via ultrasoon geluid.
'Neural dust' kan gebruikt worden voor wetenschappelijk onderzoek naar de werking van de hersenen, maar ook voor monitoring van de hersenfunctie van patiënten. Door het uitlezen van gedachten kan bovendien een interface opgezet worden waardoor apparaten met de hersenen bestuurd kunnen worden.
Waarschijnlijk hebben de wetenschappers nog jaren nodig om de techniek in de praktijk te kunnen gebruiken.
(HLN)
Gedachten lezen weer stapje dichter met implanteerbare microsensoren
© thinkstock.
Het onderzoek naar de werking van onze hersenen krijgt weer een nieuwe wending nu wetenschappers een methode hebben bedacht om sensoren op microschaal in het brein te implanteren. Dat meldt ExtremeTech.
Het concept heet 'neural dust' en is ontwikkeld door de Universiteit van Berkeley in Californië. De naam is een verwijzing naar het feit dat de sensoren verpakt zijn in een omhulsel van polymeer en niet groter zijn dan 100 micrometer. Het is de bedoeling dat duizenden van deze 'pakketjes' worden ingebracht, die communiceren via ultrasoon geluid.
'Neural dust' kan gebruikt worden voor wetenschappelijk onderzoek naar de werking van de hersenen, maar ook voor monitoring van de hersenfunctie van patiënten. Door het uitlezen van gedachten kan bovendien een interface opgezet worden waardoor apparaten met de hersenen bestuurd kunnen worden.
Waarschijnlijk hebben de wetenschappers nog jaren nodig om de techniek in de praktijk te kunnen gebruiken.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
19-07-2013
Tijdreizen met ChronoZoom
Een ambitieus project is het: ChronoZoom. Het maakt het mogelijk te reizen in deep time, tot aan het begin van de oerknal. Maar tegelijkertijd ook in de recente geschiedenis. ChronoZoom moet een eindeloze databank worden die 4,5 miljard jaar wetenschappelijke kennis herbergt. Het project is opgezet door Berkeley University en Microsoft. Maar ook Nederlandse wetenschappers werken eraan mee.
Eén van die Nederlandse wetenschappers die aan het ChronoZoom-project is verbonden is Jan Smit, geoloog aan de VU en specialist op het gebied van de overgang van Krijt naar Paleogeen. Dit was het moment dat door een inslag van een asteroïde veel levensvormen, waaronder de dinosauriërs, uitstierven op aarde. Smit noemt zichzelf grappend ‘vakkenvuller’: hij zal immers alle relevante wetenschappelijke kennis over de K/Pg-event toevoegen aan de digitale tijdbalk van ChronoZoom.
De startpagina van ChronoZoom, met bovenaan de tijdbalk waarop kan worden ingezoomd. ChronoZoom zal over enkele jaren een schat aan informatie bevatten: van populaire filmpjes tot peer reviewed werk uit de wetenschappelijke wereld. De informatie is gerangschikt in vijf thema’s: kosmos, aarde, leven, prehistorie (incl. de menselijke evolutie) en de recente geschiedenis van de mensheid.
ChronoZoom
Tijdbewustzijn
“Geologie is bij uitstek een vak waarin je je bewust wordt van het verloop van de tijd, helemaal terug tot wat we in de aardwetenschappen deep time noemen,” aldus Smit. “Het verloop van de geologische tijd zien we in ons vak letterlijk in de opeenvolging van gesteentelagen en in de trage bewegingen van continenten over de aardbol. Met ChronoZoom hebben we een tool in handen om dit tijdsdenken te prikkelen. ChronoZoom borduurt ook voort op het begrip van Big History.”
ChronoZoom onderdeel Prehistorie – human phylogeny (printscreen)
ChronoZoom
Bèta én gamma
De bakermat van ChronoZoom ligt in de VS. Daar ging enkele jaren geleden een promovendus in de ict aan de slag met de vraag hoe een tijdbalk in meerder dimensies te visualiseren zou zijn. Maar geologie is niet het enige onderwerp dat deel uitmaakt van ChronoZoom. Het project, dat wordt gerealiseerd door de Berkeley University in Californië en wordt gefinancierd door Microsoft, is juist opgezet om het gat tussen humanities en sciences te dichten. Welk klimaat heerste er bijvoorbeeld toen er een einde kwam aan het Inca-rijk, om maar een voorbeeld te noemen.
Chronozoom onderdeel Humanity (printscreen)
ChronoZoom
Grote verbanden
Nog een voorbeeld: waaruit bestond twee miljard jaar geleden het leven op aarde én hoe waren de continenten toen op de aardbol gerangschikt? Smit: “Met ChronoZoom willen we alles met elkaar in verband brengen. Via de tijdbalk – de ruggengraat van de website – kun je springen naar de verschillende tijdvakken. Aanvankelijk was de tijdschaal lineair, maar nu is de tijdbalk logaritmisch ingedeeld”.
ChronoZoom is beschikbaar als een html-versie op internet en niet off-line beschikbaar. Als het aan Smit ligt zal er veelvuldig worden gelinkt naar Wikipedia. Volgens hem bestaat er nogal wat koudwatervrees wat betreft de informatie op Wikipedia, maar dat vindt hij niet terecht. “De aardwetenschappelijke kennis op de wiki-pagina’s is van behoorlijke kwaliteit.”
ChronoZoom onderdeel Life (printscreen)
ChronoZoom
4D-denken
Maar wordt de wetenschappelijke kennis niet té statisch gerepresenteerd op ChronoZoom? Hoe geef je discussies en onzekerheden de ruimte? In de wetenschap gaat het immers om voortschrijdend inzicht en niet om encyclopedische kennis. Zijn eigen specialisme – de KPg-event – is daar een goed voorbeeld van. Wetenschappers vechten elkaar de tent uit over de omstandigheden hoe de dinosauriërs aan hun einde kwamen.
Smit: “De basis is peer reviewed werk, dus artikelen die door collega-wetenschappers zijn beoordeeld. ChronoZoom zal geen open source website worden; je kunt er dus geen discussies op starten. Het voornaamste doel is mensen te stimuleren te gaan denken in vier dimensies”. Smit verwacht dat het nog jaren zal duren voordat alle ‘vakken’ zijn ingevuld.
(Kennislink)
Tijdreizen met ChronoZoom
Een ambitieus project is het: ChronoZoom. Het maakt het mogelijk te reizen in deep time, tot aan het begin van de oerknal. Maar tegelijkertijd ook in de recente geschiedenis. ChronoZoom moet een eindeloze databank worden die 4,5 miljard jaar wetenschappelijke kennis herbergt. Het project is opgezet door Berkeley University en Microsoft. Maar ook Nederlandse wetenschappers werken eraan mee.
Eén van die Nederlandse wetenschappers die aan het ChronoZoom-project is verbonden is Jan Smit, geoloog aan de VU en specialist op het gebied van de overgang van Krijt naar Paleogeen. Dit was het moment dat door een inslag van een asteroïde veel levensvormen, waaronder de dinosauriërs, uitstierven op aarde. Smit noemt zichzelf grappend ‘vakkenvuller’: hij zal immers alle relevante wetenschappelijke kennis over de K/Pg-event toevoegen aan de digitale tijdbalk van ChronoZoom.
De startpagina van ChronoZoom, met bovenaan de tijdbalk waarop kan worden ingezoomd. ChronoZoom zal over enkele jaren een schat aan informatie bevatten: van populaire filmpjes tot peer reviewed werk uit de wetenschappelijke wereld. De informatie is gerangschikt in vijf thema’s: kosmos, aarde, leven, prehistorie (incl. de menselijke evolutie) en de recente geschiedenis van de mensheid.
ChronoZoom
Tijdbewustzijn
“Geologie is bij uitstek een vak waarin je je bewust wordt van het verloop van de tijd, helemaal terug tot wat we in de aardwetenschappen deep time noemen,” aldus Smit. “Het verloop van de geologische tijd zien we in ons vak letterlijk in de opeenvolging van gesteentelagen en in de trage bewegingen van continenten over de aardbol. Met ChronoZoom hebben we een tool in handen om dit tijdsdenken te prikkelen. ChronoZoom borduurt ook voort op het begrip van Big History.”
ChronoZoom onderdeel Prehistorie – human phylogeny (printscreen)
ChronoZoom
Bèta én gamma
De bakermat van ChronoZoom ligt in de VS. Daar ging enkele jaren geleden een promovendus in de ict aan de slag met de vraag hoe een tijdbalk in meerder dimensies te visualiseren zou zijn. Maar geologie is niet het enige onderwerp dat deel uitmaakt van ChronoZoom. Het project, dat wordt gerealiseerd door de Berkeley University in Californië en wordt gefinancierd door Microsoft, is juist opgezet om het gat tussen humanities en sciences te dichten. Welk klimaat heerste er bijvoorbeeld toen er een einde kwam aan het Inca-rijk, om maar een voorbeeld te noemen.
Chronozoom onderdeel Humanity (printscreen)
ChronoZoom
Grote verbanden
Nog een voorbeeld: waaruit bestond twee miljard jaar geleden het leven op aarde én hoe waren de continenten toen op de aardbol gerangschikt? Smit: “Met ChronoZoom willen we alles met elkaar in verband brengen. Via de tijdbalk – de ruggengraat van de website – kun je springen naar de verschillende tijdvakken. Aanvankelijk was de tijdschaal lineair, maar nu is de tijdbalk logaritmisch ingedeeld”.
ChronoZoom is beschikbaar als een html-versie op internet en niet off-line beschikbaar. Als het aan Smit ligt zal er veelvuldig worden gelinkt naar Wikipedia. Volgens hem bestaat er nogal wat koudwatervrees wat betreft de informatie op Wikipedia, maar dat vindt hij niet terecht. “De aardwetenschappelijke kennis op de wiki-pagina’s is van behoorlijke kwaliteit.”
ChronoZoom onderdeel Life (printscreen)
ChronoZoom
4D-denken
Maar wordt de wetenschappelijke kennis niet té statisch gerepresenteerd op ChronoZoom? Hoe geef je discussies en onzekerheden de ruimte? In de wetenschap gaat het immers om voortschrijdend inzicht en niet om encyclopedische kennis. Zijn eigen specialisme – de KPg-event – is daar een goed voorbeeld van. Wetenschappers vechten elkaar de tent uit over de omstandigheden hoe de dinosauriërs aan hun einde kwamen.
Smit: “De basis is peer reviewed werk, dus artikelen die door collega-wetenschappers zijn beoordeeld. ChronoZoom zal geen open source website worden; je kunt er dus geen discussies op starten. Het voornaamste doel is mensen te stimuleren te gaan denken in vier dimensies”. Smit verwacht dat het nog jaren zal duren voordat alle ‘vakken’ zijn ingevuld.
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
21-07-2013
Microsoft presenteert 3d-touchscreen
Microsoft heeft een touch-screen ontwikkeld waarmee door middel van force feedback ook 3d-elementen zijn te beïnvloeden.
