Meglepő felfedezés, a baktériumok is képesek tanulni az emberi agyhoz hasonlóan
A bakteriális nanopórusok működésének titkait kutatva a svájci EPFL tudósai felfedezték, hogy ezek a parányi molekuláris pórusok képesek gondolkodni, tanulni és alkalmazkodni – akárcsak az emberi agy neuronjai. A bakteriális aerolysin pórusok módosított változataival végzett kísérletek során feltárták, hogy a nanopórusokban tapasztalt legrejtélyesebb jelenségek, az áramirányítás (rektifikáció) és a kapuzás (gating) elsősorban a pórus belső elektromos töltéseinek és az áthaladó ionok kölcsönhatásának eredményei. Mindez új utakat nyithat az MI-alapú biotechnológia és az ionalapú számítástechnika előtt, ahol a molekulák működése inspirálja a fejlesztéseket.
A nanopórusok szerepe és jelentősége
A pórusképző fehérjék az élővilág szinte minden szegletében megtalálhatók. Az emberi szervezetben például létfontosságúak az immunvédelemben, míg baktériumoknál sokszor toxinként szolgálnak, kilyukasztva más sejtek membránját. Ezek az aprócska csatornák irányítják az ionok és molekulák ki- és beáramlását, pontos vezérlést biztosítva a sejten belüli anyagforgalomnak. Nem hagyható figyelmen kívül, hogy a tudósok már régóta hasznosítják a nanopórusokat a biotechnológiában: például a DNS-szekvenálásban és a molekuláris érzékelésben. Ettől függetlenül a nanopórusos rendszerek néha kiszámíthatatlanul viselkednek – az ionok áramlása időnként lelassul vagy teljesen megáll, aminek okaira eddig nem volt teljes magyarázat.
Az elektromos töltések kísérletei
A kutatók az aerolysin nevű bakteriális nanopórus-fehérjén dolgoztak – 26 változatot hoztak létre a fehérje belső töltéseinek strukturális módosításával. Ionok áramlását figyelték meg különféle körülmények közt: gyors, váltakozó elektromos jelekkel meg tudták különböztetni a villámgyors rektifikációt az ennél lassabban kialakuló kapuzástól. Részletes modellezésük felfedte, hogy az áramirányítás oka a pórus belső töltéseinek aszimmetriája, ezért egyik irányba könnyebben haladnak az ionok, mint a másikba. Kapuzás akkor jelentkezik, amikor nagy ionáram miatt felborul a töltési egyensúly, és instabillá válik a pórus szerkezete – ilyenkor ideiglenesen leáll az ionáramlás.
Kiderült, a töltések pontos helye és típusa határozza meg mindkét jelenséget. Ha a pórus belsejében megfordítják a töltések előjelét, a kapuzás is megváltozik vagy megszűnik; ha merevebbé teszik a pórus szerkezetét, leáll a kapuzás. Ez arra utal, hogy a szerkezeti rugalmasság kulcsszerepet játszik a tanult viselkedésben. A kutatócsoportnak sikerült olyan nanopórust építeni, amely képes szinaptikus plaszticitást – vagyis idegsejtek közötti tanulást – utánozni, amikor feszültséggel ingerlik. Összességében elmondható, hogy ezek az eredmények elvezethetnek a testre szabható, MI-szerű, tanuló biológiai nanopórusokhoz, és utat nyithatnak a szerves alapú, molekuláris tanulásra képes számítógépek korszakához.
💸 A két amerikai technológiai óriás, az Amazon és az Alphabet idén rekordösszegű beruházással készül forradalmasítani a mesterséges intelligencia területét...
🐍 A kígyók gyakrabban lesznek kannibálok, mint gondolnánk – legalább tizenegy esetben fejlődött ki náluk önállóan ez a viselkedés, ami egyre több kutató szerint stratégiai előnyt jelent a faj túlélése szempontjából...
Az elmúlt évtizedekben az egészségügyi rendszerek és a tudomány komoly sikereket értek el a fertőző betegségek kezelése és megelőzése terén, mégis egyre gyengülnek a közegészségügyi intézkedések...
A kínai ByteDance új Seedance 2.0 videógenerátora felbolygatta a filmipart. A cég friss fejlesztése lehetővé teszi, hogy a felhasználók mindössze szöveges utasítások alapján 15 másodperces videókat hozhassanak létre, akár hírességek szerepeltetésével vagy ismert filmkarakterek megjelenítésével, teljesen szabadon...
💫 A James Webb űrteleszkóp és a Chandra röntgenobszervatórium lenyűgöző részletességű képeket készítettek egy formálódó galaxishalmazról, amely akkor létezett már, amikor az univerzum mindössze egymilliárd éves volt...
A legújabb kutatások szerint a Viagra és a Cialis hatóanyagai nemcsak a szexuális életben hoznak javulást, hanem komoly egészségügyi előnyöket is kínálnak a szív, az agy és a tüdő számára...
Fontos kérdés, hogy valójában mennyire veszélyesek a sztatinok, hiszen ezek a szív- és érrendszeri betegségek megelőzésére leggyakrabban alkalmazott gyógyszerek közé tartoznak...
Jellemző példa erre, hogy az OpenAI legújabb fejlesztése lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy szinkronizálják a névjegyeiket a ChatGPT-vel – vagyis a mesterséges intelligencia most már könnyedén hozzáférhet ahhoz, hogy milyen telefonszámokat tárolnak az ismerőseid a telefonjukban...
Egy lényeges szempont, hogy a Geekom eddig főként miniszámítógépeiről volt ismert, amelyek a monitor mögé rejthetők vagy az asztal alá csúsztathatók...
🐧 Február 17-én különleges égi jelenség, úgynevezett „tűzgyűrű” napfogyatkozás következik, amelyet szinte kizárólag az Antarktisz lakatlan tájain lehet majd megfigyelni...
📦 Az internet páratlanul gazdag története veszélybe került, mivel olyan alapvető logfájlok tűnnek el, amelyek nélkül a jövő emberei talán soha nem érthetik meg, hogyan alakultak át a társadalmi és technikai rendszerek napjainkban...
🏠 Az elmúlt évek pandémiás fellendülése idején soha nem látott kereslet söpört végig az amerikai lakáspiacon, rekordalacsony szintre csökkentve az eladó ingatlanok és az építési telkek számát...
Érdekes felvetés, hogy a 2026-os év beköszöntével nemcsak a várva várt sorozat- és filmpremierekre kell számítani, hanem arra is, hogy ezekhez egyre borsosabb előfizetési díj társul...
Érdemes megvizsgálni, hogy az Artemis holdmissziók előkészületeivel kapcsolatos műszaki nehézségek sokasága miként hátráltatja a NASA előrehaladását a történelmi jelentőségű út előtt...
Az Apple a héten kiadott frissítésekben javította az iOS-t és a macOS-t is egy olyan, több mint tíz éve kihasználható biztonsági rést, amelyet vélhetően célzott támadások során használtak fel kereskedelmi kémszoftverek fejlesztői...
