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Evolution & Zellchemie

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Ich bin neu auf dieser Seite, hatte aber eine Frage zur Evolution. Entschuldigung, wenn einige dieser Fragen grundlegend erscheinen, aber sie stammen aus einem Buch, das ich lese, das die Rolle des Zufalls in der Evolution herausfordert.

Wie kann die Evolution am Beispiel der Eisbären in der Arktis feststellen, dass weißes Fell eher ein nützliches Merkmal war als jede andere Fellfarbe? Ist das eine zufällige Veränderung in der Zellchemie?

Das Buch argumentiert, dass es mehr Beweise für Eisbären aller Formen und Größen geben sollte, aber ohne Beweise, und fragt: "Warum sollten die kreativen Faktoren nur einzelne Optionen im Polarlebensraum bieten und die natürliche Selektion untätig bleiben lassen?"


Die Frage ist ziemlich unklar, aber ich werde versuchen, ein paar Worte zu sagen, die Ihnen helfen können.

Sie scheinen die Evolution als ein Individuum zu betrachten, das entscheidet, was gut ist und was nicht. Sie scheinen die Evolution zu jedem Zeitpunkt als bestimmend zu betrachten, was für eine bestimmte Spezies gut ist. Das klingt sehr falsch.

Evolution ist viel mehr als natürliche Selektion (NS), aber für diese Antwort werde ich nur über NS sprechen. NS ist ein Fitness-Differential. Fitness ist eine Funktion sowohl des erwarteten Fortpflanzungserfolgs als auch des erwarteten Überlebens eines Individuums. Die Umgebung ist ein Teil dessen, was die Fitness eines Individuums bestimmt.

Die Frage, die Sie vielleicht stellen möchten, ist, warum es für einen Eisbären von Vorteil ist, weißes Fell zu haben. Die Antwort steht in diesem Beitrag. Kurz gesagt, Eisbären leben in einem sehr kalten Klima und ihr weißes Fell besteht eigentlich aus klaren Röhrchen, die die Sonne durchlassen und ihre schwarze Haut erreichen. Wenn Ihnen unklar ist, warum sich dunkle Materie schneller erwärmt als helle Materie, möchten Sie vielleicht einer kurzen Physikvorlesung zum Thema Licht folgen.

Ich würde empfehlen, dass Sie sich einen sehr einführenden Kurs in die Evolutionsbiologie ansehen, wie zum Beispiel Understanding Evolution von UC Berkeley. Es ist ziemlich kurz (viel kürzer als das Lesen des Buches, das Sie gerade lesen, und Sie werden so viel mehr über die Evolution erfahren).

BEARBEITEN

Ich werde Ihnen die Grundlagen der Evolutionstheorie nicht vollständig erklären können, da sie nicht in einen einzigen Beitrag passen würden. Ich reagiere also auf Ihren ersten Kommentar, aber für die Folgefragen schauen Sie bitte zuerst in eine einführende Informationsquelle und wir gewinnen alle viel Zeit. (Keine Aggressivität hier, ich möchte nur vermeiden, meinen Tag mit diesem einzigen Beitrag zu verbringen). Nach Abschluss eines Einführungskurses können Sie gerne weitere Fragen stellen. Übrigens, Evolutionsbiologie ist ein sehr großes Feld. Es gibt eine große Anzahl von Forschern (mich und andere Benutzer dieser Website eingeschlossen), die ihre ganze Zeit daran arbeiten, unser Verständnis von evolutionären Prozessen zu verbessern.

Die natürliche Auslese muss auf diese mühsam langsamen Veränderungen warten, um eine große Auswahl an Optionen zur Auswahl zu bieten

Dies ist aus zwei Gründen falsch. 1) NS neigt dazu, ein relativ schneller Prozess zu sein, um die Häufigkeit nützlicher Mutationen zu erhöhen. 2) NS bietet keine Auswahlmöglichkeiten. Es ist sogar das Gegenteil von NS-Entfernungsoptionen, nur einige davon zu behalten. Mutationen schaffen Optionen. Genauer gesagt, Mutation erhöht die genetische Varianz, während NS (und genetische Drift, über die ich noch nicht gesprochen habe) Variation beseitigt.

A1-Allel ist eine sehr einfache Software für Studenten der Evolutionsbiologie, die hilft, die Wirkung von NS und genetischer Drift auf einen bereits polymorphen Locus zu simulieren. Sie verstehen vielleicht nicht, was mit "polymorphem Locus" gemeint ist, aber das bedeutet nur, dass Sie sich einen Einführungskurs in die Evolutionsbiologie ansehen müssen.

Wenn zufällige Veränderungen in der Zellchemie die Haarfarbe plötzlich von Schwarz auf Weiß ändern können, warum können sie dann die Haarfarbe nicht von Schwarz auf Blau oder Rot oder Karmesin oder Violett oder Grün ändern, woher wusste die Zellchemie, dass was nötig war? im arktischen Klima war nur weiß?

Nun, die Haare sind wieder nicht wirklich weiß!

Mutationen sind zufällig (obwohl diese Aussage irreführend sein kann, da die Mutationsrate variiert). Eine Mutation ist nur ein "Fehler", der bei der Replikation der DNA gemacht wird. Ein Organismus macht keine Mutationen, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Es macht nur Mutationen. Aus diesem Grund sind die meisten Mutationen schädlich (=vermindern die Fitness des Trägers).