Het lcd hangt aan een robotarm die naar achteren en voren beweegt en tegenwicht geeft als de gebruiker (die een 3d-bril draagt) het scherm aanraakt. Hierdoor lijkt het alsof deze daadwerkelijk driedimensionale objecten weg kan duwen of draaien. Om objecten zwaar aan te laten voelen, duwt het scherm krachtiger terug dan bij lichte objecten.
Microsoft denkt voor toepassingen niet alleen aan 3d-gaming, maar ook aan medische simulatoren. Via onderstaande link is een filmpje van het systeem te zien.
(technischweekblad
Microsoft presenteert 3d-touchscreen
Microsoft heeft een touch-screen ontwikkeld waarmee door middel van force feedback ook 3d-elementen zijn te beïnvloeden.
Het lcd hangt aan een robotarm die naar achteren en voren beweegt en tegenwicht geeft als de gebruiker (die een 3d-bril draagt) het scherm aanraakt. Hierdoor lijkt het alsof deze daadwerkelijk driedimensionale objecten weg kan duwen of draaien. Om objecten zwaar aan te laten voelen, duwt het scherm krachtiger terug dan bij lichte objecten.
Microsoft denkt voor toepassingen niet alleen aan 3d-gaming, maar ook aan medische simulatoren. Via onderstaande link is een filmpje van het systeem te zien.
(technischweekblad
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
opvallende overeenkomsten tussen vergelijkbare hagedissoorten:quote:Lizards Show Evolution Is Predictable
The predictability of evolution over timescales of millions of years has long been debated by biologists, said Luke Mahler, a postdoctoral fellow at UC Davis and first author on the paper. For example, the late Stephen Jay Gould predicted that if you "rewound the tape" on evolution and started over, you would get an entirely different outcome, arguing that small events -- a storm that wiped out a particular pond, a poor season for insects -- could have a disproportionate effect.
On the other hand, there are a number of examples of species in similar habitats that evolve independently into similar-looking forms, such as the cichlid fishes of African lakes.
"It's a big question in evolutionary biology, but very hard to test," Mahler said.
Mahler found his test subjects in the Anole lizards that live on four neighboring islands -- Cuba, Hispaniola (the countries of Haiti and the Dominican Republic), Jamaica and Puerto Rico. Anoles began colonizing these islands, all similar in climate and ecology, about 40 million years ago, and once there, they began to multiply, resulting in a diversity of species on each.
The researchers studied 100 of the 119 Anole lizard species from the islands, taking measurements of their bodies from wild and museum specimens and comparing them across islands.
They found a striking degree of convergence -- on each island, evolution had produced a set of very similar-looking lizards occupying similar environmental niches.
"The adaptive radiations match on all four islands -- with few exceptions, each species on an island has a match on the other islands," Mahler said.
By combining the body-form data with a family tree of the Anoles, Mahler and colleagues were able to construct an "adaptive landscape" for the lizards. An adaptive landscape is a fundamental concept in evolutionary biology but difficult to show in practice. Peaks on an adaptive landscape represent various combinations of features that will be favored by natural selection, whereas valleys are just the opposite. Species with similar habits will tend to cluster on the same peak.
For Anole lizards, their niche might be living on tree-trunks, or among twigs high in a tree, or down in the grasses on the ground. Each calls for different adaptations, and creates a different adaptive peak.
The adaptive landscapes of all four islands are very similar, the researchers found. Looking back at the lizards' evolutionary history, they were able to determine when a particular peak was colonized, or when a species hopped from one peak to another. The landscape drives convergence, they discovered.
"The cool part is that we now have a way of modeling the adaptive landscape that explains this convergence," Mahler said.
From left to right, the top row depicts giant tree crown specialists Anolis cuvieri (Puerto Rico; photo by J. Losos) and A. garmani (Jamaica); second row depicts the twig specialists A. garridoi (Cuba) and A. occultus (Puerto Rico); third row depicts trunk and ground specialists A. cybotes (Hispaniola; photo by B. Falk) and A. lineatopus (Jamaica); fourth row depicts grass specialists A. alumina (Hispaniola; photo by M. Landestoy) and A. alutaceus (Cuba). Images not otherwise marked are by L. Mahler. (Credit: Luke Mahler, UC Davis.)
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
Het lijkt me wel grappig om te zien of de rechter- en linkersoorten in de kolom ook met elkaar levende nakomelingen zouden kunnen krijgen.quote:Op dinsdag 23 juli 2013 14:26 schreef Perrin het volgende:
[..]
opvallende overeenkomsten tussen vergelijkbare hagedissoorten:
[ afbeelding ]
From left to right, the top row depicts giant tree crown specialists Anolis cuvieri (Puerto Rico; photo by J. Losos) and A. garmani (Jamaica); second row depicts the twig specialists A. garridoi (Cuba) and A. occultus (Puerto Rico); third row depicts trunk and ground specialists A. cybotes (Hispaniola; photo by B. Falk) and A. lineatopus (Jamaica); fourth row depicts grass specialists A. alumina (Hispaniola; photo by M. Landestoy) and A. alutaceus (Cuba). Images not otherwise marked are by L. Mahler. (Credit: Luke Mahler, UC Davis.)
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
02-08-2013
De kleinste thermometer
Minuscule diamantjes tonen temperatuurveranderingen op nanoschaal
Een op schaal gemaakte tekening van de proef uit 't artikel. De blauwe bol is een menselijke cel. Met behulp van een laser wordt een minuscuul gouden bolletje opgewarmd. Deze verandert in een piepklein kacheltje. De twee hoekige structuurtjes in de cel zijn minuscule diamantjes, waarmee de temperatuurverandering op precies die locatie kan worden bepaald.
Kun je temperatuurveranderingen meten én regelen op een schaal die honderden malen kleiner is dan een menselijke haar? Met een nieuwe techniek, gebaseerd op diamanten nanothermometertjes, lukt ‘t.
© Georg Kucsko
Een op schaal gemaakte tekening van de proef uit 't artikel. De blauwe bol is een menselijke cel. Met behulp van een laser wordt een minuscuul gouden bolletje opgewarmd. Deze verandert in een piepklein kacheltje. De twee hoekige structuurtjes in de cel zijn minuscule diamantjes, waarmee de temperatuurverandering op precies die locatie kan worden bepaald.
Talloze biologische, chemische en natuurkundige processen worden beïnvloedt door temperatuur. Temperatuur kan bijvoorbeeld bepalen welke genen er in een cel actief zijn, chemische reacties triggeren, de snelheid ervan regelen en de toestand van atomen beïnvloeden. Wetenschappers houden daarom bij experimenten de temperatuur meestal zorgvuldig onder controle. Maar moderne wetenschappers werken op steeds kleinere schaal. Hoe handig zou het zijn als zij niet alleen de temperatuur in bijvoorbeeld hun reageerbuis kunnen meten en regelen, maar ook die op een veel kleiner niveau? En dan niet eens op micro-, maar nanoschaal?
Voor onderzoek in onder meer de biologie, medische wereld en nanotechnologie zou dit enorme voordelen bieden. En dus wordt er al een tijdje geëxperimenteerd met technieken om op deze minuscule schaal temperatuur te meten. Noem het maar nanothermometers. In Nature staat deze week een doorbraak op dit gebied beschreven: ‘thermometers’ gebaseerd op piep- en piepkleine diamantjes, waarvan je er tientallen in een enkele levende cel zou kunnen brengen.
Het principe van deze thermometers is gebaseerd op atomaire vuiltjes in de diamantjes. Puur diamant bestaat uit niets anders dan koolstofatomen, die in een strakke driedimensionale rastervorm aan elkaar vast zitten. Maar in deze diamantjes zit er soms een klein gaatje in het raster, waar een koolstofatoom ontbreekt en een stikstofatoom zich schuilhoudt. De Amerikaanse en Chinese natuurkundigen achter het onderzoek ontdekten dat als je groen licht op deze stikstofatomen schijnt, ze hierna rood licht uitstralen. En de precieze frequentie van dat rode licht verandert als de temperatuur verandert.
De wetenschappers toonden met enkele experimenten aan dat je met behulp van deze diamantjes temperatuurveranderingen over een afstand van 200 nanometer kunt meten. Dat is ruim tweehonderd keer zo klein als de dikte van een menselijke haar. Bovendien is de techniek zo precies dat zij er temperatuurveranderingen van duizendste graden mee kunnen meten.
Het interessantste experiment van de Amerikanen en Chinezen is er een waarbij ze een paar van de diamantjes in een levende menselijke cel brachten. Die had daar geen enkele last van. Vervolgens brachten ze ook een piepklein gouden bolletje in de cel. Door dit bolletje te beschijnen met een laser konden ze het laten opwarmen, waarna het een soort minuscule kachel werd. Met behulp van de de thermometer-diamantjes konden ze daarna heel precies zien waar de cel opwarmde en waar niet, en hoeveel. Met deze methode zouden dus behoorlijk nauwkeurig allerlei temperatuurgevoelige processen in cellen kunnen worden beïnvloed. Ook kan het bijvoorbeeld worden gebruikt om heel specifiek alleen kankercellen net zo ver op te warmen dat ze sterven, zonder dat omliggende cellen hier last van hebben.
De nu beschreven techniek kent wel een belangrijk nadeel: met de thermometer-diamantjes kun je temperatuurveranderingen meten, maar geen absolute temperatuur. Dus je weet wel tot op de duizendste graad nauwkeurig hoeveel bijvoorbeeld dat ene hoekje van die cel net is opgewarmd, maar je weet niet wat de begintemperatuur was. En ook niet wat de temperatuur nu is.
Een van de onderzoekers, Peter Maurer, laat per mail weten dat dit inderdaad een probleem is. Maar: hij en zijn medeonderzoekers zijn ervan overtuigd dat met wat aanpassingen hun techniek ook geschikt is om absolute temperaturen te meten. Maurer meent dat dit bijvoorbeeld zou kunnen door de structuur van de diamantjes iets te veranderen, of door te werken met groepen van diamantjes. Pas dan zullen het écht nanothermometertjes zijn
(wetenschap24)
De kleinste thermometer
Minuscule diamantjes tonen temperatuurveranderingen op nanoschaal
Een op schaal gemaakte tekening van de proef uit 't artikel. De blauwe bol is een menselijke cel. Met behulp van een laser wordt een minuscuul gouden bolletje opgewarmd. Deze verandert in een piepklein kacheltje. De twee hoekige structuurtjes in de cel zijn minuscule diamantjes, waarmee de temperatuurverandering op precies die locatie kan worden bepaald.
Kun je temperatuurveranderingen meten én regelen op een schaal die honderden malen kleiner is dan een menselijke haar? Met een nieuwe techniek, gebaseerd op diamanten nanothermometertjes, lukt ‘t.
