Keanekaragaman hayati

Pentingnya keanekaragaman hayati dengan cepat dikenali, dan oleh aaawal 1990-an, ia menjadi subyek perjanjian internasional seperti Convention on Biological Diversity yang diadopsi di Rio de Janeiro pada 11992. Sekarang, hampir 20 tahun kemudian, makin banyak bukti dari potensi dampak pemanasan global pada spesies dan ekosistem yang berbeda hanya mempertinggi kebutuhan untuk mengintegrasikan keanekaragaman hayati dalam kebijakan kompleks keputusan yang terbentang di depan. Keanekaragaman hayati biasanya dianggap pada tiga tingkatan: keragaman spesies, keragaman genetik, dan ekosistem. pertama mengacu pada keragaman dan kelimpahan spesies di wilayah geografis; jumlah spesies yang paling sederhana.

Ekosistem yang beragam juga umumnya memiliki tingkat relatif tinggi proses ekosistem dan menghasilkan lebih banyak biomassa dari kurang beragam sistem. Namun, kenaikan tingkat proses ekosistem tidak konstan dan tampaknya relatif stabil pada tingkat rendah spesies kekayaan. Selain itu, sulit untuk memprediksi besarnya, atau bahkan arah, dari efek menghilangkan atau menambahkan spesies tertentu. Analisis eksperimental juga menunjukkan bahwa kelompok-kelompok fungsional spesies menayangkan berbagai fungsi ekosistem seperti dekomposisi, produksi, dan daur ulang-nutrisi yang penting bagi peran keanekaragaman hayati dalam ekosistem. Oleh karena itu, distribusi spesies dalam dan di antara kelompok-kelompok fungsional juga adalah menghalangi penting fungsi ekosistem. Diferensial tanggapan oleh berbagai spesies dan kelompok-kelompok fungsional ekosistem menimbulkan stabilitas. Ketahanan ekosistem memiliki dua makna dalam ekologi. Pertama, dapat didefinisikan sebagai gangguan besar yang dapat diserap oleh ekosistem sebelum perubahan ke ekuilibrium lain menyatakan. Kedua, ketahanan adalah tingkat di mana ekosistem kembali setelah gangguan. Keanekaragaman jenis dapat bertahan terhadap gangguan ekosistem. penelitian terbaru menunjukkan bahwa masyarakat beragam mungkin kapasitas untuk menentang invasi oleh eksotis. Beberapa komponen keanekaragaman spesies menentukan efek dalam ekosistem yang sebenarnya. Ini termasuk jumlah spesies, mereka kelimpahan relatif, spesies tertentu sekarang, interaksi di antara spesies, dan variasi.

Saat ini pengetahuan tentang konsekuensi dari keanekaragaman hayati kerugian dalam ekosistem sebenarnya terbatas, terutama ketika mempertimbangkan besar perubahan ekosistem dan keanekaragaman hayati. Menyajikan informasi tentang bagaimana fungsi-fungsi ekosistem berhubungan dengan keragaman datang terutama dari ekosistem sederhana dengan beberapa spesies, mencerminkan variasi kecil dalam komposisi dan kelimpahan relatif. Kepunahan spesies adalah contoh paling konkret hilangnya keanekaragaman hayati. suatu spesies menjadi punah bila anggota terakhir meninggal. When Kapan hanya beberapa individu dari suatu spesies ada, bahwa spesies bisa menjadi punah secara fungsional, yang berarti bahwa reproduksi dan panjang kelangsungan hidup spesies itu menjadi mustahil. Sebuah spesies menjadi punah di alam liar saat satu-satunya milik individu-individu hidup yang spesies yang dipelihara dalam lingkungan yang tidak alami, seperti kebun binatang. Teori ekologi menunjukkan bahwa beberapa faktor yang berkontribusi pada kerentanan spesies tertentu kepunahan. Spesies yang paling rentan terhadap kepunahan meliputi organisme besar; makanan; spesies dengan rentang populasi kecil atau populasi ukuran; spesies yang telah berevolusi dalam isolasi. pengalaman lutionary gangguan; spesies dengan penyebaran miskin atau penjajahan kemampuan; migrasi spesies, dan spesies bersarang atau mereproduksi dalam koloni. Banyak pulau dan spesies endemik lokal berbagi beberapa karakteristik di atas.

