Search the Community

Naukowcy analizujący genom współczesnych mieszkańców Afryki Zachodniej ze zdumieniem odkryli ślady nieznanej populacji człowieka. Okazało się, że badane cztery zachodnioafrykańskie populacje współczesnych ludzi dziedziczą od 2 do 19 procent swojego genomu od gatunku, który pojawił się jeszcze zanim neandertalczycy oddzielili się od człowieka współczesnego. Genetycy podejrzewają, że przodkowie współczesnych mieszkańców Afryki Zachodniej krzyżowali się z nieznaną dotychczas populacją. Ta nieznana linia ewolucyjna istniała przed około 500 000 lat i miała dość duży wpływ na genom obecnych mieszkańców. Badaniami objęto cztery afrykańskie populacje, dwie z Nigerii i po jednej z Gambii i Serra leone. Naukowcy sądzą, że ta nieznana populacja oddzieliła się od wspólnego przodka neandertalczyka i człowieka współczesnego pomiędzy 360 000 a milionem lat temu. Najprawdopodobniej grupa ta liczyła 20 000 osobników i krzyżowała się z przodkami współczesnych mieszkańców tych terenów w ciągu ostatnich 124 000 lat. Możliwe jest też, że dochodziło do wielu licznych epizodów krzyżowania się z różnymi populacjami tego samego gatunku. Obecnie nie mamy żadnych skamieniałości tej tajemniczej populacji. Jednak po raz kolejny przekonujemy się, że historia ewolucyjna człowieka jest znacznie bardziej skomplikowana, niż sądzono jeszcze kilkanaście lat temu. Od dawna wiemy, że zamieszkujący Europę człowiek współczesny krzyżował się z neandertalczykami. Niedawno odkryliśmy denisowian, których geny nosi wielu mieszkańców Azji, okazało się również, iż w Afryce występuje znacznie większa domieszka genów neandertalczyków, niż można się było spodziewać. Teraz zaś dowiadujemy się o istnieniu nieznanej populacji w Afryce Zachodniej. Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Science Advances. « powrót do artykułu

W piśmie The Lancet ukazały się wyniki badań genetycznych koronawirusa 2019-nCoV. Badania przeprowadzono na podstawie 10 próbek pobranych od 9 pacjentów z Chin. Wskazują one, że wirus najprawdopodobniej pochodzi od nietoperzy, jednak to stanowi kolejną zagadkę, gdyż na targu, gdzie rozpoczęła się infekcja, nietoperzami nie handlowano. Badania genomów wykazały, że wszystkie próbki są w ponad 99,98% identyczne. To wskazuje, że wirus przeskoczył na ludzi niedawno. Gdyby bowiem był obecny u ludzi od dłuższego czasu, to – biorąc pod uwagę tempo z jakim zwykle wirusy mutują – próbki byłyby bardziej zróżnicowane genetycznie. To uderzające, że sekwencje genetyczne koronawirusa 2019-nCoV pobranego od różnych pacjentów są niemal identyczne. To wskazuje, że pochodzi on z jednego źródła, zaraża od krótkiego czasu i szybko został wykryty, mówi współautor badań, profesor Weifeng Shi z Pierwszego Uniwersytetu Medycznego Shandong. Uczeni, chcąc więcej dowiedzieć się o patogenie, porównali jego genom z biblioteką genomów innych wirusów i odkryli, że jest on najbliżej spokrewniony z dwoma innymi koronawirusami pochodzącymi od nietoperzy. Z każdym z nich współdzielił 88% genomu. Badania wykazały też, że do SARS jest podobny w 79%, a do MERS – w 50%. Na podstawie tych badań naukowcy doszli do wniosku, że koronawirus z Wuhan pochodzi od nietoperzy. Jednak, jako że na targu, gdzie rozpoczęła się epidemia, nie sprzedawano nietoperzy, prawdopodobnie inny zwierzęcy gospodarz posłużył jako pośrednik pomiędzy ludźmi a nietoperzami, powiedział inny z badaczy, Guizhen Wu. Obecnie liczba potwierdzonych przypadków zarażenia nowym koronawirusem wynosi 7783, zmarło 170 osób, a 133 zostało wyleczonych. Przypadki zachorowań zanotowano w 20 krajach, w tym w Niemczech, Francji i Finlandii. « powrót do artykułu