© Georg Kucsko
Een op schaal gemaakte tekening van de proef uit 't artikel. De blauwe bol is een menselijke cel. Met behulp van een laser wordt een minuscuul gouden bolletje opgewarmd. Deze verandert in een piepklein kacheltje. De twee hoekige structuurtjes in de cel zijn minuscule diamantjes, waarmee de temperatuurverandering op precies die locatie kan worden bepaald.
Talloze biologische, chemische en natuurkundige processen worden beïnvloedt door temperatuur. Temperatuur kan bijvoorbeeld bepalen welke genen er in een cel actief zijn, chemische reacties triggeren, de snelheid ervan regelen en de toestand van atomen beïnvloeden. Wetenschappers houden daarom bij experimenten de temperatuur meestal zorgvuldig onder controle. Maar moderne wetenschappers werken op steeds kleinere schaal. Hoe handig zou het zijn als zij niet alleen de temperatuur in bijvoorbeeld hun reageerbuis kunnen meten en regelen, maar ook die op een veel kleiner niveau? En dan niet eens op micro-, maar nanoschaal?
Voor onderzoek in onder meer de biologie, medische wereld en nanotechnologie zou dit enorme voordelen bieden. En dus wordt er al een tijdje geëxperimenteerd met technieken om op deze minuscule schaal temperatuur te meten. Noem het maar nanothermometers. In Nature staat deze week een doorbraak op dit gebied beschreven: ‘thermometers’ gebaseerd op piep- en piepkleine diamantjes, waarvan je er tientallen in een enkele levende cel zou kunnen brengen.
Het principe van deze thermometers is gebaseerd op atomaire vuiltjes in de diamantjes. Puur diamant bestaat uit niets anders dan koolstofatomen, die in een strakke driedimensionale rastervorm aan elkaar vast zitten. Maar in deze diamantjes zit er soms een klein gaatje in het raster, waar een koolstofatoom ontbreekt en een stikstofatoom zich schuilhoudt. De Amerikaanse en Chinese natuurkundigen achter het onderzoek ontdekten dat als je groen licht op deze stikstofatomen schijnt, ze hierna rood licht uitstralen. En de precieze frequentie van dat rode licht verandert als de temperatuur verandert.
De wetenschappers toonden met enkele experimenten aan dat je met behulp van deze diamantjes temperatuurveranderingen over een afstand van 200 nanometer kunt meten. Dat is ruim tweehonderd keer zo klein als de dikte van een menselijke haar. Bovendien is de techniek zo precies dat zij er temperatuurveranderingen van duizendste graden mee kunnen meten.
Het interessantste experiment van de Amerikanen en Chinezen is er een waarbij ze een paar van de diamantjes in een levende menselijke cel brachten. Die had daar geen enkele last van. Vervolgens brachten ze ook een piepklein gouden bolletje in de cel. Door dit bolletje te beschijnen met een laser konden ze het laten opwarmen, waarna het een soort minuscule kachel werd. Met behulp van de de thermometer-diamantjes konden ze daarna heel precies zien waar de cel opwarmde en waar niet, en hoeveel. Met deze methode zouden dus behoorlijk nauwkeurig allerlei temperatuurgevoelige processen in cellen kunnen worden beïnvloed. Ook kan het bijvoorbeeld worden gebruikt om heel specifiek alleen kankercellen net zo ver op te warmen dat ze sterven, zonder dat omliggende cellen hier last van hebben.
De nu beschreven techniek kent wel een belangrijk nadeel: met de thermometer-diamantjes kun je temperatuurveranderingen meten, maar geen absolute temperatuur. Dus je weet wel tot op de duizendste graad nauwkeurig hoeveel bijvoorbeeld dat ene hoekje van die cel net is opgewarmd, maar je weet niet wat de begintemperatuur was. En ook niet wat de temperatuur nu is.
Een van de onderzoekers, Peter Maurer, laat per mail weten dat dit inderdaad een probleem is. Maar: hij en zijn medeonderzoekers zijn ervan overtuigd dat met wat aanpassingen hun techniek ook geschikt is om absolute temperaturen te meten. Maurer meent dat dit bijvoorbeeld zou kunnen door de structuur van de diamantjes iets te veranderen, of door te werken met groepen van diamantjes. Pas dan zullen het écht nanothermometertjes zijn
(wetenschap24)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:Archaeology: The milk revolution
In the 1970s, archaeologist Peter Bogucki was excavating a Stone Age site in the fertile plains of central Poland when he came across an assortment of odd artefacts. The people who had lived there around 7,000 years ago were among central Europe's first farmers, and they had left behind fragments of pottery dotted with tiny holes. It looked as though the coarse red clay had been baked while pierced with pieces of straw.
Looking back through the archaeological literature, Bogucki found other examples of ancient perforated pottery. “They were so unusual — people would almost always include them in publications,” says Bogucki, now at Princeton University in New Jersey. He had seen something similar at a friend's house that was used for straining cheese, so he speculated that the pottery might be connected with cheese-making. But he had no way to test his idea.
Go to full podcast The mystery potsherds sat in storage until 2011, when Mélanie Roffet-Salque pulled them out and analysed fatty residues preserved in the clay. Roffet-Salque, a geochemist at the University of Bristol, UK, found signatures of abundant milk fats — evidence that the early farmers had used the pottery as sieves to separate fatty milk solids from liquid whey. That makes the Polish relics the oldest known evidence of cheese-making in the world.
Roffet-Salque's sleuthing is part of a wave of discoveries about the history of milk in Europe. Many of them have come from a ¤3.3-million (US$4.4-million) project that started in 2009 and has involved archaeologists, chemists and geneticists. The findings from this group illuminate the profound ways that dairy products have shaped human settlement on the continent.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
07-08-2013
Japanse wetenschappers toveren badkuip om in touchscreen
Wat hebben badkuipen en tabletcomputers met elkaar gemeen? Ze hebben beiden een touchscreen. Althans, de badkuip van onderzoekers aan de Universiteit van Tokio heeft er een. Ze maakten het 'apparaat' door een volgelopen bad te combineren met een laptop, een projector en een Kinect-bewegingssensor. Dat schrijft technologiesite The Verge.
© YouTube.
De uitvinding, Aquatop Display gedoopt, projecteert beelden op het wateroppervlak, en laat de gebruiker die met de vingers bewerken. In tegenstelling tot bij een tablet, kan dat bij de AquaTop niet alleen van bovenaf, maar ook van onderaf, zolang de vingertoppen het wateroppervlak maar raken. Om het te laten werken is wel badzout vereist, want dat maakt het water ondoorzichtig.
Het wetenschappelijke team heeft een aantal demonstratie-programma's ontworpen, vooral in de vorm van simpele games. Bij een ander spelletje kan met de handen een virtuele energiebal worden gevormd, die vervolgens naar de vijand moet worden 'geworpen'. Het is dus eigenlijk gewoon spelen in bad. Maar dan wel op een zeer futuristische manier.
Prototype
Aquatop kan ook gebruikt worden voor wat meer praktische toepassingen, zoals het bekijken van foto's. Die kunnen worden versleept door met de handen een kommetje te vormen en een deel van het water te verplaatsen. Door afbeeldingen onder water te duwen worden ze verwijderd.
Aquatop is nog slechts een prototype. Het is dus nog even afwachten of een deel van de virtuele levens van veel huishoudens zich straks in de badkuip zal afspelen.
(HLN)
Japanse wetenschappers toveren badkuip om in touchscreen
Wat hebben badkuipen en tabletcomputers met elkaar gemeen? Ze hebben beiden een touchscreen. Althans, de badkuip van onderzoekers aan de Universiteit van Tokio heeft er een. Ze maakten het 'apparaat' door een volgelopen bad te combineren met een laptop, een projector en een Kinect-bewegingssensor. Dat schrijft technologiesite The Verge.
© YouTube.
De uitvinding, Aquatop Display gedoopt, projecteert beelden op het wateroppervlak, en laat de gebruiker die met de vingers bewerken. In tegenstelling tot bij een tablet, kan dat bij de AquaTop niet alleen van bovenaf, maar ook van onderaf, zolang de vingertoppen het wateroppervlak maar raken. Om het te laten werken is wel badzout vereist, want dat maakt het water ondoorzichtig.
Het wetenschappelijke team heeft een aantal demonstratie-programma's ontworpen, vooral in de vorm van simpele games. Bij een ander spelletje kan met de handen een virtuele energiebal worden gevormd, die vervolgens naar de vijand moet worden 'geworpen'. Het is dus eigenlijk gewoon spelen in bad. Maar dan wel op een zeer futuristische manier.
Prototype
Aquatop kan ook gebruikt worden voor wat meer praktische toepassingen, zoals het bekijken van foto's. Die kunnen worden versleept door met de handen een kommetje te vormen en een deel van het water te verplaatsen. Door afbeeldingen onder water te duwen worden ze verwijderd.
Aquatop is nog slechts een prototype. Het is dus nog even afwachten of een deel van de virtuele levens van veel huishoudens zich straks in de badkuip zal afspelen.
(HLN)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
quote:IBM researchers unveil TrueNorth, a new computer architecture that imitates how a brain works
To create a computer as powerful as the human brain, perhaps we first need to build one that works more like a brain. Today, at the International Joint Conference on Neural Networks in Dallas, IBM researchers will unveil a radically new computer architecture designed to bring that goal within reach. Using simulations of enormous complexity, they show that the architecture, named TrueNorth, could lead to a new generation of machines that function more like biological brains.
The announcement builds on IBM’s ongoing projects in cognitive computing. In 2011, the research team released computer chips that use a network of “neurosynaptic cores” to manage information in a way that resembles the functioning of neurons in a brain (see “IBM’s New Chips Compute More Like We Do”). With TrueNorth, the researchers demonstrate a way to use those chips for specific tasks, and they show that the approach could be used to build, among other things, a more efficient biologically inspired visual sensor.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
quote:Molecules Form 2-D Patterns Never Before Observed: Nanoscience Experiments Produce Elusive 5-Vertex Tilings
Aug. 8, 2013 — Tessellation patterns that have fascinated mathematicians since Johannes Kepler worked out their systematics 400 years ago -- and that more recently have caught the eye of both artists and crystallographers -- can now be seen in the laboratory. They first took shape on a surface more perfectly two-dimensional than any sheet of writing paper, a single layer of atoms and molecules atop an atomically smooth substrate. Physicists coaxed these so-called Kepler tilings "onto the page" through guided self-assembly of nanostructures.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
21-08-2013
Wetenschappelijk nooit bewezen bolbliksem nu halve seconde nagebootst
De bolbliksem, een regelmatig gezien maar nooit wetenschappelijk bewezen natuurverschijnsel, kan sinds 2007 in het laboratorium nagebootst worden. Tot nu toe kon dit echter maar heel kort, wat onderzoek lastig maakte.
Dankzij een verfijning van de techniek is het nu gelukt om bliksembollen te maken die het een halve seconde volhouden. Daarmee zou meer duidelijk kunnen worden over de mysterieuze lichtbollen. De bevindingen verschijnen in het Journal of Physical Chemistry.