Penyebab utama penurunan keanekaragaman hayati kontemporer habitat perusakan dan degradasi, didorong oleh ekspansi populasi manusia dan kegiatannya. Satu kepastian dalam menentukan jangka panjang sesuai keanekaragaman hayati kebijakan adalah bahwa ekonomi dan ekologi pengorbanan yang tidak dapat dihindari. Berhasil mengidentifikasi strategi untuk melestarikan keanekaragaman hayati memerlukan di tegrating ekonomi dan ekologi, Sebagai contoh, sistematis konservasi perencanaan vation bertujuan untuk mengidentifikasi biaya yang paling efektif konservasi, strategi untuk mencapai tujuan konservasi yang spesifik seperti melindungi jumlah total tertentu habitat, spesies, atau populasi, di bawah anggaran. Meskipun analisis efektivitas biaya tidak alasan alamat yang lebih luas untuk konservasi-yaitu, berapa banyak masyarakat harus berinvestasi dalam konservasi-mereka membantu meningkatkan. Memahami perubahan pemanfaatan lahan, serta sebagai pemilik tanah 'preferensi dan perilaku relatif terhadap alternatif kebijakan konservasi keanekaragaman hayati, adalah membantu dalam menemukan pendekatan praktis untuk melindungi keanekaragaman hayati. Misalnya melestarikan keanekaragaman hayati dalam bekerja lanskap menggunakan easements mungkin dicapai relatif murah dibandingkan dengan pelestarian penuh melalui akuisisi atau peraturan larangan. peningkatan pendekatan untuk konservasi dengan insentif ekonomi untuk melindungi karena itu keanekaragaman hayati dapat membuktikan secara ekonomi dan ekologis lebih bijaksana daripada hanya mengandalkan pada pendekatan peraturan. Penilaian keanekaragaman hayati menyoroti pentingnya ekonomi untuk masyarakat. Namun, analisis ekonomi dapat menjadi kontroversial dan, untuk beberapa orang, bahkan fundamental diterima. Ketidaksepakatan adalah secara resmi ketika valuasi ekonomi dan argumen yang digunakan untuk menangani perlindungan spesies dan, secara bergantian, kepunahan. But in Tetapi dalam banyak kasus, nilai ekonomi dari keanekaragaman hayati terkait dengan kami kehidupan sehari-hari daripada spesies keberadaan atau kepunahan. Untuk ujian contoh, banyak komoditi penting bagi kesejahteraan manusia, seperti pangan, pakan, serat, kayu, dan produk farmasi-berasal dari dan terus-menerus dilengkapi dengan ekosistem dan keanekaragaman. Selain kepunahan masa lalu, banyak spesies terancam punah dan saat ini tergantung pada langkah-langkah konservasi