Przed ponad 100 laty, 3 czerwca 1912 roku w berlińskim Charite University Hospital zmarła 2-letnia dziewczynka. Przyczyną śmierci było zapalenie płuc spowodowane przez odrę. Następnego dnia lekarze usunęli płuca dziewczynki, włożyli je do formaliny i dodali do kolekcji anatomicznej Rudolfa Virchowa, ojca współczesnej patologii. Teraz płuca dziecka posłużyły Sebastienowi Calvignacowi-Spencerowi, biologowi ewolucyjnemu z Instytutu im. Roberta Kocha, do badań nad historią odry. Calviniac-Spencer i jego zespół pobrali próbki płuc, wyizolowali z nich RNA i złożyli z kawałków najstarszego znanego nam wirusa odry. Rozpoczęli w ten sposób fascynujące badania nad jego historią i wykazali, że choroba ta nie pojawiła się – jak dotychczas sądzono – w średniowieczu, ale prześladowała ludzkość już co najmniej w IV wieku przed Chrystusem. Pracą kolegów zachwycony jest Mike Worobey z University of Arizona. Mówi, że pozyskanie genomu wirusa z takiej próbki jest czymś niezwykłym. Jednak, dodaje, badaczom brakowało wystarczającej ilości danych, by dokładniej opisać historię wirusa. Zespół Calviniaca-Spencera zgadza się z tą opinią. Naukowcy mają nadzieję, że pewnego dnia uda się pozyskać próbki z naturalnie zmumifikowanych lub zamrożonych zwłok i wówczas dokładniej opiszemy historię tej choroby. W 2017 roku odra, jedna z najbardziej zaraźliwych chorób, zabiła około 142 000 ludzi na całym świecie. Wciąż jednak nie wiemy, kiedy, w jaki sposób i gdzie ten patogen się pojawił. Najbliższym krewniakiem odry jest księgosusz, który jeszcze do niedawna zabijał bydło i dziko żyjące przeżuwacze. Chorobę tę udało się wyeliminować w 2011 roku. Naukowcy sądzą, że obie choroby mają wspólnego przodka. Problem w tym, że odra pozostawiła po sobie niewiele śladów w historycznych zapiskach. Jako, że choroba rozprzestrzenia się bardzo szybko, a jej przejście zapewnia odporność na całe życie, specjaliści oceniają, że populacja, w której się pojawiła, musiała liczyć od 250 do 500 tysięcy osób. W mniejszej populacji choroba by wygasła i zniknęła. Naukowcy sądzą, że miasta osiągnęły taką wielkość około IV wieku przed naszą erą. Gdy jednak badacze z Japonii wykorzystali w 2010 roku dostępne genomy odry i księgosuszu do zbudowania drzewa filogenetycznego wirusów, doszli do wniosku, że odra pojawiła się nie wcześniej niż w XI lub XII wieku po Chrystusie. Problem jednak w tym, że praktycznie nie dysponujemy starymi wirusami odry. Mamy tylko trzy genomy sprzed roku 1990. Najstarszy z nich został wyizolowany w 1954 roku i posłużył do stworzenia pierwszej szczepionki. Dlatego też Calvignac-Spencer udał się do Berlina, do Muzeum Historii Medycyny, które przechowuje tysiące próbek. Zanurzenie w formalinie powoduje, że dochodzi do sieciowania protein i innych dużych molekuł, w tym RNA. Uczeni, chcąc z tej sieci wyodrębnić RNA, wykorzystali technikę opracowaną przed 10 laty przez naukowców zainteresowanych badaniem próbek z formaliny pod kątem nowotworów. Przez 15 minut podgrzewamy próbki do temperatury 98 stopni, co przerywa wiązania, mówi Calvignac-Spencer. Co prawda technika ta prowadzi też do porozrywania RNA, ale istnieją metody umożliwiające ponowne złożenie tych części. Zespół Calvignaca-Spencera wykorzystał więc RNA odry z płuc dziewczynki z 1912 roku oraz RNA z roku 1960, a także inne dostępne genomy wirusa. Odtworzone drzewo genetyczne wskazuje, że choroba ta mogła pojawić się u ludzi już w 345 roku przed naszą erą. Gdy tylko liczebność miejskiej populacji przekroczyła krytyczną granicę. Nie można wykluczyć, że odra najpierw pojawiła się u ludzi, a następnie zaatakowała zwierzęta gospodarskie. jednak jest to mało prawdopodobne, uważa Albert Osterhaus z Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Hanowerze. Po pierwsze dlatego, że zagęszczenie bydła prawdopodobnie osiągnęło masę krytyczną przed osiągnięciem jej przez ludzi. Po drugie zaś, najbliższym wspólnym przodkiem obu wirusów jest wirus powodujący pomór małych przeżuwaczy, zwany też księgosuszem rzekomym. To jeszcze starsza choroba, dotykająca owce i kozy. Bardziej prawdopodobne jest, że choroba przeszła z owiec i kóz na krowy niż z ludzi na krowy. Worobey przypomina, że wcześniejsze badania nad HIV i innymi patogenami niejednokrotnie wskazywały korelację pomiędzy pojawieniem się wirusa, a znacznymi zmianami w strukturze populacji człowieka. Wydaje się, że zmiany w ludzkiej ekologii rzeczywiście zbiegają się z pojawieniem się tych wirusów. « powrót do artykułu