Nun sind einige Mutationseffekte (in Bezug auf den Phänotyp und nicht die Fitness) wahrscheinlicher als andere. Ein Eisbär kann beispielsweise bereits eine Reihe von Pigmenten produzieren, die er "einfach" zum Färben seiner Haare verwenden könnte. Ein Eisbär produziert beispielsweise bereits dunkle Pigmente (wie Melanin) und es ist relativ wahrscheinlich, dass eine einzelne Mutation das Fell des Eisbären verdunkeln könnte. Wenn ein dunkleres Fell von Vorteil wäre, würde diese Mutation in der Population häufiger werden (vorausgesetzt, keine genetische Drift ist falsch, aber dies ist eine Geschichte für ein anderes Mal). Auf der anderen Seite produziert ein Eisbär (meinem Wissen nach) keine violetten Pigmente. Infolgedessen würde es eine viel größere Anzahl von Mutationen erfordern (die nicht unbedingt von Vorteil sind), damit eine Polarpopulation ein hellviolettes Fell hat (und wir müssen davon ausgehen, dass ein hellviolettes Fell von Vorteil ist). .


Warum ist Chemie für die Biologie wichtig?

Biologie überschneidet sich mit Chemie bei der Untersuchung der Struktur und Funktionen von Aktivitäten auf molekularer Ebene. Die Prinzipien der Chemie sind in der Zellbiologie nützlich, da alle lebenden Zellen aus Chemikalien bestehen und in vielen lebenden Organismen verschiedene chemische Prozesse ablaufen.

Ein Verständnis der Biologie erfordert einen gewissen Hintergrund der Chemie, das Umgekehrte gilt auch. Biologie lehrt über Organismen und ihre Eigenschaften. Organismen leben aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung. Viele Wissenschaften in der Biologie, einschließlich Mikrobiologie, Pflanzen- und Tierwissenschaften, basieren auf der Chemie. Das Verständnis chemischer Reaktionen, die für die Aufrechterhaltung des Lebens in Organismen wichtig sind, hilft beim Verständnis des Lebens. Wenn ein Organismus zum Beispiel Nahrung mit Zucker aufnimmt, spalten die Zellen im Körper den Zucker in Energie um, die bei der Bewegung der Muskeln hilft. In ähnlicher Weise besteht der menschliche Körper aus mehr als 60 Arten von Chemikalien, die Körperprozesse wie Denken, Atmen und Verdauung erleichtern.

Biologie ist die Wissenschaft vom Leben. Es untersucht die Struktur, Funktion, Physiologie, Verhalten, Herkunft, Evolution und Verteilung von Lebewesen. Chemie ist die Wissenschaft von Zusammensetzung, Eigenschaften, Struktur, Funktionen und Reaktionen der Materie. Es befasst sich mit der Identifizierung von Stoffen, aus denen die Materie besteht, und der Untersuchung ihrer Eigenschaften und der Art und Weise, wie sie sich verbinden, kombinieren und verändern. Die Chemie erforscht auch die Anwendung dieser Reaktionen, um neue Produkte zu erhalten.


BS mit Hauptfach Biowissenschaften – Konzentration auf Molekular-, Zell- und Organismenbiologie

Um einen Bachelor of Science in Liberal Arts and Sciences von der UIC zu erwerben, müssen die Studierenden die Anforderungen an einen Universitäts-, College- und Fachbereichsabschluss erfüllen. Die Studienvoraussetzungen des Fachbereichs Biologie sind im Folgenden aufgeführt. Studierende sollten die College of Liberal Arts and Sciences Abschnitt für zusätzliche Abschlussanforderungen und Hochschulpolitik.

Kursliste
Code Titel Std
Zusammenfassung der Anforderungen
Erforderliche Voraussetzungen und ergänzende Kurse 28
Hauptanforderungen 40
Allgemeinbildung und Wahlfächer zum Erreichen der Mindestgesamtstunden 52
Gesamtstunden120

Allgemeinbildung

Sehen Allgemeinbildung und Schreiben in der Disziplin in dem College of Liberal Arts and Sciences Abschnitt für Informationen zur Erfüllung dieser Anforderungen. Die Schüler sollten die unten stehenden Kurslisten und ihre Berater konsultieren, um zu bestimmen, welche Kurse auf die Anforderungen für die allgemeine Bildung und das Schreiben in der Disziplin angerechnet werden.


Als sich die Biologie von der Chemie zur Informationstheorie wandelte

Watson und Crick wird im Allgemeinen der größte Verdienst zugeschrieben, die von der DNA getragenen Informationen preiszugeben, aber wie bei den meisten wissenschaftlichen Fortschritten reiten sie auf Wellen des Fortschritts hinter sich. Die 1940er Jahre waren berauschende Tage für die Genetik. Im Februar 1944 (diesen Monat vor 70 Jahren) identifizierten Oswald Avery (Bild oben), Colin MacLeod und Maclyn McCarty DNA als Träger eines bakteriellen Gens. Damit begann eine Reihe wichtiger Entdeckungen, die 1970 mit einheitlicher Übereinstimmung zu dem Schluss kamen, dass alle Organismen – von Bakterien bis zum Menschen – ihre Eigenschaften von Informationen erben, die in DNA-Molekülen kodiert sind. Diese wichtige Zeit wird von Matthew Cobb in beschrieben Aktuelle Biologie, "Oswald Avery, DNA und die Transformation der Biologie". Es ist eine lebendige Lektüre, die Konkurrenten an der Grenze einer wissenschaftlichen Revolution vorstellt, die versuchen zu verstehen, was sie alle wissen, hatte tiefgreifende Auswirkungen.