Een bolbliksem is een grote vuurbol, die ontstaat tijdens grote onweersbuien. Ze zijn ongeveer zo groot als een tennisbal en verschijnen soms na een blikseminslag. De bollen zoeven vervolgens een paar seconden door de lucht, alvorens weer te verdwijnen. Althans, volgens de ooggetuigen.
Meteorologische UFO's
Wat het bijzonder maakt, is dat er geen adequate verklaring voor het fenomeen bestaat. Het KNMI beschrijft het als een meteorologische UFO-waarneming: meldingen genoeg, maar nooit een wetenschappelijk bewijs voor het bestaan. Volgens het weerinstituut krijget het na elke fikse onweersbui wel meldingen binnen.
En hoewel een natuurkundige in 2012 een formule bedacht die het ontstaan van bolbliksem beschrijft, lukt het wetenschappers nog niet om langdurig stabiele bollen te maken. Het beste wat tot nu toe gelukt is, is het onder spanning zetten van een vloeistof. Daarmee ontstaat een soort lichtgevend rookwolkje, dat snel weer verdwijnt.
Zuurgraad
Het onderzoeksteam, werkzaam bij de Amerikaanse luchtmacht, ontdekte dat de bolbliksem net wat langer bleef hangen als de zuurgraad van de vloeistof werd veranderd. Door daarmee te experimenteren, bleef de bal uiteindelijk een halve seconde bestaan. Volgens de onderzoekers kan daarmee het fenomeen veel beter bestudeerd worden.
Overigens is een halve seconde heel kort, in vergelijking met de vermeende levensduur van een echte bolbliksem; die zijn volgens ooggetuigen secondelang te zien.
Echte bliksem
Of het echt een bolbliksem is zoals die in de natuur voorkomt, valt echter te bezien. Rhys Phillips, bliksemonderzoeker, vertelt aan de BBC dat bliksem echt iets heel anders is dan wat er nu in het laboratorium is gemaakt. 'Bliksem is een ontlading van de wolken naar de aarde. We weten vrij goed hoe dat werkt en hoe dat op te wekken is. Wat ze nu hebben gedaan is iets heel anders.'
Het is inderdaad niet hetzelfde als bliksem, maar, zo zegt onderzoeker Lindsay, 'Hoe de bol ontstaat in ons experiment, dat lijkt op hoe bliksem ontstaat. Je kan hiermee denk ik wel iets meer licht laten schijnen op die vreemde bolbliksem
(volkskrant)
Wetenschappelijk nooit bewezen bolbliksem nu halve seconde nagebootst
De bolbliksem, een regelmatig gezien maar nooit wetenschappelijk bewezen natuurverschijnsel, kan sinds 2007 in het laboratorium nagebootst worden. Tot nu toe kon dit echter maar heel kort, wat onderzoek lastig maakte.
Dankzij een verfijning van de techniek is het nu gelukt om bliksembollen te maken die het een halve seconde volhouden. Daarmee zou meer duidelijk kunnen worden over de mysterieuze lichtbollen. De bevindingen verschijnen in het Journal of Physical Chemistry.
Een bolbliksem is een grote vuurbol, die ontstaat tijdens grote onweersbuien. Ze zijn ongeveer zo groot als een tennisbal en verschijnen soms na een blikseminslag. De bollen zoeven vervolgens een paar seconden door de lucht, alvorens weer te verdwijnen. Althans, volgens de ooggetuigen.
Meteorologische UFO's
Wat het bijzonder maakt, is dat er geen adequate verklaring voor het fenomeen bestaat. Het KNMI beschrijft het als een meteorologische UFO-waarneming: meldingen genoeg, maar nooit een wetenschappelijk bewijs voor het bestaan. Volgens het weerinstituut krijget het na elke fikse onweersbui wel meldingen binnen.
En hoewel een natuurkundige in 2012 een formule bedacht die het ontstaan van bolbliksem beschrijft, lukt het wetenschappers nog niet om langdurig stabiele bollen te maken. Het beste wat tot nu toe gelukt is, is het onder spanning zetten van een vloeistof. Daarmee ontstaat een soort lichtgevend rookwolkje, dat snel weer verdwijnt.
Zuurgraad
Het onderzoeksteam, werkzaam bij de Amerikaanse luchtmacht, ontdekte dat de bolbliksem net wat langer bleef hangen als de zuurgraad van de vloeistof werd veranderd. Door daarmee te experimenteren, bleef de bal uiteindelijk een halve seconde bestaan. Volgens de onderzoekers kan daarmee het fenomeen veel beter bestudeerd worden.
Overigens is een halve seconde heel kort, in vergelijking met de vermeende levensduur van een echte bolbliksem; die zijn volgens ooggetuigen secondelang te zien.
Echte bliksem
Of het echt een bolbliksem is zoals die in de natuur voorkomt, valt echter te bezien. Rhys Phillips, bliksemonderzoeker, vertelt aan de BBC dat bliksem echt iets heel anders is dan wat er nu in het laboratorium is gemaakt. 'Bliksem is een ontlading van de wolken naar de aarde. We weten vrij goed hoe dat werkt en hoe dat op te wekken is. Wat ze nu hebben gedaan is iets heel anders.'
Het is inderdaad niet hetzelfde als bliksem, maar, zo zegt onderzoeker Lindsay, 'Hoe de bol ontstaat in ons experiment, dat lijkt op hoe bliksem ontstaat. Je kan hiermee denk ik wel iets meer licht laten schijnen op die vreemde bolbliksem
(volkskrant)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
27-08-2013
Bewijs geleverd dat RNA ook kan spiralen
Net als DNA kan ook RNA een dubbele spiraal vormen. Dat was in 1961 al voorspeld maar het keiharde bewijs is nu pas geleverd, melden onderzoekers van McGill University in Canada.
Die RNA-helix zit dan wel heel anders in elkaar dan een DNA-spiraal. Beide strengen zijn identiek (ze bestaan geheel uit A-bouwstenen, dus adenines) en ze lopen parallel, dus met beide 3’-uiteinden naast elkaar. Zoals bekend zijn ze bij DNA complementair (dus A tegenover T en C tegenover G), en liggen ze bovendien antiparallel.
Normaal gesproken is RNA altijd enkelstrengs. Het idee dat het onder bijzondere condities wel degelijk een dubbele spiraal kan vormen, schijnt voor het eerst te zijn geopperd door onderzoeker Alexander Rich, in samenspraak met Francis Crick en James Watson die eerder de DNA-spiraal hadden ontsluierd. Zij dachten zoiets te zien aan röntgendiffractie-opnames maar konden er niet de vinger op leggen.
In Angewandte Chemie werd nu onlangs gemeld dat het daadwerkelijk is gelukt om korte stukjes poly(rA), dus RNA dat geheel bestaat uit adenines, te laten uitkristalliseren en de structuur te bepalen met röntgenkristallografie, gevoed door synchrotronstraling. Het kristal bleek inderdaad uit parallelle dubbele spiraaltjes te bestaan.
De kans is reëel dat zulke dubbele RNA-spiralen ook in de natuur voorkomen. Aan messenger-RNA, dat stukjes genetische code overbrengt van het DNA naar de eiwitsynthese, pleegt een ‘staart’ van alanines te zitten. Als de concentratie hoog genoeg wordt, ligt het voor de hand dat die staarten aan elkaar gaan klitten. Maar hoe belangrijk dat effect in werkelijkheid is, weet nog niemand.
bron: Canadian Light Source
(c2w)
Bewijs geleverd dat RNA ook kan spiralen
Net als DNA kan ook RNA een dubbele spiraal vormen. Dat was in 1961 al voorspeld maar het keiharde bewijs is nu pas geleverd, melden onderzoekers van McGill University in Canada.
Die RNA-helix zit dan wel heel anders in elkaar dan een DNA-spiraal. Beide strengen zijn identiek (ze bestaan geheel uit A-bouwstenen, dus adenines) en ze lopen parallel, dus met beide 3’-uiteinden naast elkaar. Zoals bekend zijn ze bij DNA complementair (dus A tegenover T en C tegenover G), en liggen ze bovendien antiparallel.
Normaal gesproken is RNA altijd enkelstrengs. Het idee dat het onder bijzondere condities wel degelijk een dubbele spiraal kan vormen, schijnt voor het eerst te zijn geopperd door onderzoeker Alexander Rich, in samenspraak met Francis Crick en James Watson die eerder de DNA-spiraal hadden ontsluierd. Zij dachten zoiets te zien aan röntgendiffractie-opnames maar konden er niet de vinger op leggen.
In Angewandte Chemie werd nu onlangs gemeld dat het daadwerkelijk is gelukt om korte stukjes poly(rA), dus RNA dat geheel bestaat uit adenines, te laten uitkristalliseren en de structuur te bepalen met röntgenkristallografie, gevoed door synchrotronstraling. Het kristal bleek inderdaad uit parallelle dubbele spiraaltjes te bestaan.
De kans is reëel dat zulke dubbele RNA-spiralen ook in de natuur voorkomen. Aan messenger-RNA, dat stukjes genetische code overbrengt van het DNA naar de eiwitsynthese, pleegt een ‘staart’ van alanines te zitten. Als de concentratie hoog genoeg wordt, ligt het voor de hand dat die staarten aan elkaar gaan klitten. Maar hoe belangrijk dat effect in werkelijkheid is, weet nog niemand.
bron: Canadian Light Source
(c2w)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
28-08-2013
Wetenschappers bevestigen bestaan nieuw element
Het periodiek systeem wordt mogelijk uitgebreid met een nieuw element. © ANP.
Wetenschappers van de Universiteit van Lund hebben het bestaan van een nieuw element bevestigd. Dat werd dinsdag bekendgemaakt door de Zweedse wetenschappers. Ruim tien jaar geleden beweerden onderzoeksteams in Rusland en de Verenigde Staten al dat er nieuw element was ontdekt, maar die beweringen waren nooit gecontroleerd.
De Zweedse wetenschappers hebben experimenten uitgevoerd die hen in staat stelden de 'vingerafdruk' van het nieuwe, zeer zware element waar te nemen. Het nieuwe element heeft de naam ununpentium meegekregen, maar die naam - die refereert aan de 115e plaats van het element in het periodiek systeem - is slechts tijdelijk.
Als de Zweden inderdaad het bestaan van een nieuw element hebben aangetoond en de bevindingen goedgekeurd zijn door de Internationale Unie voor Zuivere en Toegepaste Natuurkunde dan krijgt het element een nieuwe naam.
(AD)
Wetenschappers bevestigen bestaan nieuw element
Het periodiek systeem wordt mogelijk uitgebreid met een nieuw element. © ANP.
Wetenschappers van de Universiteit van Lund hebben het bestaan van een nieuw element bevestigd. Dat werd dinsdag bekendgemaakt door de Zweedse wetenschappers. Ruim tien jaar geleden beweerden onderzoeksteams in Rusland en de Verenigde Staten al dat er nieuw element was ontdekt, maar die beweringen waren nooit gecontroleerd.