Największe z dotychczasowych badań nad genetyką seksualności pozwoliły na zidentyfikowanie pięciu miejsc w genomie, które są powiązane z zachowaniami homoseksualnymi, jednak żadne z tych miejsc nie jest na tyle silnym markerem, by na jego podstawie przewidzieć orientację seksualną człowieka. W ostatnim numerze Science ukazały się wyniki badań bazujących na genomach niemal 500 000 osób. Potwierdzają one stwierdzenia tych naukowców, którzy uważają, że o ile genetyka wpływa na orientację seksualną, to żaden pojedynczy gen nie ma na nią znaczącego wpływu. Nie ma 'gejowskiego genu', mówi główny autor badań, Andrea Ganna, genetyk z Broad Institute. Naukowcy stwierdzili, że genetyka odpowiada za nie więcej niż 25% zachowań seksualnych, reszta jest ukształtowana przez czynniki środowiskowe i kulturowe. To potwierdzenie wyników uzyskiwanych podczas wcześniejszych badań na mniejszą skalę. Autorzy podkreślają jednak, że wyników nie można przekładać wprost na całą populację. Wykorzystane genomy pochodziły bowiem głównie od osób o europejskich korzeniach, a badani byli w wieku 40–70 lat. Ponadto pod uwagę wzięto wyłącznie osoby, których płeć biologiczna i autoidentyfikacja płciowa nie były ze sobą zgodne. Naukowcy od dawna sądzili, że orientacja seksualna jest przynajmniej częściowo zapisana w genach. Już w latach 90. wykazano, że bliźnięta jednojajowe z większym prawdopodobieństwem mają tę samą orientację seksualną niż bliźnięta dwujajowe czy rodzeństwo adoptowane. Wyniki niektórych badań sugerowały, że o orientacji seksualnej mężczyzn decyduje region Xq28 w chromosomie X. Jednak inne poddawały tę informację w wątpliwość. Dotychczas problemem był fakt, że większość badań prowadzono na mężczyznach i to na małych grupach. Tym razem wykorzystano duże bazy danych genetycznych oraz metodę badań asocjacyjnych genomu (GWAS). Naukowcy podzielili badanych na dwie grupy: w pierwszej znalazły się osoby, które przyznały się do kontaktu seksualnego z osobą tej samej płci, w drugiej osoby, które takich kontaktów nie miały. Uczeni skupili się na polimorfizmie pojedynczego nukleotydu (SNP), czyli szukali zmian w sekwencji DNA polegających na zmianie pojedynczego nukleotydu (A, G, T lub C) pomiędzy poszczególnymi osobami. Po analizie i porównaniu genomów stwierdzono, że genetyka może odpowiadać za 8–25 procent zmienności zachowań seksualnych. Podczas kolejnej, jeszcze bardziej szczegółowej analizy, naukowcy próbowali zidentyfikować geny odpowiedzialne za zachowania seksualne. Udało im się znaleźć 5 takich genów, jednak wspólnie pozwoliły one na wyjaśnienie mniej niż 1% zachowań seksualnych. Ganna mówi, że wyniki badań sugerują, iż istnieje wiele genów mających wpływ na zachowania seksualne człowieka, a wielu z nich jeszcze nie odkryto. By je znaleźć potrzebne będą badania na jeszcze większej próbce. Uczony mówi jednocześnie, że metoda SNP może być tutaj nieprzydatna, gdyż żaden gen nie ma znaczącego wpływu na ludzkie zachowania seksualne. Co prawda udało się odnaleźć pojedyncze SNP powiązane z zachowaniami seksualnymi, jednak nie wiadomo, za co odpowiada każdy z nich. Jeden z tych genów jest powiązany z węchem, a ten, jak wiadomo, odgrywa rolę w atrakcyjności płciowej. Inny z nich jest powiązany z łysieniem u mężczyzn, które – jak wiemy – jest z kolei związane z poziomem hormonów płciowych. Na tej podstawie można wnioskować, że hormony są jakoś powiązane z zachowaniami homoseksualnymi. « powrót do artykułu

