Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags 'DNA'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 127 results

  1. Ostatni znany osobnik wilka workowatego (Thylacinus cynocephalus) padł w 1936 roku w zoo w Hobart. Gatunek został oficjalnie uznany za wymarły w 1986 roku. Ostatnio jednak jego DNA "ożyło" na nowo w organizmie myszy. To pierwszy przypadek, by materiał genetyczny wymarłego zwierzęcia funkcjonował w organizmie żyjącego gospodarza. Naukowcy mają nadzieję, że w ten sam sposób uda się odkryć, jak dokładnie wyglądały dinozaury czy neandertalczycy. Zespół Andrew Paska z Uniwersytetu w Melbourne wyekstrahował DNA torbacza z czterech 100-letnich próbek, które pobrano od 3 niemowląt wilka tasmańskiego zakonserwowanych w alkoholu i ze skóry jednego dorosłego osobnika. Okazy stanowią część ekspozycji Muzeum Wiktorii w Melbourne. DNA było porozrywane, ale udało się uzyskać jedną specyficzną sekwencję DNA. Fragment składa się z 17 par zasad. Sam nie stanowi genu, ale zawiaduje procesem włączania i wyłączania genu kolagenu. Kawałeczek DNA skopiowano i połączono z genem kodującym błękitny barwnik. Następnie całość wstrzyknięto do płodów myszy znajdujących się na bardzo wczesnym etapie rozwoju. Kiedy zarodki miały dwa tygodnie, naukowcy rozpoczęli badania. Okazało się, że materiał genetyczny wilka workowatego zaczął działać. Wskazywała na to obecność niebieskiego pigmentu. Widać to było bardzo wyraźnie w rozwijającej się chrząstce – cieszy się Pask. Do tej pory udawało się wskrzesić DNA wymarłych zwierząt tylko w laboratoryjnych liniach komórkowych. Jak podkreśla Australijczyk, w takich warunkach nie da się ustalić, na czym dokładnie polega funkcja obserwowanego fragmentu DNA. Kiedy już udowodniono, że metoda uaktywniania starego materiału genetycznego w żywym organizmie działa, naukowcy postanowili znaleźć odpowiedzi na konkretne pytania, np. dlaczego ciało wilka workowatego bardziej przypominało psa niż kangura. Pask podkreśla, że badania australijsko-amerykańskiego zespołu nie mają służyć sklonowaniu całego wymarłego torbacza. Ze względu na zły stan zachowanego DNA nie jest to nawet możliwe. Metodę dałoby się jednak zastosować w przypadku gatunków z odleglejszej przeszłości, których materiał genetyczny lepiej się zakonserwował. Pask miał tu na myśli mamuty, niektóre dinozaury, a nawet neandertalczyka. Omawiana technika może pomóc w określeniu funkcji różnych genów występujących u neandertalczyków, lecz nie u ludzi.
  2. W całym świecie ożywionym komórki polegają na zjawisku dyfuzji, która umożliwia im wymianę metabolitów, wszelkich innych substancji oraz informacji z otoczeniem. Jest to zjawisko bardzo proste i wystarczająco wydajne, lecz niestety działa wyłącznie na niewielkie odległości. Co prawda komórki organizmów wyższych znalazły wiele sposobów na udoskonalenie procesów wymiany, co pozwoliło im na uzyskanie większych rozmiarów, lecz komórki bakteryjne przeważnie muszą pozostać małe, by przeżyć. Do wyjątków należą mikroorganizmy symbiotyczne względem egzotycznych ryb, zwanych pokolcami, należące do rodzaju Epulopiscium. Ich komórki mogą osiągać gigantyczną wręcz, jak na bakterie, wielkość około sześciuset mikrometrów (czyli ponad pół milimetra). Dla porównania: pojedynczy ludzki erytrocyt (czerwona krwinka) ma zaledwie siedem mikrometrów średnicy. Dzięki współpracy naukowców z USA i Nowej Zelandii udało się ustalić prawdopodobną przyczynę osiągania przez te niezwykłe mikroorganizmy swoich rozmiarów: bakterie te posiadają niezwykle dużą liczbę kopii DNA wewnątrz pojedynczej komórki. Obecność wielu kopii genomu w jednej komórce, zwana poliploidią, nie jest wśród organizmów żywych niczym nowym, lecz u bakterii rodzaju Epulopiscium przybiera ona niespotykaną w świecie ożywionym skalę. Na dodatek niezwykle interesujący jest rozkład poszczególnych kopii DNA, zlokalizowanych w tzw. chromosomach bakteryjnych, wewnątrz komórki. W przeciwieństwie do powszechnego ulokowania materiału genetycznego w centralnej części komórki, gigantyczna bakteria posiada poszczególne cząsteczki DNA rozsiane w częściach peryferyjnych swojego "ciała". Zapewnia to stałą bliskość przynajmniej jednej cząsteczki DNA w stosunku do dowolnego miejsca w komórce, dzięki czemu możliwa jest odpowiednio szybka reakcja na bodźce zewnętrzne poprzez aktywację odpowiednich genów, której efektem jest najczęściej produkcja białek. Dotychczas większość bakterii, aby osiągnąć większy rozmiar komórki, była zmuszona do uzyskania spłaszczonego kształtu komórki, co pozwalało na zwiększenie stosunku powierzchni do objętości i przez to - przyśpieszenie wymiany cząsteczek z otoczeniem. (doskonale ilustruje to zjawisko fakt, że woda stygnie szybciej na płaskim talerzu niż w kubku - szybciej wymienia ciepło z otoczeniem). Organizmy wyższe wykształciły w tym samym celu skomplikowane systemy złozone z tzw. przenośników, czyli białek wyspecjalizowanych w transporcie odpowiednich substancji do wnętrza komórki lub poza jej obręb. Taktyka przyjęta (i rozwinięta na tak wielką skalę) przez bakterie Epulopiscium jest dla naukowców nowością. Aby obliczyć ilość DNA w pojedynczej komórce, naukowcy użyli metody zwanej Real-Time PCR (co można przetłumaczyć jako "reakcja łańcuchowa polimerazy w czasie rzeczywistym"). Polega ona na tym, że za pomocą specjalnego enzymu przeprowadzana jest replikacja DNA, a powstanie każdej kolejnej jego kopii powoduje uwolnienie cząsteczki zdolnej do fluorescencji. Pomiar ilości powstającego w ten sposób światła daje odpowiedź, jak wiele cząsteczek DNA znajdowało się w próbce. Ustalono w ten sposób, że pojedyncza komórka tej zadziwiającej bakterii zawiera łącznie DNA o masie od 13 aż do 41 razy większej w stosunku do typowej komórki w ciele człowieka. Warto jednak zaznaczyć, że nie istnieje prosta zależność pomiędzy ilością DNA w komórce i złożonością genomu - należy bowiem pamiętać, że w przypadku bakterii mamy do czynienia z tysiącami kopii (mówiąc dokładniej, było ich średnio nieco ponad 40 tysięcy) bardzo prostego genomu, natomiast u człowieka w typowej komórce dysponujemy dwiema kopiami (w przypadku komórek rozrodczych - jedną) materiału genetycznego, lecz jest on bez porównania bardziej złożony. Z kolei wielkość pojedynczej kopii genomu u przedstawicieli rodzaju Epulopiscium nie odbiega od tej spotykanej u innych bakterii.