De Zweedse wetenschappers hebben experimenten uitgevoerd die hen in staat stelden de 'vingerafdruk' van het nieuwe, zeer zware element waar te nemen. Het nieuwe element heeft de naam ununpentium meegekregen, maar die naam - die refereert aan de 115e plaats van het element in het periodiek systeem - is slechts tijdelijk.
Als de Zweden inderdaad het bestaan van een nieuw element hebben aangetoond en de bevindingen goedgekeurd zijn door de Internationale Unie voor Zuivere en Toegepaste Natuurkunde dan krijgt het element een nieuwe naam.
(AD)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
28-08-2013
Mindmeld wordt werkelijkheid: wetenschappers verbinden hun hersenen met elkaar en delen zo informatie
Het doet een beetje denken aan de mindmeld in Star Trek. Een wetenschappers is er voor het eerst in geslaagd om zijn brein met dat een collega te verbinden, een hersensignaal via het internet naar het brein van de ander te versturen en zo te bepalen welke handbewegingen zijn collega maakte.
“Het internet was een manier om computers met elkaar te verbinden,” stelt onderzoeker Andrea Stocco. “En nu kan het een manier zijn om hersenen met elkaar te verbinden. We willen de kennis van een brein nemen en deze direct van het brein naar een ander brein overbrengen.” En dat is – tijdens een eerste experiment – gelukt.
“Het was griezelig om te zien hoe een actie van mijn brein die ik mij inbeeldde vertaald werd naar een actie van een ander brein”
Mutsen
Stocco’s collega Rajesh Rao zette een soort muts op zijn hoofd met daarin elektroden. Deze ‘muts’ mat de hersenactiviteit. Stocco zelf bevond zich ondertussen aan de andere kant van de universiteit en droeg ook een muts. Deze muts werkte echter iets anders: de muts kon door een korte magneetpuls een deel van het brein stimuleren. In het geval van Stocco stimuleerde de muts het deel van het brein dat handbewegingen coördineert.
Videospel
Rao keek naar een computerscherm en speelde een simpel videospel met zijn brein. Wanneer hij een kanonskogel af wilde vuren, beeldde hij zich in dat hij zijn rechterhand bewoog. In werkelijkheid deed hij dat echter niet. Wanneer Rao zich inbeeldde dat hij zijn hand bewoog, bewoog de hand van Stocco zich bijna direct, zonder dat Stocco daar controle over had. Hoe kan dat? De hersenactiviteit van Rao werd vastgelegd en via het internet verstuurd naar het apparaat dat het brein van Stocco stimuleert. Vervolgens werd het brein van Stocco zo gestimuleerd dat het dezelfde activiteit ging vertonen. Door het brein van Stocco te stimuleren, ging hij zijn rechterhand bewegen (zie ook de afbeelding hieronder).
Afbeelding: University of Washington.
Griezelig
“Het was zowel opwindend als griezelig om te zien hoe een actie van mijn brein die ik mij inbeeldde vertaald werd naar een echte actie van een ander brein,” stelt Rao. “Dit was eigenlijk een stroom van informatie die van mijn brein naar zijn brein liep. De volgende stap is tweerichtingsverkeer: een directe conversatie tussen twee hersenen.”
Mindmelt
Ook de onderzoekers moeten erkennen dat het een beetje doet denken aan een mindmeld. Maar in tegenstelling tot de Vulcans uit Star Trek zijn de wetenschappers nog niet zo ver dat ze gedachten van anderen kunnen lezen. Slechts hele specifieke, simpele hersensignalen kunnen van brein naar brein verzonden worden. Ook hoeven we niet bang te zijn dat anderen onze acties tegen onze wil gaan controleren. “Het is onmogelijk dat deze technologie op een persoon wordt toegepast zonder dat hij dat weet of wil,” stelt onderzoeker Chantel Prat.
“De volgende stap is tweerichtingsverkeer: een directe conversatie tussen twee hersenen”
Wat moeten we ermee?
Maar wat kunnen we nu heel concreet met deze simpele mindmeld? Stocco ziet verschillende mogelijkheden. Zo zou de technologie in de toekomst gebruikt kunnen worden als een piloot van een vliegtuig niet meer in staat is om het vliegtuig te laten landen. Iemand op de grond kan dan zijn brein met dat brein van een passagier of steward(ess) verbinden en hem of haar helpen het vliegtuig aan de grond te zetten. Ook zou de technologie gebruikt kunnen worden door mensen die niet kunnen praten: door hun brein te verbinden met het brein van een ander kunnen ze duidelijk maken wat ze willen.
De onderzoekers zetten hun studie voort. Ze willen gaan kijken of het mogelijk is om complexere informatie van het ene brein naar het andere te versturen
(Scientias.)
Mindmeld wordt werkelijkheid: wetenschappers verbinden hun hersenen met elkaar en delen zo informatie
Het doet een beetje denken aan de mindmeld in Star Trek. Een wetenschappers is er voor het eerst in geslaagd om zijn brein met dat een collega te verbinden, een hersensignaal via het internet naar het brein van de ander te versturen en zo te bepalen welke handbewegingen zijn collega maakte.
“Het internet was een manier om computers met elkaar te verbinden,” stelt onderzoeker Andrea Stocco. “En nu kan het een manier zijn om hersenen met elkaar te verbinden. We willen de kennis van een brein nemen en deze direct van het brein naar een ander brein overbrengen.” En dat is – tijdens een eerste experiment – gelukt.
“Het was griezelig om te zien hoe een actie van mijn brein die ik mij inbeeldde vertaald werd naar een actie van een ander brein”
Mutsen
Stocco’s collega Rajesh Rao zette een soort muts op zijn hoofd met daarin elektroden. Deze ‘muts’ mat de hersenactiviteit. Stocco zelf bevond zich ondertussen aan de andere kant van de universiteit en droeg ook een muts. Deze muts werkte echter iets anders: de muts kon door een korte magneetpuls een deel van het brein stimuleren. In het geval van Stocco stimuleerde de muts het deel van het brein dat handbewegingen coördineert.
Videospel
Rao keek naar een computerscherm en speelde een simpel videospel met zijn brein. Wanneer hij een kanonskogel af wilde vuren, beeldde hij zich in dat hij zijn rechterhand bewoog. In werkelijkheid deed hij dat echter niet. Wanneer Rao zich inbeeldde dat hij zijn hand bewoog, bewoog de hand van Stocco zich bijna direct, zonder dat Stocco daar controle over had. Hoe kan dat? De hersenactiviteit van Rao werd vastgelegd en via het internet verstuurd naar het apparaat dat het brein van Stocco stimuleert. Vervolgens werd het brein van Stocco zo gestimuleerd dat het dezelfde activiteit ging vertonen. Door het brein van Stocco te stimuleren, ging hij zijn rechterhand bewegen (zie ook de afbeelding hieronder).
Afbeelding: University of Washington.
Griezelig
“Het was zowel opwindend als griezelig om te zien hoe een actie van mijn brein die ik mij inbeeldde vertaald werd naar een echte actie van een ander brein,” stelt Rao. “Dit was eigenlijk een stroom van informatie die van mijn brein naar zijn brein liep. De volgende stap is tweerichtingsverkeer: een directe conversatie tussen twee hersenen.”
Mindmelt
Ook de onderzoekers moeten erkennen dat het een beetje doet denken aan een mindmeld. Maar in tegenstelling tot de Vulcans uit Star Trek zijn de wetenschappers nog niet zo ver dat ze gedachten van anderen kunnen lezen. Slechts hele specifieke, simpele hersensignalen kunnen van brein naar brein verzonden worden. Ook hoeven we niet bang te zijn dat anderen onze acties tegen onze wil gaan controleren. “Het is onmogelijk dat deze technologie op een persoon wordt toegepast zonder dat hij dat weet of wil,” stelt onderzoeker Chantel Prat.
“De volgende stap is tweerichtingsverkeer: een directe conversatie tussen twee hersenen”
Wat moeten we ermee?
Maar wat kunnen we nu heel concreet met deze simpele mindmeld? Stocco ziet verschillende mogelijkheden. Zo zou de technologie in de toekomst gebruikt kunnen worden als een piloot van een vliegtuig niet meer in staat is om het vliegtuig te laten landen. Iemand op de grond kan dan zijn brein met dat brein van een passagier of steward(ess) verbinden en hem of haar helpen het vliegtuig aan de grond te zetten. Ook zou de technologie gebruikt kunnen worden door mensen die niet kunnen praten: door hun brein te verbinden met het brein van een ander kunnen ze duidelijk maken wat ze willen.
De onderzoekers zetten hun studie voort. Ze willen gaan kijken of het mogelijk is om complexere informatie van het ene brein naar het andere te versturen
(Scientias.)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
29-08-2013
Stamcellen groeien uit tot minibrein
Amerikaanse onderzoekers zijn erin geslaagd om stamcellen te laten uitgroeien tot een miniatuurversie van het menselijk brein. Al eerder ontwikkelden wetenschappers organen uit stamcellen, maar voor het eerst zijn nu ook hersenen gevormd.
Bron: Flickr/neil conway
Onder de juiste omstandigheden kunnen opgekweekte hersencellen, die zijn ontstaan uit stamcellen, zichzelf organiseren tot een menselijk brein ter grootte van een erwt. Dat meldde een internationaal team van biomedici deze week in Nature. De ‘erwt’ bevat hersenstructuren die sterk lijken op de menselijke hersenschors in ontwikkeling. Dat is bijzonder, omdat de hersenschors evolutionair gezien het meest ingewikkelde weefsel is.
De onderzoekers konden zelfs de ontwikkelingsstoornis microcefalie bestuderen aan de hand van dit hersenmodel. Microcefalie is een aandoening waarbij de hersenen aanzienlijk kleiner van formaat zijn. Uit stamcellen van een patiënt ontwikkelden de onderzoekers een minibrein die zij vergeleken met minihersenen verkregen uit ‘gezonde’ stamcellen. Het hersenmodel van de patiënt bevatte minder ongespecialiseerde cellen en juist meer gespecialiseerde neuronen. Hieruit blijkt dat de oorzaak van microcefalie waarschijnlijk ligt in vroegtijdige specialisatie van de hersencellen. Tot nu toe werd microcefalie voornamelijk onderzocht bij proefdieren.
Toch is een volledig volgroeid brein uit een schaaltje vooralsnog toekomstmuziek. Dit model bevat namelijk nog niet de indeling in hersengebieden zoals in een echt brein. Bovendien is het de wetenschappers niet gelukt om de minihersenen te laten uitgroeien tot volgroeide hersenen. Niettemin is dit versimpelde model volgens de onderzoekers een goede manier om aandoeningen in de hersenontwikkeling te bestuderen, zonder dat er proefdieren aan te pas komen.
De minihersenen microscopisch in beeld gebracht.