Cobbs Fokus liegt in erster Linie auf Avery — und das zu Recht, da die meisten auf diesem Gebiet den Paradigmenwechsel erkannten, den es darstellte, wenn seine Ergebnisse zutrafen. Viele lasen das Avery-Papier mit Interesse und nannten es "bemerkenswert", "aufregend" und "revolutionär". Da sie erwartet hatten, dass Proteine ​​in ihrer unbegrenzten Vielfalt Träger von Genen sein würden, hatten sie der DNA nicht so viel Aufmerksamkeit geschenkt. Trotz der Feierlichkeiten blieben jedoch Zweifel bestehen, was die Konkurrenten dazu veranlasste, Experimente mit Proteinen fortzusetzen. Avery hatte zwar gezeigt, dass ein Bakterium die Form eines anderen Stammes annehmen kann, selbst wenn es tot ist, aber er hatte das "Transformationsprinzip" nicht identifiziert, das dies ermöglichte. Das bloße Wechseln der Aufmerksamkeit von einer Chemikalie auf eine andere konnte die Vielfalt des Lebens nicht erklären.

Cobb scheint begierig darauf zu sein, Avery die "Transformation der Biologie" zuzuschreiben, um die historischen Aufzeichnungen über eine weitgehend vergessene Figur, die Watson und Crick vorausging, richtigzustellen. Aber einige andere scheinen die interessantesten Implikationen des Avery-Papiers erkannt zu haben – Implikationen, die den Fokus von der Chemie auf die Information verlagern sollten. Diese beiden waren Erwin Chargaff und Masson Gulland. Achten Sie auf ihre kritischen Erkenntnisse, während wir 1947 an einem laufenden Meeting im Cold Spring Harbor Laboratory teilnehmen:

…. Der Chemiker Erwin Chargaff drehte den Spieß gegen Mirsky um und wies kampflustig darauf hin, dass es keine Beweise dafür gebe, dass die Nukleoproteine, die Mirsky sein Leben lang studiert hatte, tatsächlich in Zellen vorhanden waren isoliert werden. Chargaff fuhr fort, ein Forschungsprogramm zu skizzieren, das viele Wissenschaftler beschäftigen würde im kommenden Jahrzehnt: "Wenn, wie wir aufgrund der sehr überzeugenden Arbeit von Avery und seinen Mitarbeitern für selbstverständlich halten können, bestimmte bakterielle Nukleinsäuren vom Typ Desoxypentose mit einer spezifischen biologischen Aktivität ausgestattet sind, eine Suche nach den chemischen oder physikalischen Ursachen dieser Besonderheiten erscheint angemessen, obwohl es vorerst völlig spekulativ bleiben kann. (…) Unterschiede in den Proportionen oder der Reihenfolge auch von den mehreren Nukleotiden, die die Nukleinsäurekette bilden könnte für bestimmte Effekte verantwortlich sein"[26].

Der letzte Vorschlag von Chargaff berührte das zweite Hindernis für die sofortige Akzeptanz der Ergebnisse der Avery-Gruppe: Da die DNA im Wesentlichen aus vier ‘Basen’ bestand, war es unklar, wie sie die fast unendlich unterschiedlichen Effekte erzeugen konnte, die von Genen erzeugt werden. Man dachte, die vier Basen seien in einer konstanten, langweiligen Folge wiederholt, aber 1946 war das so gewesen herausgefordert von dem britischen Chemiker Masson Gulland, der schrieb: "Es gibt derzeit keinen unbestreitbaren Beweis dafür, dass ein Polynukleotid, wenn überhaupt, größtenteils aus einheitlichen strukturellen Tetranukleotiden besteht". Chargaff entwickelte ausgeklügelte Techniken zur Messung der genaues Verhältnis der verschiedenen Basen und entdeckte, dass sie es waren in unterschiedlichen Anteilen vorhanden in verschiedenen Spezies — DNA war nicht "langweilig", und sowohl er als auch Gulland schlugen vor, dass sich DNA-Moleküle in der Basensequenz unterscheiden könnten. Gulland kam 1947 bei einem Zugunglück auf tragische Weise ums Leben, wenn er noch gelebt hätte, die Geschichte der DNA-Untersuchung wäre vielleicht ganz anders verlaufen.

Richtig — es sind nicht die Moleküle, es ist die Sequenz! Während Cobb die Geschichte über Avery beendet, können wir sehen, dass sieben Jahre vor Watson und Crick die Geburt eines Schlüsselkonzepts im intelligenten Design ans Licht kam: spezifizierte Komplexität in einer codierten Sequenz.

Stephen Meyer diskutierte diese Zeit auch in Unterschrift in der Zelle. Er sieht auch, dass Chargaff die kritische Einsicht erhält:

Als Erwin Chargaff von der Columbia University Averys Aufsatz las, spürte er sofort seine Bedeutung. Er sah "in dunklen Konturen der Beginn einer Grammatik der Biologie," erzählte er. "Avery hat uns die ersten Text einer neuen Sprache oder besser gesagt, er hat uns gezeigt, wo man danach suchen muss. Ich habe mir vorgenommen, nach diesem Text zu suchen."

…. Noch wichtiger war, dass Chargaff erkannte, dass selbst für Nukleinsäuren mit dem gleichen Anteil der vier Basen (A, T, C und G) eine "normative" Anzahl von Sequenzvariationen möglich war. Wie er es ausdrückte, könnten sich verschiedene DNA-Moleküle oder Teile von DNA-Molekülen "voneinander unterscheiden " der Ablauf, [obwohl] nicht der Anteil ihrer Bestandteile.“ (Seite 68).