  3. Zespół badaczy z Uniwersytetu Chicago zaprezentował sposób, w jaki dwa białka związane z procesem naprawy uszkodzonego DNA wykonują swoje zadanie. Badanie jednego z nich, występującego u człowieka, może mieć znaczenie w procesie tworzenia środków wspomagających leczenie nowotworów. Jedno z białek, nazwane AlkB, odpowiada za naprawę uszkodzonego DNA u bakterii. Prof. Chuan He, główny autor badań, komentuje jego nietypowe właściwości: To bardzo interesujące, bo zwykle białka służące do naprawy DNA wiążą się z jego dwuniciową formą. Odkryto bowiem, że AlkB preferuje łączenie się z fragmentem cząsteczki DNA na odcinkach, gdzie tworzy ono formę jednoniciową (DNA składa się z dwóch połączonych ze sobą nici, wzajemnie dopasowanych do siebie pod względem struktury). Wynika to z faktu, że pojedyncza nić DNA jest znacznie bardziej elastyczna i dzięki temu dopasowuje się do narzuconej przez białko "formy", czyli zagłębienia w strukturze proteiny, do której wsuwa się DNA. Być może odkrycie nie byłoby tak istotne, gdyby nie zastosowanie nowatorskiej metody analitycznej. Problem z badaniami białek podobnych do AlkB polega na tym, że wiążą one docelową cząsteczkę bardzo słabo, przez co trudno jest obserwować ich strukturę w stanie odpowiadającym wykonywaniu swojego zadania. Z tego powodu przeprowadzono specjalny proces, w którym zmuszono DNA i AlkB do połączenia się ze sobą silnymi wiązaniami chemicznymi, przez co ustabilizowano ich wzajemne położenie. Połączone ze sobą cząsteczki poddano analizie krystalograficznej, tzn. określono dokładnie rozkład przestrzenny atomów wewnątrz cząsteczek. Udało się dzięki temu zdefiniować tzw. miejsca aktywne w strukturze AlkB, których zablokowanie powinno znacząco obniżyć aktywność proteiny. Prof. Phoebe Rice, pracująca w zespole jako ekspert z dziedziny krystalografii, pochwaliła pomysł kolegów: Zastosowana przez nich technika jest bardzo sprytna. To ładny przykład zastosowania chemii w celu rozwiązania ważnych zagadek z dziedziny biologii. Zachęceni udanym eksperymentem, badacze zbadali (lub, jak wolą mówić sami krystalografowie, rozwiązali) w podobny sposób strukturę kolejnego białka, zwanego ABH2. Jest ono istotne z punktu widzenia medycyny, gdyż występuje u człowieka i odgrywa istotną rolę w procesie "samoobrony" złośliwych nowotworów człowieka przed chemioterapią (najczęściej zadaniem tego typu leczenia jest uszkadzanie DNA komórek nowotworowych, co prowadzi do ich obumierania). Odkrycie to otwiera drogę dla poszukiwania wyspecjalizowanych cząsteczek, które blokowałyby to białko i w ten sposób zwiększały podatność guza na leczenie. Zarówno AlkB, jak i ABH2, usuwają tzw. grupy alkilowe, powstające w wyniku reakcji z prostymi związkami organicznymi, od DNA. Proces dołączania grup alkilowych jest niezwykle groźny dla stabilności genetycznej komórki - z jednej strony zagraża to zdrowym komórkom, lecz jednocześnie u człowieka jest on jeszcze bardziej szkodliwy dla komórek nowotworu, które - w przeciwieństwie do funkcjonujących prawidłowo - nie potrafią odtworzyć powstających uszkodzeń. Problem pojawia się, gdy nowotowór jest wyposażony w skuteczny system naprawy DNA - może się wówczas skutecznie bronić przed chemioterapią. Z tego powodu trwają poszukiwania nad sposobami ograniczenia aktywności systemów naprawczych wewnątrz guza. Mogłoby to znacznie zwiększyć skuteczność leczenia tych chorób.
  4. Naukowcy z wrocławskiej Akademii Medycznej (AM) chcą zabezpieczyć serce Fryderyka Chopina przed zniszczeniem oraz przeprowadzić analizę kodu DNA polskiego pianisty. Serce kompozytora spoczywa w warszawskim kościele Świętego Krzyża. Jak powiedział prof. Tadeusz Dobosz z Zakładu Medycyny Sądowej AM, analiza DNA ma odpowiedzieć m.in. na pytanie, jaka choroba była przyczyną śmierci wielkiego kompozytora. Uważam, że jesteśmy mu to winni. Informacje o jego śmierci na gruźlicę mają charakter legendy i nigdy nie zostały potwierdzone naukowo - podkreślił Dobosz. Według naukowca, rację mogą mieć ci, którzy uważają, że Chopin chorował nie na gruźlicę, lecz na mukowiscydozę. Jego starsza siostra zmarła na skutek problemów płucnych, być może była to właśnie mukowiscydoza. Jest to choroba genetyczna, więc i Chopin mógł na nią chorować - mówił Dobosz. Zespół prof. Dobosza chce zbadać serce, ponieważ cmentarz Pere Lachaise w Paryżu, gdzie pochowany jest Chopin, leży na glebie o kwaśnym odczynie i po odkopaniu zwłok mogłoby się okazać, że nie ma już czego badać. Ponadto konserwacja serca Chopina jest, w opinii profesora, konieczna, gdyż może się ono rozpaść lub wyschnąć. Chcemy, by zostało ono zachowane dla następnych pokoleń - podkreślił Dobosz. Naukowcy chcą również przeprowadzić tomografię komputerową serca artysty. Być może dzięki niej dowiemy się o Chopinie czegoś nowego - powiedział naukowiec. Koszt przeprowadzenia badań może wynieść od 15 do 50 tys. złotych. Wniosek w sprawie badań wraz z prośbą o ich dofinansowanie ma trafić do Ministerstwa Kultury i Dziedzictwa Narodowego jeszcze w kwietniu. Jeśli zostanie on rozpatrzony pozytywnie, naukowcy rozpoczną badania najprawdopodobniej na przełomie 2008 i 2009 r.