Glycine N-methyltransferase

Gen sitokrom P-4501A1 (CYP1A1) diatur oleh beberapa faktor, termasuk 4 S polycyclic aromatik hidrokarbon (PAH)-binding protein, yang baru-baru ini diidentifikasi sebagai N-methyltransferase glisin (GNMT) (Raha, A., Wagner, C., Macdonald, RG, dan Bresnick, E. (1994) J. Biol. Chem. 269, 5750-5756). GNMT cDNA, yang clone menjadi vektor pMAMneo yang berisi virus Rous sarcoma promotor dan gen resistensi neomisin, itu secara stabil menyalurkan ke sel ovarium D422 hamster cina (CHO). Blot Western analisis menunjukkan ekspresi tingkat signifikan dari 4 S protein dalam sel CHO transfected secara stabil (CHO-GNMT). Cytosolic persiapan dari CHO-GNMT tinggi menunjukkan benzo [a] pyrene (B [a] P) yang mengikat tapi tidak 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksin (TCDD) aktivitas yang mengikat bila dibandingkan dengan klon transfected dengan pMAMneo vektor saja (CHO-neo) atau sel CHO orangtua. Challanging yang GNMT CHO-sel dengan 4 μm B [a] P mengakibatkan peningkatan kadar CYP1A1 mRNA. Sama efektif dalam mendorong CYP1A1 mRNA adalah benzo [e] pyrene dan 3-methylcholanthrene. Di sisi lain, TCDD tidak menginduksi ekspresi gen CYP1A1 dalam sel-sel ini. B [a] P-diperlakukan CHO-GNMT, mengungkapkan 4 S protein, juga menunjukkan CYP1A1 protein melalui Western blotting dan dipamerkan ethoxyresorufin-O-kegiatan deethylase; baik CHO-neo atau sel CHO orangtua positif untuk setiap tindakan tersebut. Pesan atau protein reseptor itu terdeteksi dalam CHO orangtua, CHO-neo, atau GNMT CHO-sel. Terlebih, tidak ada kegiatan mengikat XRE diamati pada TCDD-diperlakukan cytosolic persiapan atau nuklir ekstrak dari GNMT CHO-sel yang diperlakukan dengan TCDD. Studi ini tegas menetapkan bahwa GNMT adalah PAH-mengikat protein yang dapat menengahi induksi CYP1A1 oleh PAHs seperti B [a] P melalui reseptor-Ah jalur independen. GNMT pertama kali ditemukan dalam ekstrak hati guinea dan terlibat dalam oksidasi karbon metil dari metionin, meskipun account jalur ini hanya 20% dari total metil metabolisme metionin. Kemudian, GNMT ditunjukkan untuk bertindak sebagai folat mengikat protein dalam sitosol hati tikus. Bentuk enzim GNMT, iethe homotetramer, tidak aktif sebagai B [a] P-binding protein dan monomer tidak dapat berfungsi.

Media kultur jaringan adalah media α-minimal esensial, serum janin sapi, gentamycin, geneticin (G418), dan Lipofectin tersebut dibeli dari Life Technologies, dan sumber dari bahan-bahan lain adalah : [α-32P] dATP dari biokimia ICN (Irvine , CA); [3H]B[a]P (60 Ci/mmol) dari Amersham Corp; [3H]TCDD (41 Ci/mmol) dari Chem-Syn Science Labs (Lenexa, KS); Immobilon P dari Millipore ( Bedford, MA); S&S transfer membran dari Schleicher & Schuell (Keene, NH); BM Chemiluminescence blotting Barat kit dari Boehringer Mannheim Biochemica Corp (Indianapolis, IN); Tris, TEMED, Tween 20, B[a]P, B[e]P, 3-methylcholanthrene, TCDD, Isositrat dehidrogenase, nikotinamida, ethoxyresorufin, dan resorufin dari Sigma.

Kultur sel. Sel D422 CH, pada awalnya terisolasi setelah mutagenesis oleh seleksi SIB atas dasar sebagian perlawanan ke ADP (44). Persediaan kultur tetap dipertahankan pada 37°C dengan kelembaban 95% air dan 5% CO2 dalam medium minimal esensial, dilengkapi dengan 40 mg/l prolin yang mengandung 50 μg / ml gentamycin dan 10% serum janin sapi betis. Sel CHO sebagian dipilih sebagai target untuk transformasi karena kurangnya ekspresi gen endogen GNMT dan efisiensi transfection dengan pMAMneo/GNMT menggunakan teknik Lipofectin. 35 neomisin-klon resisten dipilih secara acak, terisolasi, dan tumbuh menjadi massa karakterisasi kultur lebih lanjut. Penyaringan awal dilakukan oleh RT-PCR analisis dari klon G418-tahan untuk 4 S PAH-binding protein dan gen β-aktin ekspresi.
Analisis RT-PCR dari 4 S dan β-aktin transkrip dari sel CHO. Total selular RNA (0,5 μg) telah ditaklukkan kepada analisis RT-PCR selama 35 siklus dalam total volume 50 μl, seperti dijelaskan dalam teks. A 10-reaksi μl sampel dari orangtua CHO, CHO-neo, dan GNMT CHO-sel ini dielektroforesis pada 1,5% gel agarosa. 4 S dan β-aktin (β-A) mewakili 400 - dan 315-pasangan basa gen terpotong produk untuk 4 S dan β-aktin, masing-masing. Lane M, standar; jalur 1, RNA dari hati tikus; jalur 2, sel CHO RNA; jalur 3, CHO-neo RNA; jalur 4 dan 5, CHO-RNA sel GNMT diperkuat tanpa dan dengan reverse transcriptase, masing-masing.
Ekspresi GNMT (4 S protein) dalam GNMT CHO-Sel