Es scheint unfair, dass Watson und Crick, die weniger über DNA erfahren als Chargaff, die meiste Ehre dafür bekommen, DNA als Träger von Informationen zu erkennen. Das ist eine andere Geschichte. Aber Chargaff, Gulland, Avery und alle Forscher dieser Zeit erfreuten sich des allmählich heller werdenden Lichts einer wissenschaftlichen Revolution. Meyer beschreibt einige der Koryphäen, die die Biologie von der Chemie zur Informationstheorie transformiert haben:

Seit Wissenschaftler begannen, Denke ernsthaft darüber nach, was zu erklären wäre das Phänomen der Vererbung, haben sie die Notwendigkeit erkannt einige Funktionen oder Substanz in lebenden Organismen, die genau diese beiden Eigenschaften zusammen besitzt. So stellte sich Erwin Schrödinger ein "aperiodischer Kristall" Erwin Chargaff erkannte die Kapazität der DNA für "komplexe Sequenzierung" James Watson und Francis Crick setzten komplexe Sequenzen mit "Information," was Crick wiederum mit " . gleichsetzteSpezifität" Jacques Monod setzte die unregelmäßige Spezifität von Proteinen mit der Notwendigkeit von "ein Code" und Leslie Orgel charakterisierten das Leben als "spezifizierte Komplexität.“ (ebd. S. 387)

Als die Wissenschaftler ihre Aufmerksamkeit von der Chemie auf die Information umstellten, waren die Auswirkungen enorm. Es wird deutlich, dass das Leben einen ganz neuen Charakter annimmt, der auf den Materialeigenschaften von Chemikalien reitet — aber nicht von — abgeleitet ist. Die Informationen in der DNA können beispielsweise auf einem Computerbildschirm, in einem Buch oder in menschlichen Gedanken ausgedrückt werden. Um sich in Aktion zu manifestieren, verwendet es DNA, um den Betrieb der Zelle zu steuern, aber die Informationen an sich sind immateriell. Information wird zu einer grundlegenden Eigenschaft des Universums, die Raum, Zeit und Materie begleitet.

Wenn wir auf die letzten sieben Jahrzehnte zurückblicken, können wir sehen, wie diese Transformation die intelligente Designrevolution nährte. Sobald die Erkenntnis da war, — das Leben ist informativer Natur — hat die ID-Bewegung seitdem die Auswirkungen weiter erforscht. Während Neodarwinisten, Erben des alten Paradigmas der 1930er Jahre, auf der Suche nach ungelenkten Prozessen wie Mutation festsitzen, fragen ID-Befürworter: Woher kommen Informationen? Aus einheitlicher Erfahrung kennen wir nur eine Quelle: die Aktivität eines Geistes oder allgemeiner intelligente Ursachen.

Deshalb ist es so naheliegend, den DNA-Code mit Software zu vergleichen (eine weitere wissenschaftliche Revolution, die kurz auf die genetische Revolution folgte und sich seitdem mit ihr überschneidet). Wir wissen, dass Software nicht aus dem Medium entsteht, das sie trägt, sei es Papier, Computerbildschirm oder Whiteboard. Es ist das Produkt geistiger Aktivität. Und da Menschen sogar Software mit DNA erstellen können, scheint es ein sicherer "Schluss auf die beste Erklärung" zu sein, dass der DNA-Code eine intelligente Ursache für seinen Ursprung hatte. Die Schlussfolgerung wird durch die Erkenntnis verstärkt, dass kein ungeführter Prozess jemals eine spezifizierte Komplexität erzeugt hat, die funktionale Informationen liefert. Unterschrift in der Zelle ist "das Buch", das dieses Argument wasserdicht macht.

Wenn wir uns also an Oswald Avery und seine Kollegen für die Identifizierung von Genen mit DNA erinnern, lassen Sie uns nicht die anderen Pioniere vergessen, die zum ersten Mal die Designrevolution der Biologie erblickten.


1.1 Einführung in Zellen

Und die brillante Ressource Amazing Cells von Learn.Genetics in Utah.

Mikroskopie und Beweise für die Zelltheorie

Holen Sie sich das fantastische kostenlose virtuelle Elektronenmikroskop oder senden Sie einige Proben zum Scannen von hier oder hier.

Eine neu entwickelte Mesolens kombiniert das Beste aus beiden Welten (Licht- und Elektronenmikroskop) mit der Fähigkeit, Tausende von lebenden Zellen und deren Inhalt gleichzeitig zu betrachten.

Größe der Zellen:

Hier ist eine Seite mit Animationen zu Techniken in der Mikroskopie

Und einige coole Animationen, um die Dinge ins rechte Licht zu rücken:

Hier ist ein anderer Lehrer, der erklärt, wie man die Vergrößerung berechnet, indem er Fragen aus einem meiner Essential Biology-Blätter verwendet:

Zelldifferenzierung:

Stammzellen:

Beginnen Sie damit: Eine Stammzellgeschichte, von EuroStemCell:

Tolle Stem Cell Videos von Eurostemcell.org (schauen Sie sich an, wen sie als Rezensenten zitieren! (diese Seite hieß früher Ressourcen für Wissenschaftsvideos)

Verstehe das hier: “Brustzellen verwandeln sich auf natürliche Weise in Stammzellen,” von Ed Yong. Ist das ein Paradigmenwechsel im Gange?

Eine andere Form von Ed Yong – “Die genetischen Sergeants, die Stammzellen stammzellen halten” Lies es noch einmal, wenn du an das zentrale Dogma der Genetik denkst.

Therapeutische Anwendungen von Stammzellen

Sir Ian Wilmut, Direktor des MRC-Zentrums für Regenerative Medizin an der Universität Edinburgh, der das Team leitete, das das Schaf Dolly schuf, sagte: “ Dies sind sehr aufregende Neuigkeiten, aber es ist sehr wichtig zu wissen, dass das Ziel der Studien In dieser Phase soll zunächst bestätigt werden, dass den Patienten kein Schaden zugefügt wird, anstatt nach Nutzen zu suchen. Sobald dies bestätigt ist, geht der Fokus auf die Entwicklung und Bewertung der neuen Behandlung. “

Wie demonstriert Wilmuts Kommentar das Vorsorgeprinzip, wie es auf die Biotechnologie angewendet wird?