  5. Sekwencjonowanie DNA to analiza, której celem jest poznanie kolejności ułożenia nukleotydów (tworzących informację genetyczną jednostek budujących nić DNA) wzdłuż nici DNA w komórkach danego osobnika. Jest to jedna z najdokładniejszych znanych obecnie metod badania predyspozycji genetycznych do wielu chorób, ma także ogromne znacznie w badaniach związanych z funkcjonowaniem genów. Jest to technika bardzo dokładna i przydatna, lecz jej masowe stosowanie jest wciąż silnie ograniczone przez koszty. Rozwiązaniem tego problemu może okazać się urządzenie stworzone przez amerykańską firmę Helicos Biosciences. Odkrycia dokonane w ostatnich latach przyniosły znaczny, choć wciąż niewystarczający, spadek kosztów związanych z przeprowadzaniem analiz DNA. Trwający w latach 1990-2003 Human Genome Project (badania mające na celu ustalenie po raz pierwszy w historii pełnego genomu człowieka) pochłonął astronomiczne kwoty - budżet tego projektu wynosił ponad 3 miliardy dolarów. Obecnie średni koszt wykonania takiej analizy ocenia się na 100 tysięcy dolarów. Stworzona przez Helicon Biosciences technologia pozwoli dodatkowo obniżyć cenę pojedynczego sekwencjonowania i przybliżyć ją do granicy tysiąca dolarów. Właśnie ta suma jest uznawana za wystarczająco niską, by nakłonić statystycznego Amerykanina do wykonania u siebie takiego testu. Sekretem nowatorskiej metody jest zdolność do badania pojedynczej cząsteczki DNA. Do tej pory do podobnego badania potrzebne były ogromne ilości materiału, liczone w tysiącach, a nawet milionach cząsteczek. Uzyskiwano je dzięki procesowi zwanemu reakcją łańcuchową polimerazy (PCR, od ang. Polymerase Chain Reaction), polegającemu na tworzeniu kopii DNA in vitro (za opracowanie tej metody przyznano nagrodę Nobla w 1993 roku w dziedzinie chemii). Dzięki wynalazkowi Amerykanów możliwe jest pominięcie tego etapu, co znacząco obniża koszt całego testu. Zasadę działania nowej technologii opisano w najnowszym numerze czasopisma Science. Badana cząsteczka jest cięta na drobne kawałki i przytwierdzana do specjalnego podłoża, a następnie, nukleotyd po nukleotydzie, przyłącza się do każdego z nich fluorescencyjne znaczniki wiążące się wyłącznie z jednym z czterech możliwych rodzajów nukleotydów (opisujemy je jako A, C, G lub T). Po każdym takim przyłączeniu dokonuje się analizy rozbłysków poszczególnych znaczników w świetle UV. W ten sposób można ustalić, w jakiej kolejności są ułożone nukleotydy w każdej z nici. Sama technika odczytu nie różni się szczególnie od tych stosowanych dotychczas, lecz zdolność do analizy pojedynczej nici DNA była dotąd nieosiągalna. Potencjalne zastosowania dla sekwencjonowania DNA są ogromne. Spektrum możliwości ich wykorzystania sięga od poprawy jakości wody pitnej, poprzez lepszy dobór oczyszczających ją mikroorganizmów, aż po badania predyspozycji badanego człowieka do określonych chorób. Wynalazek ma także szansę przybliżyć erę tzw. medycyny zindywidualizowanej, czyli ścisłego dopasowania terapii do genetycznych uwarunkowań występujących u danego pacjenta. Na razie nie podano informacji, czy i jeśli tak, za jaki czas nowatorska maszyna trafi na rynek.
  6. W Jaskiniach Paisley w Oregonie znaleziono najstarsze ślady człowieka w Ameryce Północnej. Są to koprolity, czyli skamieniałe ludzkie ekskrementy. Metodą datowania węglowego ustalono, że mają ok. 14.300 lat, a analizy DNA wskazują na przodków pochodzących ze wschodniej Azji. Nie można jednak ostatecznie rozstrzygnąć sporu, skąd przywędrowali pierwsi Amerykanie: z Azji czy z Europy. Powód? Skażenie próbek podczas wykopalisk (Science). Uzyskane dane sugerują, że ludzie przybyli do Ameryki na mniej więcej 1200 lat przed rozwojem prehistorycznej kultury Clovis (zwanej też kulturą Llano). Archeolodzy od dziesięcioleci poszukiwali śladów wcześniejszych kultur. Na stanowisku Monte Verde w Chile od 1976 roku znaleziono szereg artefaktów. Dopiero niedawno naukowcy doszli jednak do konsensusu, że ludzie żyli tam jakieś 14.600 lat temu. Wydawałoby się, że znalezisko z Chile jest starsze od oregońskiego, ale w obu przypadkach trzeba było uwzględnić duży margines błędu. Można więc zaryzykować stwierdzenie, że ich wiek z grubsza się pokrywa. Podążając takim tokiem rozumowania, dałoby się logicznie uzasadnić, że wcześni osadnicy dłużej wędrowali do Monte Verde. Zakładając, że dostali się do Ameryki mostem lądowym w Cieśninie Beringa, najpierw pojawili się w Oregonie. W Monte Verde znaleziono same artefakty (żadnych kości ani ludzkich pozostałości), a w Jaskiniach Paisley sporo kości zwierząt z epoki lodowcowej. Nie ma tam za to żadnych innych niż koprolity śladów po pierwszych Amerykanach. Najstarsze kości w Amerykach pochodzą dopiero z kultury Clovis – tłumaczy Dennis Jenkins, który prowadził wykopaliska na stanowisku w Oregonie. Archeolog wyjaśnił, że skamieniałe fekalia zachowały się dzięki suchemu klimatowi w części jaskini. Wraz z kośćmi leżały one w kopcu usypanym pod otworem, który przed kilkunastoma tysiącami lat spełniał zapewne funkcję latryny. Badanie DNA koprolitów prowadził Eske Willerslev z Uniwersytetu Kopenhaskiego. We wszystkich 14 próbkach znalazł mitochondrialne DNA człowieka. Niestety, najprawdopodobniej zostały one skażone podczas wykopalisk. Dalsze testy ujawniły w 6 próbkach obecność markerów genetycznych A2 i B2. Występują one u Indian, ale nie u Europejczyków. Willerslev tłumaczy, że nieskażone próbki mogłyby dużo powiedzieć o zróżnicowaniu genetycznym prehistorycznej społeczności oraz o ówczesnej diecie. Jenkins zamierza wrócić do jaskiń i ponownie pobrać próbki. Tym razem w sterylnych warunkach.
  7. Badania genetyczne 2 średniowiecznych czaszek odnalezionych w Tower of London wykazały, że należały one do lwów berberyjskich (Panthera leo leo), zwanych także lwami z Atlasu lub nubijskimi. Słynna brytyjska wieża była nie tylko więzieniem czy schronieniem władców, ale również jednym z najstarszych ogrodów zoologicznych na świecie. Nietrudno się domyślić, że ssak określany mianem króla zwierząt miał się kojarzyć z monarchią (Contributions in Zoology). Metodą datowania węglowego stwierdzono, że starsza czaszka pochodzi z okresu między rokiem 1280 a 1385, a młodsza z XV wieku (1420-1480). Są to jedyne w Anglii pozostałości po dużych kotach. Wszystkie kości należą do samców, które mają bardziej wydłużone czaszki i większe kły od samic. W momencie zgonu miały one od 3 do 4 lat. Lew berberyjski nie występuje już w naturze. Ostatniego dzikiego osobnika zabito w 1942 r. w górach Atlas. Wcześniej gatunek ten zasiedlał Atlas i północną Afrykę. Lwy te stanowiły atrakcję walk gladiatorów. Rozwój cywilizacji wzdłuż Nilu i na Synaju na początku drugiego tysiąclecia naszej ery zahamował przepływ genów wskutek odizolowania od siebie populacji Panthera leo leo. Królewskie zoo w wieży przetrwało ponad 600 lat. Zostało założone przez Jana I (Jana bez Ziemi), który panował w latach 1199-1216. Lwy były oznaką dobrych stosunków z innymi monarchami, którzy w prezencie przekazywali egzotyczne zwierzęta. To pierwsze lwy, które pojawiły się w Europie Północnej po wyginięciu pod koniec ostatniej epoki lodowcowej gatunków zamieszkujących Stary Kontynent. Naukowcy z Muzeum Historii Naturalnej i Uniwersytetu w Oksfordzie badali mitochondrialne DNA. Okazało się, że występują w nim geny charakterystyczne dla lwów berberyjskich. Czaszki odnaleziono w latach 30. w fosie otaczającej Tower of London. Chociaż w Muzeum Historii Naturalnej mamy jedną z najlepszych kolekcji ssaków na świecie, zachowało się niewiele okazów z królewskiej menażerii. Bezpośredni handel zwierzętami między Europą a subsaharyjską Afryką nie rozwinął się przed wiekiem XVIII, stąd nasze wyniki pozwalają spojrzeć pod nowym kątem na ścieżki historycznej wymiany – wyjaśnia Richard Sabin, kurator działu ssaków słynnego brytyjskiego muzeum. Royal Menagerie znajdowała się początkowo w Woodstock obok Oksfordu, potem przeniesiono ją do Tower of London. Jednymi z pierwszych mieszkańców tego zoo były 3 lamparty króla Henryka III, które podarował mu w 1235 roku Fryderyk II, władca Świętego Cesarstwa Rzymskiego Narodu Niemieckiego. Pierwsze pisemne wzmianki na temat przybytku pojawiają się w 1240 r. Dotyczą właśnie królewskiej kolekcji lwów. Dr Nobuyuki Yamaguchi z Uniwersytetu Oksfordzkiego wspomina, że choć lwy berberyjskie wyginęły na wolności, w ciągu ostatnich 30 lat ich możliwych potomków udawało się zlokalizować w populacjach z ogrodów zoologicznych, np. Temara Zoo w Rabacie, i cyrków. Nie wyklucza, że w obliczu postępów współczesnej nauki kiedyś znowu uda się je zobaczyć... Po latach badań i anegdotycznych już doniesień o lwach berberyjskich trzymanych w niewoli WildLink International i Uniwersytet Oksfordzki rozpoczęły International Barbary Lion Project. Z muzeów europejskich, m.in. z Turynu, Paryża i Brukseli, pobrano próbki kości lwów nubijskich. Odesłano je do Oksfordu, gdzie przeprowadzono sekwencjonowanie. DNA potomków lwów berberyjskich zostanie porównane z DNA ich przodków, w ten sposób określi się np. stopień hybrydyzacji z innymi podagtunkami lwów.
