Elementy enzymologii i biochemii białek. Skrypt dla studentów biologii i biotechnologii

Danuta Wojcieszyńska, Urszula Guzik

Prezentowany skrypt jest przeznaczony dla studentów biologii, biotechnologii i innych kierunków pokrewnych, którym z założenia ma ułatwić przygotowanie do ćwiczeń, zaznajomienie się z podstawowymi metodami stosowanymi w enzymologii oraz wykonanie odpowiednich doświadczeń. Podręcznik został podzielony na trzy części, z których każda obejmuje: wstęp teoretyczny, stosowane podczas zajęć materiały i odczynniki, opis przebiegu doświadczeń oraz sposób opracowania uzyskanych wyników. Podana na zakończenie każdej części literatura źródłowa umożliwia czytelnikowi samodzielne zaplanowanie badań oraz bardziej wnikliwą analizę wyników. Skrypt zawiera informacje na temat izolacji i oczyszczania 1,2-dioksygenazy katecholowej oraz charakterystykę tego enzymu, badania kinetyki reakcji enzymatycznych, w tym wyznaczenie optymalnych warunków reakcji enzymatycznej, wyznaczenie stałych kinetycznych reakcji oraz określenie wpływu inhibitorów na przebieg reakcji enzymatycznej. Omawia również metody immobilizacji enzymów, a także wpływ immobilizacji na aktywność enzymów.

Epiderma liścia - metody analizy wzrostu i kształtu komórek

Joanna Elsner

Praca przedstawia wybrane współczesne metody wizualizacji i analizy kształtu komórek roślinnych na przykładzie komórek epidermy i kierowana jest do szerokiego grona studentów zainteresowanych biologią rozwoju roślin. Pierwsza część pracy przybliża różnorodność kształtów komórek właściwych epidermy liścia. W części tej opisano szereg metod umożliwiających obserwację i badanie struktury na poziomie komórkowym i subkomórkowym. W drugiej części pracy przedstawiono w jaki sposób można wykorzystać mikroskop fluorescencyjny, skanujący laserowy mikroskop konfokalny oraz skaningowy mikroskop elektronowy wraz z programami do obróbki danych cyfrowych, jako narzędzia do wizualizacji i ilościowej analizy kształtu oraz obliczenia szybkości wzrostu komórek epidermy.

Genetyka dla bystrzaków. Wydanie II

Tara Rodden Robinson

Dowiedz się, jak: przedstawiają się najnowsze osiągnięcia w genetyce, postępują badania nad komórkami macierzystymi, być na bieżąco z genetyką molekularną, poradnictwem genetycznym i innymi tematami, zgłębić kwestie etyczne dotyczące genetyki. Fascynująca genetyka w prostych słowach! Chcesz wiedzieć więcej o genetyce? Ten praktyczny podręcznik szybko sprawi, że będziesz na bieżąco z wszystkimi podstawami genetyki i najświeższymi odkryciami w dziedzinie. Od cech dziedziczonych, dominujących i recesywnych do podwójnej helisy DNA, a wszystko to podane w przystępny, czytelny sposób. Dowiesz się też, jak ludzie wykorzystują genetykę do leczenia chorób, tworzenia nowych produktów, zwalczania przestępstw... oraz klonowania kotów. W książce: podstawy biologii komórkowej, prawa dziedziczenia, genetyka płci, sposób replikacji DNA, genetyka chorób, zastosowania DNA w kryminalistyce, Dr Tara Rodden Robinson naucza o genetyce na Oregon State University. Wcześniej pracowała jako wykładowca i pracownik naukowy w dziedzinie genetyki na Auburn University w Auburn, w stanie Alabama.

Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu

Michael J. Behe

Autorem książki Granica ewolucji. W poszukiwaniu ograniczeń darwinizmu jest Michael J. Behe, amerykański biochemik i autor koncepcji nieredukowalnej złożoności. Pierwsze, anglojęzyczne wydanie publikacji ukazało się w 2007 roku nakładem wydawnictwa Free Press. Autor zastanawiał się, czy darwinowski proces ewolucji może stanowić wyjaśnienie dla powstania i rozwoju życia na Ziemi? Już w książce Czarna skrzynka Darwina uczony opowiedział się za poglądem, że podobieństwa w budowie morfologicznej i genetycznej organizmów wyraźnie przemawiają na rzecz idei wspólnoty pochodzenia. W tym sensie jest on ewolucjonistą, tyle że niedarwinowskim. W prezentowanej publikacji Behe podtrzymuje ten pogląd i podkreśla, że życie na Ziemi rozwijało się drogą powolnych przekształceń, a w procesie powstawania nowych gatunków kluczową rolę odgrywał darwinowski dobór naturalny. We współczesnej biologii ewolucyjnej funkcjonuje twierdzenie, że różnorodność form organicznych jest rezultatem działania przypadkowych mutacji i doboru naturalnego. Pogląd ten zwie się neodarwinizmem. Behe natomiast utrzymuje – i na tym polega jego odejście od darwinizmu – że wraz z rozwojem biochemii i genetyki stało się jasne, że różne formy życia i wiele struktur biologicznych nie mogły powstać drogą przypadkowych mutacji. Uczony argumentuje, że większość mutacji, które decydują o obecnym stanie przyrody ożywionej, nie miało charakteru losowego, jak przypuszczają darwiniści, ale było wynikiem inteligentnego projektu. Twierdzi on między innymi, że teoria ewolucji nie jest w stanie wyjaśnić pochodzenia względnie prostych struktur biologicznych, które wymagają niezależnego powstania więcej niż dwóch rodzajów białek. Zdaniem Behe’ego prawdopodobieństwo takiego wydarzenia jest zbyt małe na gruncie procesów przyrodniczych i dlatego wyjaśnienia przedstawiane przez biologów ewolucyjnych są mało wiarygodne. Amerykański biochemik twierdzi, że argumenty na rzecz teorii inteligentnego projektu można znaleźć nie tylko w biologii, ale także w chemii oraz kosmologii. Behe nawiązuje do mocniejszej interpretacji zasady antropicznej, zgodnie z którą warunki panujące we wszechświecie zostały celowo dostrojone, aby na Ziemi mogło zaistnieć złożone życie. Michael J. Behe jest jednym z głównych przedstawicieli teorii ID. Prezentowana książka zainteresuje z pewnością nie tylko krytyków darwinizmu, ale także zwolenników naturalistycznych idei powstania i rozwoju życia na Ziemi.  

Helgoland. Znaczenie kwantowej rewolucji

Carlo Rovelli

Siła nauki tkwi w braku strachu przed wymyślaniem świata na nowo. Helgoland to bezdrzewna wyspa na Morzu Północnym, na której dwudziestotrzyletni Werner Heisenberg doznał olśnienia i dokonał przełomu w mechanice kwantowej, otwierając stulecie naukowej rewolucji. Teoria kwantowa wywróciła do góry nogami dotychczasowe postrzeganie rzeczywistości. Uświadomiła nam, że tego, co nas otacza, ani nas samych (!), nie można sprowadzić do zbioru cząstek. Świat bowiem, jak pisze Rovelli, w większym stopniu jest utkany z relacji i oddziaływań niż z obiektów. Takie stwierdzenie prowadzi jednak do nieoczywistego wniosku, zgodnie z którym to, co nie wchodzi w relacje z czymś innym, nie istnieje! Co więcej, wszystko, co wiemy o tym, co istnieje (lub nie istnieje), wynika z naszego odziaływania z otoczeniem. Bez niego nie ma wiedzy Mając na uwadze tych, którzy nie znają fizyki kwantowej, ale chcieliby się dowiedzieć, czym ona jest i co z niej wynika, genialny włoski fizyk, Carlo Rovelli, autor bestsellerowych książek Tajemnica czasu i Rzeczywistość nie jest tym, czym się wydaje, w zwięzły i przystępny, a przy tym elegancki sposób opowiada o tej zdumiewającej teorii fizycznej. Dzięki jego książce wreszcie naprawdę zrozumiesz najbardziej porywającą współcześnie ideę, wyznaczającą nowy kierunek w myśleniu o strukturze rzeczywistości. Pisząc tę książkę, miałem na uwadze przede wszystkim tych, którzy nie znają fizyki kwantowej, ale chcieliby się dowiedzieć na tyle, na ile w ogóle jest to możliwe, czym ona jest i co z niej wynika. Starałem się przy tym zachować zwięzłość, pomijając szczegóły, które nie są istotne dla zrozumienia istoty omawianych zagadnień. Choć zajmujemy się tu jedną z najbardziej zagmatwanych naukowych teorii, to próbowałem opisać ją tak jasno, jak tylko się da. Niewykluczone, że zamiast wyjaśniać, jak należy rozumieć mechanikę kwantową, tłumaczę głównie, dlaczego jest tak trudna do zrozumienia. Wizja świata wyłaniająca się dzięki odkryciu teorii kwantowej może przyprawiać nas o zawrót głowy a także wzbudzać uczucie wolności, szczęścia, lekkości. Dzięki młodzieńczej ciekawości, która doprowadziła mnie do fizyki niczym dziecko podążające za dźwiękiem magicznego fletu, odkryłem więcej zaczarowanych zamków, niż mogłem sobie wymarzyć. Świat teorii kwantowej, ujawniony dzięki podróżny pewnego młodzieńca na Świętą Wyspę na Morzu Północnym, który próbowałem tu opisać, wydaje mi się nieopisanie piękny. (fragment książki)