(newscientist)
Stamcellen groeien uit tot minibrein
Amerikaanse onderzoekers zijn erin geslaagd om stamcellen te laten uitgroeien tot een miniatuurversie van het menselijk brein. Al eerder ontwikkelden wetenschappers organen uit stamcellen, maar voor het eerst zijn nu ook hersenen gevormd.
Bron: Flickr/neil conway
Onder de juiste omstandigheden kunnen opgekweekte hersencellen, die zijn ontstaan uit stamcellen, zichzelf organiseren tot een menselijk brein ter grootte van een erwt. Dat meldde een internationaal team van biomedici deze week in Nature. De ‘erwt’ bevat hersenstructuren die sterk lijken op de menselijke hersenschors in ontwikkeling. Dat is bijzonder, omdat de hersenschors evolutionair gezien het meest ingewikkelde weefsel is.
De onderzoekers konden zelfs de ontwikkelingsstoornis microcefalie bestuderen aan de hand van dit hersenmodel. Microcefalie is een aandoening waarbij de hersenen aanzienlijk kleiner van formaat zijn. Uit stamcellen van een patiënt ontwikkelden de onderzoekers een minibrein die zij vergeleken met minihersenen verkregen uit ‘gezonde’ stamcellen. Het hersenmodel van de patiënt bevatte minder ongespecialiseerde cellen en juist meer gespecialiseerde neuronen. Hieruit blijkt dat de oorzaak van microcefalie waarschijnlijk ligt in vroegtijdige specialisatie van de hersencellen. Tot nu toe werd microcefalie voornamelijk onderzocht bij proefdieren.
Toch is een volledig volgroeid brein uit een schaaltje vooralsnog toekomstmuziek. Dit model bevat namelijk nog niet de indeling in hersengebieden zoals in een echt brein. Bovendien is het de wetenschappers niet gelukt om de minihersenen te laten uitgroeien tot volgroeide hersenen. Niettemin is dit versimpelde model volgens de onderzoekers een goede manier om aandoeningen in de hersenontwikkeling te bestuderen, zonder dat er proefdieren aan te pas komen.
De minihersenen microscopisch in beeld gebracht.
(newscientist)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Ook op nu.nl
http://www.nu.nl/wetensch(...)in-laboratorium.html
Wel bizar detail... volgens nu.nl zijn het oostenrijkse wetenschappers, en geen amerikaanse.
http://www.nu.nl/wetensch(...)in-laboratorium.html
Wel bizar detail... volgens nu.nl zijn het oostenrijkse wetenschappers, en geen amerikaanse.
Zie ook http://www.bbc.co.uk/news/health-23863544quote:Oostenrijkse wetenschappers zijn er bij een experiment in geslaagd om minatuurversies van menselijke hersenen te kweken.
Niet meer aanwezig in dit forum.
09-09-2013
Leven imiteren met chemie
Aan de rand van een moleculaire revolutie
Zonder het vermogen van moleculen om zichzelf te organiseren zou jij niet bestaan. In de natuur zie je het overal: verschillende moleculen klitten samen tot onderdelen van cellen, die onderdelen organiseren zich op hun beurt weer tot complete cellen. Cellen vormen weefsels, weefsels vormen organen, en organen vormen organismen. Hoe ver komen chemici met het imiteren van die werkwijze? Inhoud:
Nederlandse chemici hebben opwindende plannen. In een groot, gezamenlijk onderzoek gaan zij proberen het leven na te bouwen met moleculen. Door de bouwsels op bepaalde manier in elkaar te zetten willen ze deze bovendien uitrusten met totaal nieuwe functies. Functies die in de natuur niet voorkomen. Treedt binnen in een spannende, nieuwe chemische wereld!
door Mariska van Sprundel
Een molecuul op zichzelf heeft alleen een samenstelling en structuur die hem zijn eigenschappen geven. Een functie ontstaat doordat een molecuul omringd wordt door andere moleculen.
Het leven imiteren met chemie. Dat is de uitdaging waarmee voor scheikundigen een nieuw tijdperk is aangebroken. De aanpak? Met een bouwdoos vol losse moleculaire bouwsteentjes proberen ze ingewikkelde structuren te ontwerpen die zichzelf in elkaar zetten en die lijken op wat we in een levende cel zien.
De grote wens is om via deze synthetische weg voor het eerst materialen te ontwerpen die reageren op wat er in hun omgeving gebeurt. Net zoals weefsels en cellen dat in het menselijk lichaam ook doen. Denk maar eens aan je eigen bloed. Dat stolt vanzelf als je huid een sneetje oploopt.
De beloften zijn niet gering: materialen die zichzelf kunnen vermeerderen, herstellen of die zelfstandig kunnen bewegen. Voor ons dagelijks leven gaan zulke materialen veel betekenen. Een kleine greep uit het aanbod van eindeloze mogelijkheden: apparaatjes die kankercellen opruimen, protheses die een netvlies kunnen vervangen en katalysatoren die uit organisch materiaal benzine maken. In principe kunnen we straks elk materiaal op bestelling maken tegen verwaarloosbare kosten.
Moleculen maken
Elk molecuul is te maken. Chemici doen dat al minstens 150 jaar door de sterke ‘lijm’ tussen de atomen – de covalente bindingen die ontstaan doordat atomen elektronen delen – te maken of juist te verbreken. Door met die lijm te spelen kunnen ze tot wel 1000 atomen combineren tot ze het molecuul hebben dat ze willen. De afgelopen eeuw zijn uit de miljoenen nieuwe moleculen onder andere tal van materialen en medicijnen gefabriceerd. Het stapelen van afzonderlijke moleculen tot een grotere structuur – bijeengehouden door de zwakkere niet-covalente bindingen – is echter andere koek.
Op de agenda
Het is dus niet voor niets dat bouwen met moleculen een hot en uitdagend vakgebied is binnen de moleculaire wetenschappen. Het toonaangevende wetenschappelijke magazine Science riep het maken van ingewikkelde moleculaire structuren in 2005 al uit tot één van de grootste vraagstukken van dit moment. En ook onze eigen Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) zette onderzoek naar uit zichzelf opeenhopende moleculen in 2011 hoog op de wetenschapsagenda.
Dat onderzoek kreeg deze zomer een flinke impuls door de start van een nieuw Nederlands onderzoeksproject. Chemici van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), de Radboud Universiteit Nijmegen en de Rijksuniversiteit Groningen gaan zich gezamenlijk tien jaar lang volledig vastbijten in het imiteren van leven met chemie. In hun onderzoek staat één vraag centraal. In hoeverre is het mogelijk op leven lijkende structuren van de grond af op te bouwen met moleculen als bouwstenen?
In hoeverre is het mogelijk om machientjes zoals we die zien in levende cellen, zoals dit enzym, vanuit losse moleculen in het lab na te maken?
TUDelft/Tremani
De kracht van zwakke krachten
Om leven te imiteren moet je weten hoe het in elkaar zit. Maar hoe werkt het leven eigenlijk? Dat weten we niet precies. De aanname is dat bij het ontstaan van leven levenloze materie zich onderling combineerde en daarna stapsgewijs evolueerde tot iets dat leefde. Hoe kan het dat in de natuur schijnbaar nutteloze moleculen als vanzelf samenklonteren, zodat het nieuw ontstane klompje moleculen een duidelijke functie heeft? De Nederlandse chemici hopen erachter te komen door het leven kunstmatig na te bouwen. Uiteindelijk niet zozeer om cellen en hun onderdelen precies te kopiëren maar om vergelijkbare levende structuren te maken met hele nieuwe functies.
Levende cellen en alle kleine machientjes die erin rondzwemmen vervullen allemaal een eigen functie. Die functie is ontstaan door de manier waarop moleculen bij elkaar zijn gekomen. Overal in de natuur knopen moleculen zichzelf spontaan aan elkaar vast door middel van zwakke krachten, de eerder genoemde niet-covalente bindingen, die er heersen tussen afzonderlijke moleculen. Deze aantrekkingskrachten, zoals waterstofbruggen en vanderwaalskracht, helpen moleculen om zichzelf spontaan te organiseren tot ingewikkelde structuren zoals dna, celmembranen en chromosomen.
Een celmembraan is een prachtig voorbeeld van hoe de natuur de zwakke krachten tussen afzonderlijke moleculen gebruikt om deze te organiseren tot een structuur met een duidelijke functie.
wikimedia commons
Een voorbeeld. De onderdelen van een DNA-streng schuiven dankzij waterstofbruggen vanzelf in elkaar tot de beroemde dubbele helix. Maar het organisatietalent van de natuur gaat nog veel verder. Vetachtige moleculen genaamd lipiden komen dankzij de aantrekkingskrachten bijeen om celmembranen te vormen, verschillende celonderdelen trekken elkaar aan om een cel te vormen, meerdere cellen maken een weefsel en doordat alle weefsels zichzelf aan elkaar vastknopen ontstaan planten, dieren en mensen.
Afkijken bij de natuur
Dit trucje, dat voor de natuur routine is, is voor wetenschappers een gigantische uitdaging. Door zelf te gaan bouwen met moleculen hoopt het Nederlandse team stucturen te maken die lijken op wat we in een levende cel zien. Zo’n moleculair bouwsel moet net als in een levende cel een rol gaan vervullen, maar niet dezelfde rol. De onderzoekers willen de bouwwerkjes van moleculen, door ze op een andere manier in elkaar te zetten, compleet nieuwe rollen meegeven die in de natuur niet voorkomen. Daarbij hebben ze een spectaculair toekomstbeeld voor ogen: totaal nieuwe materialen met heel bijzondere eigenschappen.
Liposomen lijken op een celmembraan. De lipiden vormen in water een dubbele laag doordat ze hun watervrezende staarten naar elkaar toe draaien terwijl de koppen, die wel van water houden, naar buiten richting het water draaien.
Bo Blanckenburg
Een beginnetje
Dit zijn nog verre dromen. Maar de afgelopen jaren is het al wel gelukt om de spontane ordening van moleculen tot ingewikkelde architecturen op beperkte schaal na te doen. Door het samenklonteren van lipiden in water maakten onderzoekers bijvoorbeeld al microscopisch kleine bolletjes, liposomen genaamd, die lijken op een celmembraan. Die bolletjes gebruiken artsen in patiënten om medicijnen af te leveren bij tumoren.
Maar controle over hoe de moleculen bij elkaar komen hebben wetenschappers nog niet. Het gebeurt spontaan, omdat deze moleculen dankzij de zwakke krachten ertussen toevallig altijd een bolletje worden. Maar wat als we nou een vierkantje willen of een zeshoek die net wat anders doet dan het bolletje? Door de moleculen gewoon bij elkaar te gooien, misschien wat te roeren en verhitten, gaat dat nooit gebeuren. De lipiden zullen altijd een bolletje willen worden.