Nun, wenn Sie sich fortgeschritten fühlen, hier sind die Stanford-Studenten mit ‘regulierenden’-Genen’:


Evolution von adhärent zu Suspension: Systembiologie der HEK293-Zelllinienentwicklung

Der Bedarf an neuen sicheren und wirksamen Therapien hat zu einem verstärkten Fokus auf in Säugerzellen hergestellte Biologika geführt. Die humane Zelllinie HEK293 besitzt ein biosynthetisches Potenzial für menschenähnliche Produktionseigenschaften und wird derzeit zur Herstellung mehrerer therapeutischer Proteine ​​und viraler Vektoren verwendet. Trotz der zunehmenden Popularität dieser Sorte haben wir immer noch nur begrenzte Kenntnisse über die genetische Zusammensetzung ihrer Derivate. Hier präsentieren wir eine genomische, transkriptomische und metabolische Genanalyse von sechs der am häufigsten verwendeten HEK293-Zelllinien. Veränderungen der Genkopie und Expression zwischen industriellen Nachkommenzelllinien und dem ursprünglichen HEK293 wurden mit der Organisation der zellulären Komponenten, der Zellmotilität und der Zelladhäsion in Verbindung gebracht. Veränderungen in der Genexpression zwischen adhärenten und Suspensionsderivaten zeigten die Umstellung der Cholesterinbiosynthese und der Expression von fünf Schlüsselgenen (RARG, ID1, ZIC1, LOX und DHRS3), ein Muster, das in 63 humanen adhärenten oder Suspensionszelllinien anderen Ursprungs validiert wurde.

Interessenkonflikt-Erklärung

Die Autoren erklären keine konkurrierenden Interessen.

Figuren

Vergleiche genomischer und transkriptomischer…

Vergleiche der genomischen und transkriptomischen Profile von HEK293-Zellen zeigten eine taxonomische Divergenz zwischen…

Kopienzahlvariationsanalyse von…

Kopienzahlvariationsanalyse von HEK293-Nachkommenzellen im Vergleich zu den elterlichen HEK293…

Differentielle Expressionsanalyse betonte Prozesse…

Differenzielle Expressionsanalyse betonte Prozesse und Gene mit gemeinsamen Veränderungen in allen Nachkommen…

Gen-Set-Analyse identifiziert biologische…

Die Gen-Set-Analyse identifizierte biologische Prozesse und metabolische Veränderungen zwischen Suspension und adhärenter…

Auswertung gemeinsamer DE-Gene…

Auswertung gemeinsamer DE-Gene zwischen adhärenten und suspendierten HEK293-Zellen identifizierte Cholesterin…

Genexpressionsvalidierung der…

Genexpressionsvalidierung der 38 zuvor identifizierten differentiell exprimierten Gene in 63…


Was ist der Unterschied zwischen Biologie und Chemie?

"Ich bin gerade mitten in Biologie 101 und habe eine tolle Zeit. Ich scheine eine Begabung zu haben und lerne viel. Was mir jedoch aufgefallen ist, ist, dass es wie ein Ein großer Teil des Kurses ist Chemie, im Gegensatz zu dem, was ich von Biologie erwartet hätte. Ich habe darüber nachgedacht, das Hauptfach auf Biologie zu wechseln, aber dann habe ich mich gefragt, ob es nicht Chemie war, die mir tatsächlich so viel Spaß macht. Was? ist der Unterschied zwischen den beiden, und aus Neugier, was ist schwieriger?"

gefragt von Brian aus Annapolis, MD

Biologie und Chemie sind eng verwandte Studien, die sich überschneiden. Chemie ist grundlegender für die Existenz – sie ist das Studium der Zusammensetzung der Materie und aller damit verbundenen Strukturen, Eigenschaften und Reaktionen. Dies schließt biologische Materie ein, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Biologie konzentriert sich mittlerweile ganz auf biologische Organismen. Dazu gehört auch das Studium assoziierter Strukturen und Eigenschaften – und hier kommt die ganze Chemie ins Spiel. Aber Biologen untersuchen auch Evolution, Wachstum, Lebenszyklen, ökologische Nischen und andere Aspekte des Lebens, die nicht nur das Studium atomarer und molekularer Aspekte umfassen Strukturen.

Was deine Ausbildung betrifft, so lernst du als Hauptfach Biologie viel Chemie und als Hauptfach Chemie auch ein bisschen Biologie. Viele Leute sagen, dass Biologie „viel Auswendiglernen“ ist und dass Chemie einfacher als Biologie zu studieren ist, aber diese Leute haben im Allgemeinen keinen Biologieunterricht auf höherer Ebene besucht.

In Bezug auf den Schwierigkeitsgrad ist die Auswahl subjektiv, aber auf den oberen Ebenen können sie vergleichbar sein. Es gibt auch Crossover-Themen (und manchmal auch Majors) wie chemische Biologie und Biochemie (die unterschiedlicher sind, als sie klingen). Beide existieren jedoch an einer Schnittstelle zwischen den beiden. Sie sollten sich also etwas Zeit nehmen, um sich auch mit diesen spezialisierteren Studiengängen vertraut zu machen.

Sie sollten jedoch wirklich kein Hauptfach wählen, das darauf basiert, welches „einfacher“ oder „schwerer“ ist. Vielmehr sollten Sie Ihre Entscheidung darauf stützen, für welchen Beruf Sie sich nach dem Studium interessieren. Biologen und Chemiker haben sehr unterschiedliche Zukunftsperspektiven, und es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass das College nur wenige Jahre dauert. Ihre Karriere ist der Rest Ihres Lebens, also möchten Sie, dass sie etwas wird, das Sie glücklich macht.

Ich würde Ihnen daher dringend empfehlen, in der Biologie und Chemie zu forschen.