  8. Interdyscyplinarne podejście do nauki już nieraz okazało się najlepszym rozwiązaniem istniejących problemów. Tym razem wysiłek specjalisty w dziedzinie nanotechnologii ma szansę stać się przełomem w biologii molekularnej, a dzięki temu być może także w innych dziedzinach, np. w kryminalistyce lub medycynie. Dr Samuel Afuwape z amerykańskiego Uniwersytetu Narodowego, bo o nim mowa, opublikował niedawno hipotetyczny model przenośnego urządzenia zdolnego do szybkiego i wygodnego wykrywania DNA o określonej sekwencji. Detektory DNA pierwszej generacji bazują na fluorescencyjnych cząsteczkach przyłączanych do DNA, które emitują światło widzialne po oświetleniu światłem UV. Są one dość skuteczne, lecz, niestety, drogie i niezbyt szybkie w działaniu. Kolejna generacja tego typu urządzeń używa tzw. enzymów markerowych - białek zdolnych do przeprowadzania reakcji barwnej. Niestety, one również mają swoje wady: stosowane w nich białka są bardzo drogie i wrażliwe na warunki otoczenia, a rozmiary maszyn wciąż nie pozwalają na zabranie ich np. do samochodu, by wykonać analizy w terenie. Obecnie najczęstszym kierunkiem badań jest opracowywanie maszyn, które nie używałyby tak złożonych systemów detekcji, dzięki czemu byłyby mniejsze i tańsze. Właśnie taki kierunek działania przyjął dr Afuwape. Naukowiec opracował model urządzenia (należy zaznaczyć, że nie stworzył jeszcze jego prototypu), które wykrywałoby subtelne zmiany pola elektrycznego po złączeniu się dwóch cząsteczek DNA o odpowiadającej sobie sekwencji. Sercem układu jest specjalny tranzystor, nazwany ISFET (od ang. ion-selective field-effect transistor, co znaczy mniej więcej: selektywny dla jonów tranzystor zależny od efektu pola). ISFET jest w stanie wykrywać bardzo delikatne zmiany przewodności materiałów. Idea działania urządzenia jest następująca: połączenie ze sobą dwóch pasujących do siebie (komplementarnych) sekwencji DNA wyzwalałoby reakcję chemiczną, której efektem byłoby wytworzenie jonów. Zajście reakcji tego typu jest jednoznaczne z wytworzeniem prądu elektrycznego. Zadaniem ISFET wg pomysłu naukowca jest wykrycie wspomnianych zmian w przepływie prądu elektrycznego, co potwierdzałoby obecność w badanej próbie poszukiwanej cząsteczki DNA. Badacz opracował listę związków chemicznych, które potencjalnie mogłyby zostać wykorzystane w prototypie urządzenia. Ewentualne zastosowania urządzenia najlepiej opisał sam autor projektu: ISFET ma szansę stać się sercem wysoce precyzyjnych, czułych i miniaturowych detektorów DNA. Urządzenia takie znajdą szerokie zastosowanie w medycynie, rolnictwie, a także w naukach o środowisku. Przydadzą się także w związku z wykrywaniem broni biologicznej. Hipotetyczny model urządzenia zapowiada się więc niezwykle ciekawie. Z zainteresowaniem czekamy na stworzenie działającego prototypu.
  9. Europejskich eksploratorów Nowego Świata oskarża się o przywleczenie ze sobą wielu chorób i pasożytów. Napływowe organizmy nie tylko naprzykrzały się tubylczym Amerykanom – czasem wręcz ich dziesiątkowały. Za jednego ze współwinnych tej sytuacji uważano samego Kolumba, którego wyprawy miały sprowadzić na Indian plagę wszy. Najnowsze doniesienia amerykańskich i francuskich badaczy dowiodły jednak, że wielki odkrywca jest bez winy. Wspomniane zespoły naukowców niezależnie przebadały dwie peruwiańskie mumie, na których znaleziono liczne szczątki pasożytów. Analiza DNA zwierząt dowiodła, że żyły one na terenie dzisiejszego Peru niemal 500 lat przed lądowaniem Kolumba na Karaibach. Co więcej, okres żerowania badanego gatunku na Amerykanach oszacowano na co najmniej 10 tysięcy lat. Niestety, odkrycie niewiele pomoże wizerunkowi Kolumba – w wielu krajach Ameryki pamięta się o jego bezwzględnych rządach w założonej kolonii, a nawet o "ludobójstwie" popełnionym na lokalnym plemieniu. W świetle takich oskarżeń sprawa wszy wydaje się mało istotnym detalem raczej ponurego obrazu.