Heretyk. Podróż pewnego naukowca od darwinizmu do teorii inteligentnego projektu

Matti Leisola, Jonathan Witt

Kiedy jeden ze studentów pożyczył fińskiemu badaczowi książkę kwestionującą teorię ewolucji, ten zareagował gniewem. Zdecydowany bronić powszechnie przyjętego paradygmatu odkrył jednak, że jego wysiłki rodziły więcej pytań niż odpowiedzi. Niebawem zamienił się w sceptyka wątpiącego w darwinizm, przez co świadomie zaryzykował karierę biotechnologa. Podczas tej niezwykłej intelektualnej podróży zdobył zarówno nowych przyjaciół, jak i wrogów, a jej echa przetoczyły się po głównych laboratoriach i uniwersytetach Europy. Śledząc drogę badawczą Leisoli, autorzy szeroko nawiązują do jego specjalistycznej wiedzy w dziedzinie biologii molekularnej i pokazują, że opierając się jedynie na najnowszych danych naukowych, teoria inteligentnego projektu pozostawiła w tyle szeroko przyjęty neodarwinizm. Nawet cała armia biotechnologów nie jest w stanie otrzeć się o kunszt biotechnologa, którego ślady działalności widzimy w przyrodzie. Ta książka to ekscytująca opowieść o tym, jak nieustanne poszukiwanie prawdy przez naukowca czyni go heretykiem w oczach społeczności kulturowej bardziej zainteresowanej prestiżem niż uczciwą nauką. Tapio Puolimatka, Uniwersytet Jyvaskyla, Finlandia Matti Leisola Urodził się w Lahti w Finlandii w 1947 roku. Studiował biotechnologię, w 1979 roku uzyskał stopień doktora nauk technicznych na Politechnice Helsińskiej. Spędził siedem lat w Szwajcarii, gdzie w 1988 roku uzyskał habilitację na Politechnice Federalnej w Zurychu w dziedzinie biotechnologii i zdobył prestiżową nagrodę Latsis Prize ETH-ZUrich. Obecnie jest emerytowanym profesorem inżynierii bioprocesowej na Uniwersytecie Aalto w Espoo. Jonathan Witt Wieloletni członek Discovery Institute, w którym pełni między innymi funkcję redaktora wykonawczego wydawnictwa. Współautor książek Intelligent Design Uncensored (IVP, 2010, wraz z Williamem Dembskim), A Meaningful World: How the Arts and Sciences Reveal the Genius of Nature (IVP, 2006, wraz z Benjaminem Wikerem) oraz The Hobbit Party: The Vision of Freedom That Tolkien Got, and the West Forgot (Ignatius, 2014, wraz z Jayem Richardsem). Jest także autorem kilkudziesięciu tekstów opublikowanych na stronach Discovery Institute i "Evolution News and Science Today". Posiada doktorat z wyróżnieniem w zakresie teorii języka angielskiego i literatury na Uniwersytecie Kansas. SERIA PERSPEKTYWY NAUKI Jeszcze sto lat temu uczeni uważali, że nauka to przedsięwzięcie obiektywne, oparte na gromadzeniu danych empirycznych i wyciąganiu na tej podstawie wniosków, które przeradzają się w teorie. Dziś jednak wiemy, że to nie fakty, ale przede wszystkim ich interpretacje prowadzą do rozwoju nauki. Największe rewolucje w historii nauki zaszły dzięki wybitnym jednostkom, które wykazały się postawą krytyczną wobec powszechnie obowiązujących poglądów. Kopernik nie przyjął geocentryzmu Ptolemeusza, Einstein odrzucił to, co dzisiaj określamy mianem fizyki klasycznej, a Darwin nie zgodził się z tym, co w jego czasach nazywano biblijnym poglądem o niezmienności gatunków. Seria Perspektywy Nauki pokazuje, że nauka nie jest przedsięwzięciem jednolitym, że to raczej kolaż rozmaitych poglądów, hipotez i idei. Będziemy w niej przedstawiać oryginalne poglądy uczonych, którzy wykraczają poza utarte szlaki i przedstawiają czytelnikowi zupełnie nowe perspektywy w nauce. Odkrycie w nauce polega na tym, że widząc to, co wszyscy inni, dostrzega się to, czego nikt nie zauważył. Albert Szent-GyOrgyi, laureat Nagrody Nobla