Posiadane dowody archeologiczne wskazują, że świnie zostały udomowione na Bliskim Wschodzie. Zatem pod względem genetycznym powinny one przypominać dziki tam żyjące. Jednak, jak się okazuje, współczesne europejskie świnie mają genom bardziej podobny do europejskich dzików. W najnowszym numerze PNAS ukazał się właśnie artykuł, wyjaśniający dlaczego tak się stało. Grupa ponad 100 naukowców pracująca pod kierunkiem uczonych z Uniwersytetu Oksfordzkiego zsekwencjonowała DNA ponad 2000 żyjących przed wiekami świń, w tym 63 zwierząt, które w ciągu ostatnich 10 000 la żyły na Bliskim Wschodzie i w Europie. Świnie, które przybyły do Europy przed 8000 lat wraz z rolnikami były potomkami bliskowschodnich dzików. Jednak w ciągu kolejnych 3000 lat dochodziło do tak częstego krzyżowania się ich z europejskimi dzikami, że niemal całkowicie utraciły one dziedzictwo genetyczne swoich bliskowschodnich przodków. Niektóre jednak geny im zostały i to prawdopodobnie one odpowiadają za czarne i czarno-białe ubarwienie spotykane wśród świń. Ponadto wysoki odsetek genów z Bliskiego Wschodu został zachowany u świń z wysp Morza Śródziemnego. Zwierzęta te doświadczyły mniejszej wymiany genetycznej z dzikami pochodzącymi z Europy. Teraz naukowcy chcą dowiedzieć się, które konkretnie geny pozostałe u europejskich świń pochodzą od ich bliskowschodnich przodków. To pozwoli ocenić, czy selekcja dokonywana przed ponad 10 000 laty przez rolników z Żyznego Półksiężyca pozostawiła u europejskich świń coś więcej niż umaszczenie. « powrót do artykułu

W średniowieczu setki tysięcy mieszkańców Europy migrowało na Bliski Wschód, by wziąć udział w krucjatach. Wielu z nich na stałe osiadło na wschodnim wybrzeżu Morza Śródziemnego. Grupa naukowców z Wellcome Sanger Institute, University of Cambridge, Bournemouth University, Uniwersytetu w Leuven oraz Instytutu Orientalistyki w Bejrucie postanowiła pogłębić wiedzę o krucjatach, badając DNA osób, biorących w nich udział. Migracje, często związane z inwazjami, przez tysiąclecia kształtowały skład genetyczny wielu obszarów. DNA wojowników Czyngis Chana jest obecne w męskich liniach współczesnych mieszkańców Azji, od Pacyfiku po Morze Kaspijskie, a kod genetyczny hiszpańskich kolonizatorów stanowi ważny składnik genomu wielu mieszkańców współczesnej Ameryki Południowej. Wyprawy krzyżowe na Bliski Wschód rozpoczęły się w 1095 roku i trwały przez kolejnych 200 lat. Brały w nich udział setki tysięcy ludzi, a z zapisków historycznych dowiadujemy się o bardzo różnym traktowaniu ludności zajętych terenów – od przymusowych wysiedleń po pokojową koegzystencję i mieszanie się z nimi. Wcześniejsze badania genetyczne wykazały istnienie europejskich linii chromosomu Y u współczesnych Libańczyków, który mógł pochodzić od krzyżowców. Jednak nowoczesne techniki pozwoliły na sekwencjonowanie całego genomu i okazało się, że większość genomu Libańczyków pochodzi od lokalnej populacji z epoki brązu z domieszką DNA ze stepu Eurazji, która pojawiła się pomiędzy 1750 a 170 rokiem przed naszą erą. Uczeni, którzy przeprowadzili najnowsze badania, chcieli wyjaśnić tę niezgodność pomiędzy historycznymi zapiskami o mieszaniu się krzyżowców z miejscową ludnością, a nowymi danymi z DNA. Problemem było jednak zdobycie DNA krzyżowców. Po pierwsze w tamtejszym klimacie materiał genetyczny słabo się przechowuje, po drugie zaś znamy niewiele pochówków osób, o których wiadomo, że były krzyżowcami. Jednym z nielicznych miejsc, gdzie z pewnością spoczęli uczestnicy wypraw krzyżowych jest „dół krzyżowców” w Sydonie. Miasto to było