  10. Naukowcy z Newcastle University uzyskali embriony mające troje rodziców: 2 matki i jednego ojca. Uważają, że to duży postęp w leczeniu chorób dziedzicznych. Dzięki ich metodzie można wyeliminować wadliwe geny, a kobieta-nosicielka będzie miała pewność, że nie przekaże ich swojemu potomstwu. Technika ma pomagać kobietom z chorobami mitochondrialnymi, wynikającymi z zaburzeń w działaniu i budowie mitochondriów. Mitochondria to organelle komórkowe uznawane za centra energetyczne komórki, które dysponują własnym DNA (mtDNA). Mutacje w jego obrębie wywołują kilkadziesiąt różnych chorób. Mitochondria są dziedziczone niemal w całości po matce. Choroba mitochondrialna występuje u jednej osoby na 6500, czasami wspomina się o 5000. Może przyjmować postać zespołu MELAS (w przypadku którego występują epizody udaropodobne), padaczki mioklonicznej z tzw. "włóknami szmatowatymi", głuchoty, cukrzycy itp. Do tej pory nie udało się, niestety, opracować skutecznych metod leczenia, dlatego terapia obejmuje wyłącznie objawy. Zespół z Newcastle przeprowadził "transplantację mitochondriów". Zabieg dotyczył 10 zygot z poważnymi wadami, które uzyskano w trakcie zapłodnienia in vitro. Jądra komórkowe wszczepiano do jaj dawczyni, z których wcześniej usuwano niemal całe własne jądrowe DNA. Pozostawała tylko ta część, która koduje białka mitochondrialne, także te związane z kontrolą działania organelli. Rozwój zygot przebiegał prawidłowo, po upływie 6 dni zostały jednak zniszczone. Badacze zaprezentowali wyniki swoich badań na konferencji Medical Research Council Centre for Neuromuscular Diseases, która odbywała się w Londynie 1-2 lutego br. Profesor Paul Chinnery podkreśla, że choroby mitochondrialne dotyczą tkanek cechujących się dużym zapotrzebowaniem energetycznym, czyli m.in. serca, układu nerwowego czy mięśni. Na szczęście, zgodnie z przewidywaniami, nowa metoda terapeutyczna ma być dostępna w ciągu kilku lat, a nie dekad.
  11. Wielu z nas zdążyło już zapomnieć o szczypiących w oczy szamponach. Dzięki naukowcom nasze dzieci mogą nie wiedzieć, co to łzy płynące po przekrojeniu cebuli. Złagodzona wersja wspomnianego warzywa to efekt pracy badaczy z Nowej Zelandii i Japonii. Co ważne dla przeciwników krzyżowania DNA organizmów, zmodyfikowane rośliny nie powstały przez dodanie do nich obcych genów, lecz przez wyłączenie jednego z istniejących. Najistotniejszym osiągnięciem twórców owej cebuli nie jest bowiem gatunek "bezpieczny" dla kucharzy, lecz odnalezienie przyczyny nieprzyjemnych skutków ubocznych. Okazało się, że łzawienie nie jest efektem produkcji czynnika powstającego podczas przecinania cebuli, lecz skutkiem działania jednego z zawartych w niej enzymów. Aby usunąć niepożądany składnik, wystarczyło zablokować kodującą enzym sekwencję DNA. Według naukowców, opracowany przez nich proces ma jeszcze jedną zaletę: może poprawić smak cebuli. To zasługa związków siarki, które zwykle są zużywane podczas produkcji enzymu atakującego nasze oczy. W zmodyfikowanej roślinie większa ilość tych związków dołącza do substancji decydujących o smaku i innych korzystnych dla zdrowia cechach cebuli. Twórcy nowej odmiany warzywa twierdzą, że wynaleziona przez nich nowalijka trafi na stragany za 10 do 15 lat. Technika wyciszania genów może natomiast przydać się nie tylko do podniesienia walorów smakowych obiadu, ale też do zwalczania wirusów oraz produkcji bardziej odponych gatunków roślin uprawnych.
  12. Uczeni z King’s College London przestrzegają, że siedzący tryb życia powoduje, iż nasze DNA przedwcześnie się starzeje. Badania na bliźniętach wykazały, że to z nich, które aktywnie spędza wolny czas, jest biologicznie młodsze od bliźniaka lubiącego posiedzieć w fotelu. Okazało się, że u osób mniej aktywnych fizycznie skracanie się telomerów przebiega szybciej niż u osób aktywnych. To z kolei prowadzi do szybszego starzenia się komórek. Nie od dzisiaj wiadomo, że brak aktywności fizycznej sprzyja chorobom układu krążenia, nowotworom i cukrzycy typu 2. Teraz uczeni dowiedzieli się, że powoduje przedwczesne starzenie się. Zespół z King’s College London przebadał 2401 par bliźniąt, prosząc o opisanie swojej aktywności fizycznej. Odpowiadającym pobrano krew, z której wyekstrahowano DNA. Naukowcy skupili się na badaniu telomerów, które są wskaźnikiem starzenia się, gdyż wraz z wiekiem ulegają skróceniu, przez co komórki stają się bardziej podatne na uszkodzenia i śmierć. Badania białych ciałek krwi wykazały, że telomery tracą każdego roku średnio 21 par nukleotydów. U osób mniej aktywnych fizycznie zauważono, że były one krótsze niż u aktywnych. Naukowcy dość precyzyjnie wyliczyli, o ile uległy one skróceniu. Okazało się, że osoby najmniej aktywne, które na ćwiczeniach spędzały tygodniowo około 16 minut, miały o 200 par nukleotydów krótsze telomery od osób, które ćwiczyły tygodniowo co najmniej 199 minut. Innymi słowy, DNA osób najbardziej aktywnych było o 10 lat młodsze, od DNA osób najbardziej leniwych. Taka była średnia dla całej badanej grupy. Porównawcze badania bliźniąt dały podobne wyniki. Uczeni przypuszczają, że u osób mniej aktywnych komórki mogą być bardziej narażone na negatywne działanie wolnych rodników oraz na zapalenia. Wiadomo też, że do skracania telomerów przyczynia się stres. Ćwiczenia fizyczne pomagają zaś go przezwyciężyć.
  13. Naukowcy z Venter Institute, którego współzałożycielem jest słynny Craig Venter, zakończyli drugą z trzech faz projektu, którego celem jest stworzenie sztucznego życia. Uczeni stworzyli kompletną kopię genomu bakterii. Udało się im skopiować coś, co już istnieje. Nie stworzyli więc nowego nieznanego w przyrodzie organizmu. Nie potrafią też spowodować, by powstał z niego żywy organizm. Gdyby się to udało człowiek byłby w stanie tworzyć np. rośliny wychwytujące z atmosfery olbrzymie ilości węgla, bakterie zmieniające trawę w paliwo czy produkujące lekarstwa. Naukowcy mówią jednak, że jeszcze sporo czasu upłynie, zanim będzie to możliwe. Wciąż bowiem nie rozumiemy, w jaki sposób powstaje samo życie. Venter jest jednak przekonany, że z czasem uda się przezwyciężyć wszystkie bariery i kiedyś ludzie będą tworzyli nowe formy życia. David Magnus, dyrektor Centrum Etyki Biomedycznej na Uniwersytecie Stanforda przestrzega, że gdy nauczymy się to robić, będziemy mogli tworzyć zarówno organizmy pożyteczne jak i niebezpieczne.
  14. Wystartowała europejska strona założonej przez Google’a firmy wykonującej testy DNA. W listopadzie 2007 podobna witryna rozpoczęła działalność w USA. W Ameryce firma 23andMe oferuje badania DNA w cenie 999 dolarów. Klient wysyła do firmy próbki śliny i 4-6 tygodni później otrzymuje za pośrednictwem Internetu wyniki badań. Założyciele firmy mówią, że dane składające się z pół miliona informacji można łatwo zwizualizować i zrozumieć. W ofercie 23andMe nie znajdziemy jednak propozycji dotyczących interpretacji wyników badań. Nie dowiemy się zatem, czy jesteśmy bardziej narażeni na jakieś typy chorób. Po takie dane będziemy musieli udać się do innych specjalistów. Część ekspertów uważa jednak, że tego typu testy mają małą wartość i spowodują tylko niepotrzebne zamieszanie wśród osób zbytnio przejmujących się stanem swojego zdrowia.