Informieren Sie sich über verschiedene Aufgaben, Gehälter und Anforderungen und entscheiden Sie dann, welche Jobs Sie am meisten interessieren würden. Schauen Sie nach, welche Arten von Abschlüssen Fachleute in diesen Jobrollen haben, und Sie werden wissen, ob Sie Chemie oder Biologie studieren sollten.

Sie sollten wahrscheinlich auch mit einem Berater an Ihrer Schule über Ihr Dilemma sprechen. Das ist eine einfache Möglichkeit, viele sofortige Informationen zu erhalten. Ihr Berater ist auch mit dem Lehrplan der Schule vertraut und weiß, welcher Abschluss Sie am besten auf einen bestimmten Job vorbereitet.

Karriere-Spotlight: Chemiker

Chemiker sind professionelle Wissenschaftler, die sich auf das Studium der Struktur und Zusammensetzung von Materie spezialisiert haben. Sie entdecken, wie unterschiedliche Substanzen reagieren, und nutzen ihr angewandtes Wissen, um Experimente durchzuführen. ]


Anforderungen an die Oberliga

Hinweis: Jeder Kurs kann nur eine Hauptanforderung erfüllen

  • Strukturelle Biochemie (BIBC 100) oder Physikalische Chemie (CHEM 126)
  • Metabolische Biochemie (BIBC 102)
  • Genetik (BICD 100)
  • Zellbiologie (BICD 110)
  • Molekularbiologie (BIMM 100)
  • Schlusssteinkurs - abgeschlossen ein der folgenden Kurse:
    • Ernährung (BIBC 120)
    • Stammzellen und Regeneration (BICD 112)
    • Embryonen, Gene und Entwicklung (BICD 130)
    • Immunologie (BICD 140)
    • Molekulare Grundlagen menschlicher Krankheiten (BIMM 110)
    • Virologie (BIMM 114)
    • Zirkadiane Rhythmen (BIMM 116)
    • Pharmakologie (BIMM 118)
    • Mikrobiologie (BIMM 120)
    • Medizinische Mikrobiologie (BIMM 124)
    • Mikrobielle Physiologie (BIMM 130)
    • Biologie des Krebses (BIMM 134)
    • Elektronenmikroskopie von Makromolekülen (BIMM 162)
    • Menschliche Fortpflanzung (BIPN 134)
    • Zelluläre Neurobiologie (BIPN 140)
    • Systemische Neurobiologie (BIPN 142)
    • Zelluläre Grundlagen von Lernen und Gedächtnis (BIPN 148)
    • Erkrankungen des Nervensystems (BIPN 150)
    • Das gesunde und kranke Gehirn (BIPN 152)
    • Physik der Zelle (PHYS 177)
    • Biochemische Techniken (BIBC 103)
    • Rekombinante DNA-Techniken (BIMM 101)
    • Biochemische Techniken (BIBC 103)
    • Chemie biologischer Wechselwirkungen (BIBC 151)
    • Labor für eukaryotische Genetik (BICD 101)
    • Labor für Molekulare Pflanzengenetik und Biotechnologie (BICD 123)
    • Labor für Molekulare Medizin (BICD 145)
    • Ökologielabor (BIEB 121)
    • Molekulare Methoden im Evolutions- und Ökologielabor (BIEB 123)
    • Labor für Meeresökologie der Wirbellosen (BIEB 131)
    • Labor für Aquatische Ökologie (BIEB 135)
    • Computermodellierung in Evolution und Ökologie (BIEB 143)
    • Tierkommunikationslabor (BIEB 167)
    • Rekombinante DNA-Techniken (BIMM 101)
    • Labor für Mikrobiologie (BIMM 121)
    • Labor für Bioinformatik (BIMM 143)
    • Tierphysiologisches Labor (BIPN 105)
    • Neurobiologisches Labor (BIPN 145)
    • BISP 196/197/199 (mindestens 4 Einheiten)
    • Wahlmodule der oberen Abteilung Biologie können mit Kursen mit den Nummern 100-189 abgeschlossen werden, die durch die Abteilung für biologische Wissenschaften der UC San Diego belegt werden.  Wahleinheiten können ein Viertel BISP 195, bis zu vier BIxx 194 und ein Viertel von entweder BISP 193 oder BISP 196/197/199. Wahlfächer können auch SIO 121, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 131, 132, 133, 134, 138, 147, 181 und 189 umfassen.  Die Studierenden müssen die Residenzpflicht der Division of Biological Sciences erfüllen.
    • Nur ein BISP 196/197/199 kann sich für den Major bewerben.  Nachfolgende Viertel von BISP 195, 196, 197 oder 199 können für College- und Universitätsanforderungen verwendet werden.

    Zellchemie und zellchemische Biologie

    Die Unterscheidung zwischen diploiden und tetraploiden Definitionen Biologie wird oft verwendet, um die organische Evolution zu verdeutlichen. Auf der diploiden Definition der Biologie finden Sie zwei verschiedene Arten von Zellsorten, die sich paarweise teilen oder Papa.

    In der tetraploiden Definition der Biologie gibt es 3 Arten von mobilen Stilen, die sich paarweise teilen, wobei sicherlich einer der Nachkommen zu jeder Zeit ein Chromosomenpaar von jedem Wächter erbt. Obwohl diese drei Formen als unterschiedlich angesehen werden, haben sie tatsächlich einen gemeinsamen Vorfahren. Wenn sich ihre Definition unterscheidet, könnte ihre Definition von Evolution also sehr vergleichbar sein.