Moleculen aan de riem
Om moleculen te laten luisteren als je ze bij elkaar gooit, moet je dus de positie en het gedrag van de moleculen volledig kunnen beheersen. Hoe organiseren moleculen zich in mengsels met verschillende moleculen? Hoe belangrijk zijn de vorm en de symmetrie van de afzonderlijke moleculen, en hun vermogen om vormveranderingen te ondergaan? Onder welke omstandigheden, zoals temperatuur en concentratie, stapelen de moleculen zich? Het zijn slechts een paar vragen waar het team nog geen antwoord op heeft.
Controle is wat ze zoeken. Dezelfde controle waarmee het menselijk lichaam kapotte cellen repareert en ervoor zorgt dat de juiste stof op de juiste plek komt op het juiste moment.
Bouwen met moleculen lijkt op spelen met lego. Als je alle legostenen op een hoop gooit krijg je geen huis. Elke legosteen moet op de juiste plek geplaatst worden om een huisje te krijgen. Zo werkt dat ook met moleculen. Die moeten op een specifieke manier aan elkaar geknoopt worden om iets te bouwen wat op leven lijkt.
Wikimedia Commons
Vertaalslag
De grootste hobbel volgens chemicus Bert Meijer van de Technische Universiteit Eindhoven, deelnemer aan het onderzoeksproject, is de onvoorspelbaarheid van een moleculair bouwwerk. “Je hebt een paar moleculen en die zetten zichzelf in elkaar tot iets. Maar we weten niet wat er vervolgens gebeurt als je een klein beetje meer van het ene molecuul neemt, of wat er gebeurt als de temperatuur of concentratie verandert. De gevolgen zijn onduidelijk", licht hij toe. “In het computermodel is wel heel duidelijk hoe het bouwwerk eruit moet zien en hoe het zich gedraagt. Maar de vertaling van zo’n model naar een echte moleculaire structuur die precies doet wat het model voorspelt is heel moeilijk. Dat is op dit moment een mission impossible.”
Duidelijk, er is werk aan de winkel voor de Nederlandse chemici. Over deze moleculaire bouwvakkers en hun bouwwerken ga je ongetwijfeld meer horen de komende tijd.
Zwaartekracht
In het programma Zwaartekracht geven het Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap (OCW) en de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) in totaal 167 miljoen euro aan zes onderzoeksteams van topwetenschappers in Nederland. Dat geld is bedoeld om in tien jaar tijd excellente wetenschappelijke onderzoeksprojecten op poten te zetten. Eén van de Zwaartekrachtsubsidies, een bedrag van 26,9 miljoen euro gaat naar onderzoekers van de TU Eindhoven, Radboud Universiteit Nijmegen en Rijksuniversiteit Groningen. Zij hebben zich verenigd in het Research Centre for Functional Molecular Systems, zoals het onderzoekscentrum is gaan heten. Het doel van het project is om volledige controle te krijgen over de manier waarop moleculen bij elkaar komen en grotere structuren vormen
(Kennislink)
Leven imiteren met chemie
Aan de rand van een moleculaire revolutie
Zonder het vermogen van moleculen om zichzelf te organiseren zou jij niet bestaan. In de natuur zie je het overal: verschillende moleculen klitten samen tot onderdelen van cellen, die onderdelen organiseren zich op hun beurt weer tot complete cellen. Cellen vormen weefsels, weefsels vormen organen, en organen vormen organismen. Hoe ver komen chemici met het imiteren van die werkwijze? Inhoud:
Nederlandse chemici hebben opwindende plannen. In een groot, gezamenlijk onderzoek gaan zij proberen het leven na te bouwen met moleculen. Door de bouwsels op bepaalde manier in elkaar te zetten willen ze deze bovendien uitrusten met totaal nieuwe functies. Functies die in de natuur niet voorkomen. Treedt binnen in een spannende, nieuwe chemische wereld!
door Mariska van Sprundel
Een molecuul op zichzelf heeft alleen een samenstelling en structuur die hem zijn eigenschappen geven. Een functie ontstaat doordat een molecuul omringd wordt door andere moleculen.
Het leven imiteren met chemie. Dat is de uitdaging waarmee voor scheikundigen een nieuw tijdperk is aangebroken. De aanpak? Met een bouwdoos vol losse moleculaire bouwsteentjes proberen ze ingewikkelde structuren te ontwerpen die zichzelf in elkaar zetten en die lijken op wat we in een levende cel zien.
De grote wens is om via deze synthetische weg voor het eerst materialen te ontwerpen die reageren op wat er in hun omgeving gebeurt. Net zoals weefsels en cellen dat in het menselijk lichaam ook doen. Denk maar eens aan je eigen bloed. Dat stolt vanzelf als je huid een sneetje oploopt.
De beloften zijn niet gering: materialen die zichzelf kunnen vermeerderen, herstellen of die zelfstandig kunnen bewegen. Voor ons dagelijks leven gaan zulke materialen veel betekenen. Een kleine greep uit het aanbod van eindeloze mogelijkheden: apparaatjes die kankercellen opruimen, protheses die een netvlies kunnen vervangen en katalysatoren die uit organisch materiaal benzine maken. In principe kunnen we straks elk materiaal op bestelling maken tegen verwaarloosbare kosten.
Moleculen maken
Elk molecuul is te maken. Chemici doen dat al minstens 150 jaar door de sterke ‘lijm’ tussen de atomen – de covalente bindingen die ontstaan doordat atomen elektronen delen – te maken of juist te verbreken. Door met die lijm te spelen kunnen ze tot wel 1000 atomen combineren tot ze het molecuul hebben dat ze willen. De afgelopen eeuw zijn uit de miljoenen nieuwe moleculen onder andere tal van materialen en medicijnen gefabriceerd. Het stapelen van afzonderlijke moleculen tot een grotere structuur – bijeengehouden door de zwakkere niet-covalente bindingen – is echter andere koek.
Op de agenda
Het is dus niet voor niets dat bouwen met moleculen een hot en uitdagend vakgebied is binnen de moleculaire wetenschappen. Het toonaangevende wetenschappelijke magazine Science riep het maken van ingewikkelde moleculaire structuren in 2005 al uit tot één van de grootste vraagstukken van dit moment. En ook onze eigen Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW) zette onderzoek naar uit zichzelf opeenhopende moleculen in 2011 hoog op de wetenschapsagenda.
Dat onderzoek kreeg deze zomer een flinke impuls door de start van een nieuw Nederlands onderzoeksproject. Chemici van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), de Radboud Universiteit Nijmegen en de Rijksuniversiteit Groningen gaan zich gezamenlijk tien jaar lang volledig vastbijten in het imiteren van leven met chemie. In hun onderzoek staat één vraag centraal. In hoeverre is het mogelijk op leven lijkende structuren van de grond af op te bouwen met moleculen als bouwstenen?
In hoeverre is het mogelijk om machientjes zoals we die zien in levende cellen, zoals dit enzym, vanuit losse moleculen in het lab na te maken?
TUDelft/Tremani
De kracht van zwakke krachten
Om leven te imiteren moet je weten hoe het in elkaar zit. Maar hoe werkt het leven eigenlijk? Dat weten we niet precies. De aanname is dat bij het ontstaan van leven levenloze materie zich onderling combineerde en daarna stapsgewijs evolueerde tot iets dat leefde. Hoe kan het dat in de natuur schijnbaar nutteloze moleculen als vanzelf samenklonteren, zodat het nieuw ontstane klompje moleculen een duidelijke functie heeft? De Nederlandse chemici hopen erachter te komen door het leven kunstmatig na te bouwen. Uiteindelijk niet zozeer om cellen en hun onderdelen precies te kopiëren maar om vergelijkbare levende structuren te maken met hele nieuwe functies.
Levende cellen en alle kleine machientjes die erin rondzwemmen vervullen allemaal een eigen functie. Die functie is ontstaan door de manier waarop moleculen bij elkaar zijn gekomen. Overal in de natuur knopen moleculen zichzelf spontaan aan elkaar vast door middel van zwakke krachten, de eerder genoemde niet-covalente bindingen, die er heersen tussen afzonderlijke moleculen. Deze aantrekkingskrachten, zoals waterstofbruggen en vanderwaalskracht, helpen moleculen om zichzelf spontaan te organiseren tot ingewikkelde structuren zoals dna, celmembranen en chromosomen.
Een celmembraan is een prachtig voorbeeld van hoe de natuur de zwakke krachten tussen afzonderlijke moleculen gebruikt om deze te organiseren tot een structuur met een duidelijke functie.
wikimedia commons
Een voorbeeld. De onderdelen van een DNA-streng schuiven dankzij waterstofbruggen vanzelf in elkaar tot de beroemde dubbele helix. Maar het organisatietalent van de natuur gaat nog veel verder. Vetachtige moleculen genaamd lipiden komen dankzij de aantrekkingskrachten bijeen om celmembranen te vormen, verschillende celonderdelen trekken elkaar aan om een cel te vormen, meerdere cellen maken een weefsel en doordat alle weefsels zichzelf aan elkaar vastknopen ontstaan planten, dieren en mensen.
Afkijken bij de natuur
Dit trucje, dat voor de natuur routine is, is voor wetenschappers een gigantische uitdaging. Door zelf te gaan bouwen met moleculen hoopt het Nederlandse team stucturen te maken die lijken op wat we in een levende cel zien. Zo’n moleculair bouwsel moet net als in een levende cel een rol gaan vervullen, maar niet dezelfde rol. De onderzoekers willen de bouwwerkjes van moleculen, door ze op een andere manier in elkaar te zetten, compleet nieuwe rollen meegeven die in de natuur niet voorkomen. Daarbij hebben ze een spectaculair toekomstbeeld voor ogen: totaal nieuwe materialen met heel bijzondere eigenschappen.
Liposomen lijken op een celmembraan. De lipiden vormen in water een dubbele laag doordat ze hun watervrezende staarten naar elkaar toe draaien terwijl de koppen, die wel van water houden, naar buiten richting het water draaien.
Bo Blanckenburg
Een beginnetje
Dit zijn nog verre dromen. Maar de afgelopen jaren is het al wel gelukt om de spontane ordening van moleculen tot ingewikkelde architecturen op beperkte schaal na te doen. Door het samenklonteren van lipiden in water maakten onderzoekers bijvoorbeeld al microscopisch kleine bolletjes, liposomen genaamd, die lijken op een celmembraan. Die bolletjes gebruiken artsen in patiënten om medicijnen af te leveren bij tumoren.
Maar controle over hoe de moleculen bij elkaar komen hebben wetenschappers nog niet. Het gebeurt spontaan, omdat deze moleculen dankzij de zwakke krachten ertussen toevallig altijd een bolletje worden. Maar wat als we nou een vierkantje willen of een zeshoek die net wat anders doet dan het bolletje? Door de moleculen gewoon bij elkaar te gooien, misschien wat te roeren en verhitten, gaat dat nooit gebeuren. De lipiden zullen altijd een bolletje willen worden.