ważną twierdzą Królestwa Jerozolimskiego i miejscem wielu ważnych bitew pomiędzy krzyżowcami a Arabami, które miały miejsce pomiędzy 1100 a 1249 rokiem. W Sydonie w pobliżu zamku krzyżowców odkryto dwa miejsca pochówku co najmniej 25 osób, których szkielety noszą ślady przemocy, a które datowano na lata 1025–1283. Lokalizacja, data pochówku, stan zwłok, znalezione przy nich monety wybite przez krzyżowców we Włoszech w latach 1245–1250 oraz pięć sprzączek ozdobionych w sposób charakterystyczny dla średniowiecznej Europy wskazują, że mamy do czynienia z krzyżowcami, którzy zginęli w jednej z bitew XIII wieku. Od 16 pochowanych tam osób pobrano DNA. Niestety, próbki od 7 osób nie nadawały się do pełnej analizy. Do badań użyto więc DNA 9 krzyżowców, które porównano z kodem genetycznym 5 osób z gór Liban, które żyły pomiędzy 237 a 632 rokiem, zatem reprezentowały lokalną społeczność sprzed okresu krucjat. Badania wykazały, że wszyscy pochowani w „dole krzyżowców” byli mężczyznami, część z nich pochodziło z Europy Zachodniej, część stanowili lokalni mieszkańcy, których genetycznie nie można odróżnić od współczesnych mieszkańców Libanu, a DNA dwóch mężczyzn wskazuje na mieszane pochodzenie z Europy i Bliskiego Wschodu. Stanowią oni bezpośredni dowód na łączenie się krzyżowców z lokalną populacją. Jednak mieszanie to miało bardzo ograniczony wpływ na populację, gdyż w żadnej grupie współczesnych Libańczyków nie widać znaczącego dodatku europejskiego DNA. Stwierdzenie to jest prawdziwe również w odniesieniu do współczesnych libańskich chrześcijan, których DNA jest bardzo podobne to ludzi zamieszkujących te tereny za czasów rzymskich, na ponad 400 lat wcześniej niż rozpoczęły się krucjaty. « powrót do artykułu

Króliki lubią jeść rośliny z dużą ilością DNA (o większym genomie). Bezkręgowce, np. ślimaki, wykazują natomiast odwrotne preferencje. Jak tłumaczą naukowcy z Queen Mary University of London i Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew, na wybory pokarmowe roślinożerców wpływają różne czynniki, lecz rola spełniana przez wielkość genomu nie była dotąd dobrze poznana. Autorzy artykułu z pisma Proceedings of the Royal Society B uważają, że wielkość genomu powinna zostać wykorzystania do ulepszenia modeli ekologicznych, które pozwalają przewidzieć, jak społeczności roślinne będą reagować na zmianę ekologiczną (np. zmianę klimatu albo sposobu wykorzystania gruntu). Badanie przeprowadzono na łące położonej na zachód od Londynu, z której zwierzęta roślinożerne wykluczono na 8 lat. Później analizowano poletka, na których żerowały króliki albo bezkręgowce, np. owady i ślimaki. Okazało się, że rośliny reagowały różnie, w zależności od typu zwierzęcia. Generalnie wykazano, że w warunkach żerowania królików większość biomasy generowały gatunki roślin z niewielkim genomem. Dla odmiany na poletkach oddanych w posiadanie ślimaków i owadów gros biomasy generowały gatunki roślin z większym genomem. Wielkość genomu (ang. genome size, GS) oddziaływała też na cechy społeczności roślin, np. strategie konkurencyjne, ale wpływ ten różnił się także ze względu na typ roślinożerców i napływ składników odżywczych. Niewykluczone, że króliki wolą gatunki roślin z dużym genomem, bo są one bardziej odżywcze; genom rośliny jest przecież w końcu bogatym źródłem białek i kwasów nukleinowych. Bezkręgowce gustują w roślinach z małym genomem ze względu na większą dostępność. Brytyjczycy wyjaśniają, że wielkość genomu okrytozalążkowych (Angiospermae) jest bardzo różna: największy jest co najmniej 2400 razy większy od najmniejszego. Ma to wpływ na to, jak i gdzie te rośliny mogą żyć. Nowe studium pokazuje, że w zależności od ilości DNA w komórkach, poszczególne gatunki są też inaczej traktowane przez typy roślinożerców. « powrót do artykułu