    Zellsystem – Per Definition unterscheidet sich der menschliche Körper für die Zelle in den 3 Arten von Zellen, die sich teilen, aber miteinander verbunden sind. https://lead.northwestern.edu/leadership/index.html Außerdem müssen sie sich in diesen drei verschiedenen Arten von Zellen getrennt teilen, um identisch zu sein, können sich jedoch nicht kultivieren, um identisch zu werden, ohne sich in einen anderen Zellstil aufzulösen . Trotzdem können diese Arten von Zellen nicht ohne Aufspaltung koexistieren, und dadurch treten Unähnlichkeiten auf.

    Biologische Evolution – Diese Definition der Evolution besagt, dass jede einzelne Zelle völlig autark ist und keine externe Nahrungszufuhr oder einfach nur ein Angebot ihres privaten Sauerstoffs benötigt. Als Endergebnis wird, wenn sich die Zellen teilen, ihre Fähigkeit zur Fortpflanzung aus dem Ökosystem bestimmt.

    Cell Chemical Biology Influence Thing – Innerhalb der tetraploiden Definition der Biologie liefert nur ein Handy die meisten Ratschläge, die für die Entwicklung des gesamten Körpers unerlässlich sind. Während in der diploiden Definition der Biologie, abc-Schreibpapier zwei verschiedene Zellsorten enthalten, unvoreingenommene DNA, so dass beide für den Fortschritt Ihres gesamten Körpers verantwortlich sind.

    Cell Chemistry Effect Issue – Dieses Ding wird als die Interaktion um die zwei Zellarten in jeder der drei Zellarten beschrieben. Wenn die beiden mobilen Stile interagieren, können sie sich ineinander modifizieren, weshalb ihre Definitionen variieren, aber ihre Ideen sind auch sehr verwandt.

    Cell Chemical Biology Effects Point – Dieses Element wird als die Konversation um die beiden mobilen Variationen in jeder mit den drei Zelltypen beschrieben. Wenn die beiden mobilen Formen interagieren, können sie ineinander übergehen, was erklärt, warum ihre Definitionen variieren, aber ihre Prinzipien sind besonders ähnlich.

    Cell Chemistry Affect Thing – Diese Komponente wird wegen der Wechselwirkung zwischen den beiden Zellvariationen in jeder der wenigen Zellarten beschrieben. Sobald die beiden mobilen Arten interagieren, können sie sich in fast jede andere verwandeln, weshalb ihre Definitionen variieren, aber ihre Ideen sind auch unglaublich identisch.

    Cell Chemistry Affect Factor – Dieses Ding ist definiert, da die Konversation zwischen den beiden mobilen Stilen in jedem für die drei Arten von Zellen gilt. Für den Fall, dass die beiden mobilen Arten interagieren, können sie sich ineinander verändern, und deshalb variieren ihre Definitionen, aber ihre Ideen sind ziemlich gleichwertig.

    Cell Chemical Biology Influence Component – Diese Variable wird seit der Konversation zwischen den 2 Zellstilen in jeder einzelnen der 3 verschiedenen Zellarten beschrieben. Wenn die beiden mobilen Typen interagieren, können sie ineinander wechseln, was erklärt, warum sich ihre Definitionen unterscheiden, aber auch ihre Prinzipien sind stark verwandt.

    Einflusskomponente der Zellchemie – Dieser Faktor wird als die Interaktion zwischen den 2 mobilen Variationen in jedem Ihrer drei Zelltypen beschrieben. Wenn die beiden Zelltypen interagieren, verändern sie sich ineinander, und deshalb unterscheiden sich ihre Definitionen, aber ihre Prinzipien können auch sehr ähnlich sein.

    Die wenigen zuvor genannten Gründe bestimmen alle die Verfahren, die in der chemischen Biologie ablaufen. Die meisten dieser Komponenten befinden sich im Allgemeinen in den Zellen unseres Körpers.


    Der menschliche Arm scheint sich leicht zu entwickeln

    Es gibt keine Menschen, die mit ihrem Verstand Meisterleistungen vollbringen oder Objekte kontrollieren können, aber die Menschen durchlaufen anscheinend immer noch kleine, aber beobachtbare evolutionäre Veränderungen. Neue Arbeiten deuten nun darauf hin, dass sich die Prävalenz der menschlichen Medianarterie seit dem späten 19. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift für Anatomie.

    Die Media-Arterie befindet sich im Arm und versorgt den Unterarm und die Hand mit Blut. Es bildet sich im Mutterleib, neigte jedoch dazu, zu verschwinden, sobald sich zwei erwachsene Arterien, die Radial- und Ulnararterien, entwickeln und die Medianarterie ersetzen. Etwa jeder dritte Mensch behält jedoch sein ganzes Leben lang die Medianarterie sowie die beiden anderen erwachsenen Arterien. It seems that the median artery will soon become common in the human adult forearm, and will not pose any additional health risk to carriers. It may even have benefits.

    "Since the 18th century, anatomists have been studying the prevalence of this artery in adults and our study shows it's clearly increasing. The prevalence was around ten percent in people born in the mid-1880s compared to thirty percent in those born in the late 20th century, so that's a significant increase in a fairly short period of time, when it comes to evolution," said Dr. Teghan Lucas from Flinders University.

    Lucas suggested that these findings indicate that humans are currently evolving faster than at any other time in the past 250 years.

    "This increase could have resulted from mutations of genes involved in median artery development or health problems in mothers during pregnancy, or both actually. If this trend continues, a majority of people will have median artery of the forearm by 2100."

    In this study, the researchers examined health records and dissected cadavers from individuals born in the 20th century.

    Study senior author and Professor Maciej Henneberg of the University of Zurich, Switzerland, said that the median artery is beneficial because it's increasing the overall blood supply and may also be useful as a replacement artery if one is needed during surgical procedures.