Historia naszej świadomości

Joseph LeDoux

Dzieje ludzkości stanowią jedynie ułamek sekundy z historii naszej planety. Czy zastanawiałeś się, dlaczego człowiek uważa swój gatunek za zwieńczenie procesu ewolucji? Co pozwala nam sądzić, że jesteśmy wyjątkowi?  Słynny neurobiolog Joseph LeDoux zgłębia historię naturalną życia na Ziemi, prezentując nowe spojrzenie na podobieństwa pomiędzy nami a naszymi przodkami z zamierzchłych czasów. Omawia miejsce człowieka w przyrodzie, wyjaśnia jak ewolucja układu nerwowego ulepszyła zdolność organizmów do przetrwania i ekspansji oraz jak pojawienie się tego, co nazywamy świadomością, umożliwiło najwspanialsze, ale i najpotworniejsze dokonania naszego gatunku. Jak wszystkie inne gatunki, jesteśmy wyjątkowi, bo jesteśmy inni. To, co nas wyróżnia, jest ważne dla nas, bo jest nasze, chociaż z drugiej strony stanowi tylko przypis do sagi snutej już od czterech miliardów lat. Tylko dzięki poznaniu tej historii w całej jej złożoności naprawdę zrozumiemy, kim teraz jesteśmy i jak się takimi staliśmy. - Joseph LeDoux

Historia naturalna przyszłości. Co prawa przyrody mówią o losie człowieka

Rob Dunn

Gdyby wrony uprawiały rolę, w jaki sposób by to robiły? Jak z maleńkich koników brykających w prehistorycznym upale wyewoluowały wielkie domowe konie? Dlaczego stajemy się bardziej brutalni, kiedy robi się cieplej? Odpowiedzi na te pytania stały się punktem wyjścia do napisania jedynej w swoim rodzaju historii przyszłości, i to w dwóch scenariuszach: z człowiekiem i bez niego. Który jest bardziej realny? O tym zadecydują nasze działania. Aby przeżyć, musimy wykorzystać swoją ogromną wiedzę na temat innych gatunków do zrozumienia praw natury i życia w zgodzie z nimi. A te prawa działają zawsze i wszędzie – Dunn tropi ich ślady w doborze naturalnym, w uodparnianiu się organizmu na antybiotyki oraz w ewolucji nowych, coraz groźniejszych wirusów. Historia naturalna przyszłości ostrzega przed konsekwencjami działań wbrew prawom natury i zachęca do całkowitej zmiany naszego sposobu myślenia. Nie jesteśmy skazani na wymarcie. Musimy tylko przyznać, że człowiek to zaledwie jeden z wielu gatunków, i zacząć doceniać resztę życia na Ziemi, a także wiedzę, która płynie ze zrozumienia tego życia. Nie ma granicy między nami a naturą. Jesteśmy tak samo dzicy jak zawsze – dotyczy to zarówno naszych ciał, jak i naszych umysłów. Jesteśmy zrodzeni z natury. I w tym tkwi nasza nadzieja.