  15. Komputerowe modele obliczeniowe wykazały, że obydwie nici DNA, a nie jedna - jak dotychczas sądzono - są zdolne do bezpośredniego kodowania informacji, która jest następnie przepisywana na RNA. Odkrycie to jest o tyle ciekawe, że do tej pory sądzono, że tylko jedna z nici służy do kodowania RNA, a druga służy wyłącznie jako jej komplementarna kopia, tzn. jej "lustrzane odbicie". Dla każdej zasady bowiem jest przypisana na drugiej nici inna, ściśle określona, dzięki czemu znając sekwencję tylko jednej nici można odtworzyć drugą. Liczne typy RNA przechodzą proces translacji (tj. "przepisania" na sekwencję aminokwasów w białku) z wytworzeniem białka, podczas gdy inne RNA pełnią swoje funkcje w komórce w sposób bezpośredni. Pewne geny, kodujące tzw. miRNA (microRNA), istniejące w ludzkich komórkach w liczbie kilkuset, pełnią istotną funkcję regulacyjną w czasie rozwoju płodowego. Co ciekawe jednak, nowo odkryte geny, w przeciwieństwie do znanych dotychczas, były "zapisane" na tzw. nici matrycowej DNA, a nie na nici kodującej, jak dotychczas sądzono. Odkryto osiem takich par genów u myszy i kolejne dwie u drożdży. Cząsteczki miRNA składają się w struktury przypominające spinkę do włosów (tzn. ich końce są ze sobą spięte, a ich środkowa cześć tworzy pętlę), w której nici łączą się ze sobą na pewnym odcinku w parę podobnie jak w DNA tworząc podwójną nić. Tworzenie tej nici, podobnie jak w DNA, jest oparte o zasadę komplementarności (tzn. określone zasady zawsze łączą się tylko z inną, określoną zasadą). Dopiero po zajściu tego procesu miRNA przyjmuje swoją funkcję. Odkrycie Kellisa i Starka ma szansę stać się kamieniem milowym w zrozumieniu genomu i regulacji rozwoju osobniczego. Razem z wcześniejszym odkryciem miRNA otwiera ono nową drogę poszukiwania mechanizmów, które sterują ekspresją genów i rozwojem od pojedynczej komórki do dojrzałego, w pełni rozwiniętego organizmu.
  16. Od dłuższego czasu wiadomo było, że podczas atakowania organizmu, wirus HIV wykorzystuje określone białka gospodarza, dzięki którym może pomyślnie przechodzić kolejne fazy swego rozwoju i dalej się rozmnażać. Dotychczas znano 36 takich białek, a ich znajomość niedawno zaczęto wykorzystywać w terapiach zwalczających wirusa. Naukowcy z Harvardu opublikowali właśnie nową listę potencjalnych celów wirusa – liczy ona aż 273 pozycje. Zespół badaczy, na którego czele stoi Stephen Elledge z Brigham and Women's Hospital, odnalazł nowe białka potrzebne wirusowi dzięki technice zwanej interferencją RNA. Korzystając z tej metody, naukowcy wyłączali kolejne geny ludzkiego DNA (przeprowadzono tysiące prób) i sprawdzano, jak w takich warunkach radzi sobie wirus HIV. Rzecz jasna, eksperymentów nie prowadzono na żywych organizmach, lecz w probówkach. Jeśli po wyciszeniu jednego z genów wirus nie namnażał się równie skutecznie, jak w normalnej komórce, białko kodowane przez taki gen trafiało na wspomnianą listę. Jak łatwo zauważyć, praca wykonana przez badaczy to zaledwie pierwszy krok na drodze do opracowania kolejnych terapii dla osób zarażonych HIV. Dzięki nowym danym można będzie lepiej poznać cykl "życia" wirusa, a dopiero po zdobyciu tej wiedzy pokusić się o opracowanie metod jego zwalczania. Warto dodać, że większość obecnie spotykanych preparatów atakuje samego wirusa, ale nie zakłóca procesu jego namnażania się. Najnowsze wyniki badań mogą zatem doprowadzić do powstania leków z grupy, która obecnie jest bardzo nieliczna, a jeszcze kilka miesięcy temu była zupełnie niedostępna dla lekarzy.
  17. Obecnie onkolodzy, gdy chcą sprawdzić, czy chemioterapia, której poddany został pacjent, jest skuteczna, muszą odczekać kilka tygodni i sprawdzić czy guz się zmniejszył. Prace naukowców z MIT-u mogą przyczynić się z jednej strony do skrócenia tego procesu, a z drugiej – do zmniejszenia skutków ubocznych chemioterapii. Uczeni pracują bowiem nad zdalnie sterowanymi wielozadaniowymi cząsteczkami. Mają one działać jednocześnie jako transportery dla leków oraz kontrast dla rezonansu magnetycznego. W tej chwili akademicy potrafią już zmusić cząsteczki do uwalniania leku na żądanie. Wystarczy podgrzać je falami elektromagnetycznymi o niskiej częstotliwości. Źródło tych fal znajduje się, oczywiście, poza ciałem pacjenta. Opracowane przez Sangeeta Bhatię nanocząsteczki to kule z tlenków żelaza, powiązane z peptydami atakującymi guza i łańcuchem DNA. Z kolei DNA powiązane jest z lekami takimi jak np. cisplatyna. Gdy całość dotrze do guza, jest traktowana falami elektromagnetycznymi, nanocząsteczki rozgrzewają się i powodują, że łańcuch DNA się rozplątuje, uwalniając lek. Co więcej, tak skonstruowane cząstki są bardzo elastyczne. Temperatura, w której DNA się rozplątuje zależy od długości łańcucha. Można więc stworzyć cząstki, które reagują na różne temperatury. Poprzez zmianę częstotliwości fali elektromagnetycznej można rozgrzewać je w różnym stopniu, wielokrotnie stopniowo uwalniając lekarstwa. Wydaje się, że MIT osiągnął jak dotychczas największe postępy w tego typu chemioterapii. Podobne prace prowadzone są też przez inne instytuty naukowe, ale opracowane przez nie metody albo nie działają, albo nie dają kontroli nad tym, kiedy i ile leków jest uwalnianych. Jedna z konkurencyjnych metod zakłada rozpuszczanie metalowych nanocząsteczek za pomocą lasera. Jest to jednak metoda bardzo skomplikowana, gdyż odpowiednio trzeba dobrać moc lasera i precyzyjnie go nakierować. Tymczasem fale elektromagnetyczne nie wymagają precyzji i bez szkody dla pacjenta mogą być kierowane na całe ciało.