Moleculen aan de riem
Om moleculen te laten luisteren als je ze bij elkaar gooit, moet je dus de positie en het gedrag van de moleculen volledig kunnen beheersen. Hoe organiseren moleculen zich in mengsels met verschillende moleculen? Hoe belangrijk zijn de vorm en de symmetrie van de afzonderlijke moleculen, en hun vermogen om vormveranderingen te ondergaan? Onder welke omstandigheden, zoals temperatuur en concentratie, stapelen de moleculen zich? Het zijn slechts een paar vragen waar het team nog geen antwoord op heeft.
Controle is wat ze zoeken. Dezelfde controle waarmee het menselijk lichaam kapotte cellen repareert en ervoor zorgt dat de juiste stof op de juiste plek komt op het juiste moment.
Bouwen met moleculen lijkt op spelen met lego. Als je alle legostenen op een hoop gooit krijg je geen huis. Elke legosteen moet op de juiste plek geplaatst worden om een huisje te krijgen. Zo werkt dat ook met moleculen. Die moeten op een specifieke manier aan elkaar geknoopt worden om iets te bouwen wat op leven lijkt.
Wikimedia Commons
Vertaalslag
De grootste hobbel volgens chemicus Bert Meijer van de Technische Universiteit Eindhoven, deelnemer aan het onderzoeksproject, is de onvoorspelbaarheid van een moleculair bouwwerk. “Je hebt een paar moleculen en die zetten zichzelf in elkaar tot iets. Maar we weten niet wat er vervolgens gebeurt als je een klein beetje meer van het ene molecuul neemt, of wat er gebeurt als de temperatuur of concentratie verandert. De gevolgen zijn onduidelijk", licht hij toe. “In het computermodel is wel heel duidelijk hoe het bouwwerk eruit moet zien en hoe het zich gedraagt. Maar de vertaling van zo’n model naar een echte moleculaire structuur die precies doet wat het model voorspelt is heel moeilijk. Dat is op dit moment een mission impossible.”
Duidelijk, er is werk aan de winkel voor de Nederlandse chemici. Over deze moleculaire bouwvakkers en hun bouwwerken ga je ongetwijfeld meer horen de komende tijd.
Zwaartekracht
In het programma Zwaartekracht geven het Ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap (OCW) en de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) in totaal 167 miljoen euro aan zes onderzoeksteams van topwetenschappers in Nederland. Dat geld is bedoeld om in tien jaar tijd excellente wetenschappelijke onderzoeksprojecten op poten te zetten. Eén van de Zwaartekrachtsubsidies, een bedrag van 26,9 miljoen euro gaat naar onderzoekers van de TU Eindhoven, Radboud Universiteit Nijmegen en Rijksuniversiteit Groningen. Zij hebben zich verenigd in het Research Centre for Functional Molecular Systems, zoals het onderzoekscentrum is gaan heten. Het doel van het project is om volledige controle te krijgen over de manier waarop moleculen bij elkaar komen en grotere structuren vormen
(Kennislink)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
Twee gedachten komen in mij op:
"Blasfemie"
"This is the Borg. You will be assimilated. Resistance is futile!"
"Blasfemie"
"This is the Borg. You will be assimilated. Resistance is futile!"
Onderschat nooit de kracht van domme mensen in grote groepen!
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
Der Irrsinn ist bei Einzelnen etwas Seltenes - aber bei Gruppen, Parteien, Völkern, Zeiten die Regel. (Friedrich Nietzsche)
quote:Slow-motion world for small animals
Smaller animals tend to perceive time as if it is passing in slow motion, a new study has shown.
This means that they can observe movement on a finer timescale than bigger creatures, allowing them to escape from larger predators.
Insects and small birds, for example, can see more information in one second than a larger animal such as an elephant.
The work is published in the journal Animal Behaviour.
"The ability to perceive time on very small scales may be the difference between life and death for fast-moving organisms such as predators and their prey," said lead author Kevin Healy, at Trinity College Dublin (TCD), Ireland.
The reverse was found in bigger animals, which may miss things that smaller creatures can rapidly spot.
Vóór het internet dacht men dat de oorzaak van domheid een gebrek aan toegang tot informatie was. Inmiddels weten we beter.
17-09-2013
Oersoep met oerzymen
Reconstructie doet vermoeden dat RNA meer hulp kreeg dan gedacht
Verwijder alle franje van de enzymen die transfer-RNA koppelen aan het juiste aminozuur, en dan functioneren ze nog steeds. Zou goed kunnen dat het ontstaan van het leven vanaf het begin is gekatalyseerd door zulke ‘oerzymen’ en niet door RNA dat voor enzym speelde, schrijft biochemicus Charles Carter in het Journal of Biological Chemistry.
Hedendaags synthetase.
De onderzoeker van de University of North Carolina hakt hiermee in op de theorie, dat het leven in eerste instantie alleen dreef op RNA. Dat zou na zijn toevallige ontstaan eerst zichzelf zijn gaan repliceren. In eerste instantie zonder hulp van enige katalysator, totdat er (alweer toevallig) een RNA-volgorde uit rolde die als ‘ribozym’ de replicatie van zijn collegamoleculen kon bevorderen.
Dat zulk katalytisch actief RNA inderdaad bestaat, staat al jaren vast. Probleem is alleen dat de aarde slechts 4,5 miljard jaar oud is en dat statistici hebben berekend dat dat veel te kort is om het leven op deze manier te laten evolueren.
Carter heeft nu een poging gedaan om te reconstrueren wat er dan wél gebeurde. Hij richtte zich op de aminoacyl-tRNA-synthetase-enzymen, die tRNA aan aminozuren zetten. Daar bestaan eindeloos veel varianten van, maar uiteindelijk behoren ze allemaal tot slechts twee ‘superfamilies’.
Wat Carter deed was de eiwitstructuren uit die twee families over elkaar heen leggen en kijken welke onderdelen in alle varianten terugkomen. Vervolgens synthetiseerde hij die twee kale kernen, die elk bestaan uit iets van 120 aminozuurresiduen, en keek of die nog steeds katalytisch actief waren.
Dat waren ze inderdaad. De ‘oerzymen’ (Urzymes, in het Engels) bevorderen braaf de twee reacties die ze moeten bevorderen, namelijk de acylering van tRNA en de activering van de aminozuren die er aan moeten komen te hangen. De efficiëntie bedraagt ongeveer 60 procent van die van de huidige varianten, wat doet vermoeden dat ze op dit punt al een heel stuk evolutie achter de rug hadden.
Opmerkelijk is ook dat de genetische code voor beide oerzymen min of meer complementair is. Ga je nog iets verder terug in de evolutie, dan konden beide codes waarschijnlijk worden opgeslagen in dezelfde dubbele helix, waarbij elke streng codeerde voor één van de twee.
Carter vermoedt nu dat de oerzymen in dit stadium gelijk op evolueerden met RNA, en dat dat stadium moet worden gesitueerd vóór het moment dat er iets ontstond dat op leven leek. Dat zou dus inhouden dat eiwitten veel ouder zijn dan gedacht.
Hoe deze ‘eiwit-RNA-wereld’ ooit uit zichzelf heeft kunnen ontstaan,en hoe ze zichzelf in eerste instatnie repliceerde, blijft intussen nog steeds een onopgelost raadsel. Carter is nu op zoek naar een oerversie van de RNA-polymerase-enzymen die RNA-ketens opbouwen uit losse nucleïnezuren. Als dat oerzym ook blijkt te bestaan, zou dat op z’n minst een interessant stukje van de puzzel zijn.
bron: University of North Carolina
(c2w)
Oersoep met oerzymen
Reconstructie doet vermoeden dat RNA meer hulp kreeg dan gedacht
Verwijder alle franje van de enzymen die transfer-RNA koppelen aan het juiste aminozuur, en dan functioneren ze nog steeds. Zou goed kunnen dat het ontstaan van het leven vanaf het begin is gekatalyseerd door zulke ‘oerzymen’ en niet door RNA dat voor enzym speelde, schrijft biochemicus Charles Carter in het Journal of Biological Chemistry.
Hedendaags synthetase.
De onderzoeker van de University of North Carolina hakt hiermee in op de theorie, dat het leven in eerste instantie alleen dreef op RNA. Dat zou na zijn toevallige ontstaan eerst zichzelf zijn gaan repliceren. In eerste instantie zonder hulp van enige katalysator, totdat er (alweer toevallig) een RNA-volgorde uit rolde die als ‘ribozym’ de replicatie van zijn collegamoleculen kon bevorderen.
Dat zulk katalytisch actief RNA inderdaad bestaat, staat al jaren vast. Probleem is alleen dat de aarde slechts 4,5 miljard jaar oud is en dat statistici hebben berekend dat dat veel te kort is om het leven op deze manier te laten evolueren.
Carter heeft nu een poging gedaan om te reconstrueren wat er dan wél gebeurde. Hij richtte zich op de aminoacyl-tRNA-synthetase-enzymen, die tRNA aan aminozuren zetten. Daar bestaan eindeloos veel varianten van, maar uiteindelijk behoren ze allemaal tot slechts twee ‘superfamilies’.
Wat Carter deed was de eiwitstructuren uit die twee families over elkaar heen leggen en kijken welke onderdelen in alle varianten terugkomen. Vervolgens synthetiseerde hij die twee kale kernen, die elk bestaan uit iets van 120 aminozuurresiduen, en keek of die nog steeds katalytisch actief waren.
Dat waren ze inderdaad. De ‘oerzymen’ (Urzymes, in het Engels) bevorderen braaf de twee reacties die ze moeten bevorderen, namelijk de acylering van tRNA en de activering van de aminozuren die er aan moeten komen te hangen. De efficiëntie bedraagt ongeveer 60 procent van die van de huidige varianten, wat doet vermoeden dat ze op dit punt al een heel stuk evolutie achter de rug hadden.
Opmerkelijk is ook dat de genetische code voor beide oerzymen min of meer complementair is. Ga je nog iets verder terug in de evolutie, dan konden beide codes waarschijnlijk worden opgeslagen in dezelfde dubbele helix, waarbij elke streng codeerde voor één van de twee.
Carter vermoedt nu dat de oerzymen in dit stadium gelijk op evolueerden met RNA, en dat dat stadium moet worden gesitueerd vóór het moment dat er iets ontstond dat op leven leek. Dat zou dus inhouden dat eiwitten veel ouder zijn dan gedacht.
Hoe deze ‘eiwit-RNA-wereld’ ooit uit zichzelf heeft kunnen ontstaan,en hoe ze zichzelf in eerste instatnie repliceerde, blijft intussen nog steeds een onopgelost raadsel. Carter is nu op zoek naar een oerversie van de RNA-polymerase-enzymen die RNA-ketens opbouwen uit losse nucleïnezuren. Als dat oerzym ook blijkt te bestaan, zou dat op z’n minst een interessant stukje van de puzzel zijn.
bron: University of North Carolina
(c2w)
Death Makes Angels of us all
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
And gives us wings where we had shoulders
Smooth as raven' s claws...