    "This is micro-evolution in modern humans and the median artery is a perfect example of how we're still evolving because people born more recently have a higher prevalence of this artery when compared to humans from previous generations," said Henneberg.

    "We've collected all the data published in anatomical literature and continued to dissect cadavers donated for studies in Adelaide and we found about one third of Australians have the median artery in their forearm and everyone will have it by the end of the century if this process continues."


    Ecology, Behavior & Evolution

    The Program in Ecology, Behavior & Evolution (EBE) includes exciting and innovative courses and cutting-edge research opportunities in behavioral ecology and sociobiology, molecular ecology and evolution, community ecology, biochemical ecology, population biology, tropical ecology, ecosystem ecology, and conservation biology. Integrative and cross-disciplinary research is strongly encouraged and a broad organismal perspective is emphasized. Faculty research investigates a broad array of organisms, including microbes, protists, fungi, plants, insects, fish, amphibians, reptiles, birds, and mammals living in freshwater, marine, and terrestrial ecosystems in both temperate and tropical regions.

    The group has a particularly strong track record of training international students and conducting research in tropical regions around the world. We have recently expanded our expertise in community and ecosystem ecology with faculty conducting research on temperate forests in New England. Faculty laboratories and other shared facilities on campus are well equipped for microscopy, molecular genetics, stable isotope analyses, mass spectrometry, and other methods necessary for modern integrative research.

    The EBE program is greatly enriched by its affiliation with faculty from the Center for Ecology & Conservation Biology, the Marine Program, and the Departments of Earth & Environment and Anthropology. Field research and training opportunities are available at the Tiputini Biodiversity Station in the Amazonian rainforest of eastern Ecuador and the Sargent Center for Outdoor Education in southern New Hampshire. Many of our faculty also have affiliations with other research centers supporting field-based research.

    Faculty with Related Research

    Jennifer Bhatnagar , Assistant Professor of Biology

    Microbial Ecology, Biogeochemistry, Ecosystem Science

    Peter Buston , Associate Professor of Biology Director of the BU Marine Program

    Evolutionary Ecology, Animal Behavior, Marine Ecology and Biological Oceanography.

    Sarah W. Davies , Assistant Professor of Biology

    ecological genomics, population genetics, molecular ecology, coral ecology, climate change, symbiosis

    Ethan Deyle , Research Assistant Professor of Biology

    Quantitative Ecology, Environmental Data Science, Nonlinear Dynamics, Applied Complex Systems, Marine Ecology

    John R. Finnerty , Associate Professor of Biology

    evolution of development, developmental genetics, phylogenetics, evolutionary genomics, invertebrate zoology coral conservation.

    Adrien Finzi , Professor of Biology

    forest ecology and biogeochemistry

    Robinson W. Fulweiler , Associate Professor of Biology (jointly with Earth & Environment)

    Biogeochemistry and Marine Ecology

    Les Kaufman , Professor of Biology

    marine biology, evolutionary ecology, and conservation biology

    Cheryl Knott , Professor of Anthropology, Biology, and Women’s Gender and Sexuality Studies

    primate, great ape and orangutan behavior and physiology reproductive ecology, energetics and endocrinology nutritional ecology life history and human evolution sexuality and sexual conflict theory wildlife and habitat conservation

    Evan Kristiansen , Lecturer in Biology

    Science education, evolutionary biology, speciation, color patterns, hybrid zones

    Phillip S. Lobel , Professor of Biology

    ichthyology behavioral ecology and taxonomy of fishes

    Jeffrey Marlow , Assistant Professor of Biology

    microbial ecology, environmental microbiology, global change biology, metabolic activity, geobiology, astrobiology

    Sean P. Mullen , Associate Professor of Biology

    Adaptation and speciation hybrid zones the evolution of mimicry and wing pattern variation in butterflies evolutionary genetics comparative and population genomics bioinformatics

    Mario Muscedere , Senior Lecturer in Biology Director, Postdoctoral Associate Lecturer in Biology Program Director, Undergraduate Program in Neuroscience

    Science education and undergraduate mentorship, social behavior, neuroethology, behavioral ecology

    Richard B. Primack , Professor of Biology

    impact of climate change on the phenology plants, birds and insects conservation biology noise pollution ecological and conservation impacts of the pandemic

    Randi Rotjan , Research Assistant Professor of Biology

    Marine ecology, conservation biology, behavioral ecology, organismal physiology, coral reefs

    Christopher Schmitt , Assistant Professor of Anthropology and Biology
    Affiliated Faculty, Women’s, Gender, and Sexuality Studies

    primate growth and development, ontogeny and etiology of obesity, population and functional genomics, quantitative genetics, primate behavioral ecology and life history

    Christopher J. Schneider , Professor of Biology

    ecology, evolution and adaptive diversification of reptiles and amphibians systematics population and comparative genomics tropical biology and conservation

    Michael D. Sorenson , Professor of Biology Associate Dean of the Faculty, Natural Sciences

    Avian behavioral ecology, speciation, population genomics, and molecular systematics

    Kathryn Spilios , Director of Instructional Labs Director of the Learning Assistant Program Master Lecturer in Biology

    Science education, entomology

    Pamela Templer , Professor of Biology

    plant and microbial ecosystem ecology biogeochemistry

    James F. A. Traniello , Professor of Biology

    behavior, ecology and evolution of social insects neuroethology social brain evolution behavioral development and senescence evolution of division of labor

    Karen Warkentin , Professor of Biology Professor of Women’s, Gender & Sexuality Studies

    phenotypic plasticity integrative and comparative biology adaptive embryo behavior hatching as a life history transition substrate vibration as an information channel herpetology tropical biology sex, gender and sexuality diversity and inclusion as imperatives for scientific progress


    Schau das Video: Evolution of theropod vs King kong (Kann 2022).