Untuk menentukan secara langsung sel GNMT CHO-GNMT memproduksi protein, total protein selular denaturating dianalisis dengan elektroforesis gel, dan protein yang ditransfer ke membran dan nitroselulosa afinitas disucikan dengan antibodi poliklonal GNMT. CHO-sel GNMT mengungkapkan tingkat GNMT signifikan bila dibandingkan dengan tingkat tidak terdeteksi ada CHO-neo. Khusus B [a] P dan TCDD kegiatan mengikat ditentukan dalam berbagai sel CHO (Fig.3, A dan B). Signifikan B [a] P kegiatan diamati dengan ekstrak dari sel CHO-GNMT (jalur 3, Gambar. 3 A). Pada dasarnya tidak ada kegiatan mengikat jelas dengan ekstrak dari CHO (jalur 1) atau CHO-neo (jalur 2) sel. K Dfor B [a] P interaksi, sebagaimana ditentukan oleh analisis Scatchard, adalah 2,4 nm, dengan kapasitas mengikat 590 fmol / mg protein. Nilai-nilai ini dalam perjanjian dekat dengan 2,54 nm dan 530 fmol / mg protein diamati dengan sitosol hati tikus (30).

TCDD spesifik kegiatan mengikat cytosolic ditetapkan dalam ekstrak dari kontrol positif, HEPA-1 sel hepatoma. Pada dasarnya tidak ada kegiatan mengikat TCDD diamati di ekstrak baik dari CHO-GNMT, CHO-neo, Induksi CYP1A1 di GNMT CHO-Sel oleh PAHs. Analisis Blot Western CHO-sel GNMT diperlakukan dengan B [a] P. The CHO-sel GNMT diperlakukan dengan 4 μm B [a] P selama 6 h. Total selular protein (50 μg) dianalisis pada 8% SDS-Polyacrylamide gel, yang ditransfer ke Immobilon P membran, dan dengan CYP1A1 antibodi. Lane 1, hati microsomal fraksi (50 μg) dari B [a] P-tikus diperlakukan; jalur 2, total protein selular (50 μg) dari sel CHO; jalur 3 dan 4, total protein selular (50 μg) dari kendaraan - dan B [a] P-diperlakukan neo CHO-sel; jalur 5 dan 6, total protein selular (50 μg) dari kendaraan dan B [a] P-diperlakukan GNMT CHO-sel. Efek B [a] P pengobatan pada aktivitas CYP1A1 tergantung pada sebuah monooxygenase, EROD, ditetapkan dalam CHO, CHO-neo, dan GNMT CHO-sel. Pengobatan dengan PAH selama 6 jam menyebabkan 10-15 kali lipat dalam EROD induksi GNMT CHO-sel dibandingkan dengan jumlah diabaikan di sel neo CHO. Efek B [a] P pengobatan pada EROD (CYP1A1) aktivitas dalam sel CHO
Receptor Aktivitas dan GMSA untuk XRE1.

Reseptor adalah protein yang ditandai baik berpartisipasi dalam dioksin-dimediasi induksi CYP1A1 dengan cara mengikat XREs terkait withCYP1A1. Kehadiran atau ketiadaan reseptor di CHO, CHO-neo, dan sel CHO-GNMT ditentukan oleh analisis Utara dan Barat. Tidak terdeteksi jumlah protein yang ditemukan di setiap sel-sel ini. Pembentukan reseptor XRE cukup rumit dibuktikan dengan ekstrak nuklir dibuat dari HEPA-1 sel yang telah treatedin vivo dengan TCDD (jalur 4). Sekali lagi, tidak rumit seperti diamati dengan TCDD-CHO-GNMT diobati ekstrak nuklir (jalur 8). Hasil ini jelas menunjukkan bahwa sel CHO-kurangnya setiap GNMT endogen Ah ekspresi reseptor dan bahwa PAH-induced expressionCYP1A1 terjadi melalui reseptor jalur independen.