  18. Chroniąc uprawy przed szkodnikami, stosujemy pestycydy. Te jednak szkodzą na dłuższą metę zarówno nam samym, jak i środowisku. Akumulują się w wodzie, glebie oraz tkankach żywych organizmów. Dlatego rolnictwo ekologiczne coraz częściej korzysta z pomocy bakterii i grzybów, a ostatnio nawet skorpionów. Raymond St. Leger, profesor entomologii z University of Maryland, wyhodował superzabójczy gatunek grzyba. Do genomu Metarhizium anisopliae wprowadził geny kodujące neurotoksynę AaIT. To składnik jadu jednego z najgroźniejszych dla ludzi gatunków skorpiona. Androctonus australis zamieszkuje Saharę (Nature Biotechnology). Oprócz genu kodującego toksynę, do DNA grzyba wprowadzono też gen kontrolny. Powoduje on, że trucizna jest wytwarzana wyłącznie w krwi insekta. Skorpiony dysponują toksynami doskonale dostosowanymi do zabijania owadów. Drapieżnik ten uśmierca, nakłuwając wcześniej ofiarę. Musieliśmy więc znaleźć sposób na wprowadzenie trucizny do organizmu bez skorpiona. Ze względu na naturalną zakaźność, grzyby są do tego celu idealne. Lądują na powłokach ciała owada i wbijają w nie strzępki (hyphae), dzięki czemu wrastają w tkanki. Gdyby zmusić grzyby do wprowadzania do organizmu ofiary toksyny, można by ją szybko zabić. Właśnie to się nam udało – wyjaśnia profesor St. Leger. Metarhizium anisopliae i gatunki pokrewne są już wykorzystywane, m.in. w Australii i Afryce, do zwalczania szkodników upraw (np. szarańczy) i komarów. Przed skojarzeniem z toksyną skorpiona były jednak mniej skuteczne od syntetycznych pestycydów. Problem polegał na tym, że potrzeba sporo zarodników grzyba, by zabić owada. Poza tym trwa to dosyć długo. Ludzie są co prawda rzadziej gryzieni, ale nie zmniejsza to liczby zachorowań na malarię czy gorączkę tropikalną. Należało więc wyhodować superzabójczego grzyba, który uśmierca błyskawicznie. Testy laboratoryjne wykazały, że w porównaniu do niezmodyfikowanej wersji, M. anisopliae uzyskany dzięki inżynierii genetycznej jest 9-krotnie skuteczniejszy w uśmiercaniu komarów, 22-krotnie w tępieniu gąsienic i 30-krotnie w eliminowaniu najgroźniejszego szkodnika kawy Hypothenemus hampei.
  19. Detergent, który potrafi sam likwidować powstające podczas prania mydliny, znacznie zmniejszyłby pobór wody zużywanej do płukania. Zespół profesora Antona Middelberga z University of Queensland opracował do tego celu substancję powierzchniowo czynną, czyli surfaktant. Można go także zastosować do celów medycznych. Ze względu na wykorzystanie białek jest właściwie pepfaktantem. Kiedy ulepszono jego skład aminokwasowy, okazało się, że może uruchamiać lub blokować swoje właściwości, reagując na kwasowość otoczenia i obecność/brak jonów cynku. Gdy pepfaktant jest "włączony", może tworzyć emulsję lub piankę. Dookoła małych kieszonek z tłuszczem albo powietrzem formują się wtedy przypominające kolagenowe kapsułki. Jeśli surfaktant jest "wyłączony", pęcherzyki pękają. W sytuacji, gdy opisywana substancja spełnia rolę detergentu, może ona tworzyć błyskawicznie znikającą pianę. Podczas prania pepfaktant jest włączony i ma właściwości spieniające, w czasie płukania pH spada i bąbelki zanikają – wyjaśnia profesor Middelberg. Peptyd i wypłukany przez niego brud mogą być potem łatwo usunięte. Czemu, pomijając kwestię mniejszego zużycia wody, nowy detergent miałby być przyjaźniejszy dla środowiska? Australijczycy tłumaczą, że skoro jest zbudowany z aminokwasów, stanowi łatwy cel dla różnych mikroorganizmów. W pepfaktancie wykorzystano białko, które łącząc się z DNA, uruchamia ekspresję genów. Wykorzystano jednak tylko niewielki fragment oryginalnej cząsteczki. Stało się tak, by jak nadmienia profesor, detergent nie wpływał na ekspresję genów organizmów zamieszkujących ekosystem. W przyszłości zostanie dokładnie zbadana jego toksyczność i biodegradowalność. Początkowo pepfaktant będzie kosztował więcej od tradycyjnych detergentów. Może się to wkrótce zmienić, ponieważ ceny ropy stale rosną. Niewykluczone, że pepfaktant znajdzie zastosowanie w medycynie i zostanie wykorzystany do dostarczania leków, np. przeciwnowotworowego taksolu. Ma on oleistą konsystencję i obecnie podaje się go w formie zastrzyku. Za pomocą enkapsulacji można by jednak uzyskać żelowe drażetki z ukrytym wewnątrz taksolem.
  20. Wiele lat po śmierci Krzysztofa Kolumba genetycy rozpoczęli prace nad jego pochodzeniem. Teorii dotyczących korzeni wielkiego podróżnika i odkrywcy było naprawdę wiele. Miał być m.in. nieślubnym synem księcia oraz żydowskim uciekinierem umykającym hiszpańskiej inkwizycji. Przez długi czas żadnej z nich nie dało się ostatecznie potwierdzić ani wykluczyć, teraz badanie DNA może zakończyć tę debatę. Jak napisano w niedzielnym wydaniu The New York Times, naukowcy i genetycy amatorzy zbierają na terenie Europy wymazy z błony śluzowej policzka. Wszystko po to, by stwierdzić, czy Kolumb był genueńczykiem, Katalończykiem, Kastylijczykiem, czy przedstawicielem jeszcze innej grupy etnicznej. Gdyby udało się dopasować chromosomy Y Kolumba i któregoś ze współcześnie żyjących mężczyzn, byłoby wiadomo, skąd dokładnie wyruszył na podbój świata. DNA podróżnika pozyskano z kości.
  21. Craig Venter, sława wśród specjalistów badających DNA, stworzył pierwszy sztuczny chromosom. Praca Ventera nie została jeszcze oficjalnie zaprezentowana środowisku naukowemu, ale już teraz wiadomo, że wywoła ona gorące dyskusje. Sztuczny chromosom może pozwolić na kreowanie w przyszłości sztucznego życia, np. nowych gatunków roślin i zwierząt. Może się też przyczynić do powstania nieznanych dotąd źródeł energii i wspomóc ludzi walczących z globalnym ociepleniem. Nasuwa się też jednak wiele pytań o etyczną stronę takich działań oraz o to, jak na wprowadzenie nowych gatunków zareaguje ziemski ekosystem. Venter i jego zespół stworzyli chromosom składający się z 381 genów i 580 000 par zasad kodu genetycznego. Do eksperymentalnych badań wykorzystano bakterię Mycoplasma genitalium. Naukowcy usunęli z niej 20% genów, pozostawiając tylko te konieczne do podtrzymania życia. Następnie sztucznie zrekonstruowali chromosom. Nowy organizm nazwali Mycoplasma laboratorium. Uzyskana w ten sposób forma życia polega na mechanizmach replikacyjnych i metabolicznych gospodarza. Później stworzony przez ludzi kod genetyczny przeszczepiono innej bakterii.
  22. Być może już wkrótce będziemy świadkami powstania pierwszego w dziejach świata eliksiru młodości. Niedawno odkryto dwa białka związane za starzeniem się. Za pomocą odpowiednich zastrzyków można by zniwelować szkody poczynione w mitochondrialnym DNA przez mutacje. Mitochondria są centrami energetycznymi komórek. Występują we wszystkich ich rodzajach, z wyjątkiem erytrocytów. Naprawianie mutacji poprzez wprowadzenie do mitochondriów prawidłowych genów pozwoliłoby (przynajmniej częściowo) oddalić widmo chorób związanych ze starzeniem się, np. nowotworów, cukrzycy czy alzheimeryzmu, i spowolnić deteriorację organizmu. DNA mitochondriów jest niezależne od materiału genetycznego zgromadzonego w jądrze. Jeśli pojawią się w nim mutacje, mitochondrium zaczyna funkcjonować nieprawidłowo. Podczas prób naprawy pojawia się jednak pewien problem: jak przetransportować gen przez błony białkowo-lipidowe. Zespół prowadzony przez Marisol Corral-Debrinski z Uniwersytetu Piotra i Marii Curie w Paryżu wybrał dwie mutacje mitochondrialnych genów. Jedna z nich wiąże się z osłabieniem siły mięśniowej, druga ze ślepotą. Naukowcy oznaczyli prawidłowo zbudowane geny unikatowymi „metkami” i wprowadzili je do hodowanych w laboratorium komórek. Udało im się odwrócić mutacje, które zaszły w obrębie centrów energetycznych. Teraz planowane są testy na szczurach, potem na ludziach. Jeśli zakończą się one sukcesem, ludzkość będzie się mogła cieszyć pierwszym eliksirem młodości. Spowolni on proces starzenia się, ale go całkowicie nie wyeliminuje, ponieważ zmiany w mitochondrialnym DNA nie są jedynymi czynnikami powiązanymi ze starzeniem się.
  23. Dzięki odkrytemu niedawno szkieletowi ptaka dodo uda się być może wyekstrahować jego DNA. Dodo (Raphus cucullatus) należał do rodziny drontów. Był nielotem spokrewnionym z gołębiami. Jeszcze w XVII wieku żył na Mauritiusie. Miał ok. 90 cm wzrostu i składał jaja na ziemi. Drapieżnikom, takim jak szczury czy wprowadzone przez europejskich odkrywców świnie, łatwo się było do nich dobrać. Habitat nielota został zniszczony także przez samego człowieka. Ptak wyginął pod koniec XVII wieku, mniej więcej w 80 lat po pojawieniu się na wyspie obcych. W zeszłym roku naukowcy, którzy w górach Mauritiusa poszukiwali karaluchów, natrafili przez przypadek na szkielet dodo. Od imienia jednego z odkrywców ochrzczono go Fredem. Pofragmentowany kościec znajdował się w stanie rozkładu. Istnieją jednak szanse na wyekstrahowanie DNA, ponieważ przeleżał on długi czas w stałej temperaturze i suchym/lekko wilgotnym powietrzu jaskini (to czynniki kluczowe dla zachowania się kwasu dezoksyrybonukleinowego). Biolodzy sądzą, że Fred zginął na dnie groty, ponieważ szukał schronienia przed gwałtownym cyklonem. Niestety, wpadł w głęboką rozpadlinę i nie potrafił się z niej wydostać. DNA wymarłego nielota miałoby ogromną wartość naukową, ponieważ niewiele wiadomo na temat genetyki dodo. Uzyskanie go pomogłoby też akademikom ocenić, jak długo szkielet ptaka przeleżał w ukryciu. Fred nie jest jedynym odnalezionym egzemplarzem, pierwszym jednak, który nie zachował się w okolicach przybrzeżnych. W 1865 roku nauczyciel George Clark znalazł np. na bagnach Mare aux Songes liczne kości dodo i innych wymarłych zwierząt. W 2005 i 2006 współcześni naukowcy przeszukiwali te same moczary. Znaleźli kości wielu osobników, w tym rzadkie egzemplarze, np. dziób i pisklęta. Masowy grób ma przynajmniej 2 tysiące lat. To bardzo istotne odkrycie. Dzięki niemu można zrozumieć, jak żyły dodo, ile mniej więcej osobników zamieszkiwało wyspę, co jadły, jak się rozmnażały i jak wychowywały potomstwo, zanim na Mauritiusie pojawił się człowiek – uważa Julian Hume z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie. W odróżnieniu od Freda, szkielety z masowego grobu dobrze się zachowały, ale nie udało się z nich uzyskać DNA.
  24. Po 95 latach udało się wreszcie prawidłowo zidentyfikować tzw. chłopca z Titanica. W 2002 roku po badaniu DNA uznano go za 13-miesięcznego Fina Eino Panulę, teraz naukowcy kanadyjscy twierdzą, że był to 19-miesięczny Anglik: Sidney Leslie Goodwin. Dziecko podróżowało razem z rodziną, która miała rozpocząć w USA nowe życie. Jego ciało znaleziono po 6 dniach od zatonięcia transatlantyku. Dryfowało po wodach północnego Atlantyku. Pierwotnie DNA chłopca dopasowano do materiału genetycznego współcześnie żyjących spadkobierców Finów. Jak zauważa jednak Ryan Parr, szef zespołu badawczego z Lakehead University w Ontario, pomyłki się zdarzają, trzeba się po prostu umieć do nich przyznać. Tym razem wyniki są ostateczne. Opierając się na wielkości zębów, naukowcy mogli zawęzić grupę branych pod uwagę osób do mniej więcej rocznych dzieci. Kanadyjczyków nie zadowalały uzyskane wcześniej wyniki, dlatego zdecydowali się na kolejne testy. Zbadali fragment HVS1 (ang. hypervariable segment 1) z mitochondrialnego DNA i okazało się, że chłopiec nie może należeć do rodziny Panula. Ciało malca zostało pochowane w Halifax w Kanadzie razem z 1500 innymi ofiarami góry lodowej. Pozbawione tożsamości dziecko stało się symbolem wszystkich dzieci, które zginęły w katastrofie. Po mylnej identyfikacji sprzed 5 lat z Finlandii przybyli na zbiorowy grób żyjący krewni. Chociaż teraz poinformowano o odkryciu rodzinę Goodwinów, nie wiadomo, czy ktoś zamierza odwiedzić cmentarz za oceanem.
  25. Centrum badawcze Rothbert Institute rozpoczyna program o nazwie Projekt Matuzalem. Jego celem jest zsekwencjonowanie genomu 100 osób, które żyją co najmniej 100 lat. Uczeni chcą w ten sposób poznać tajemnicę długiego życia. Ocenia się, że wieku 100 lat dożywa 1 osoba na 7000. Wiele ze staruszków cieszy się dobrym zdrowiem jeszcze w wieku ponad 90 lat, mimo iż nie prowadzą szczególnie zdrowego trybu życia. Dobrym przykładem może być tutaj komik George Burns, który przeżył 100 lat i 2 miesiące paląc przez większość życia olbrzymią liczbę cygar. Jedna z kobiet, którą chcemy zbadać, ma ponad 100 lat, a jeszcze dwa lata temu grała w tenisa – mówi Jonathan Rothberg. Marzę o tym, by znaleźć u tych osób modyfikację genetyczną, która powoduje, że żyją tak długo – dodał. Rothberg jest również założycielem firmy Rohe 454 Life Sciences, która specjalizuje się w rozwijaniu technologii sekwencjonowania DNA. To właśnie ta firma zsekwencjonowała genom Jamesa Watsona, jednego z odkrywców DNA. Projekt ten kosztował o cały rząd wielkości więcej, niż sekwencjonowanie tradycyjnymi metodami, ale jego celem było pokazanie możliwości technicznych 454 Life Sciences. Genom staruszków będzie sekwencjonowany inną techniką. Uczeni skupią się tylko na regionach kodujących DNA, które stanowią około 1% całego genomu. Dlatego zbadanie DNA 100 osób będzie kosztowało tyle, co zsekwencjonowanie całego genomu Watsona. Rothberg podkreśla, że badanie całego genomu w tym wypadku nie ma sensu. Nasza wiedza dotycząca ludzkiego genomu niemal w całości (w 95%) dotyczy właśnie rejonów kodujących. Innych części DNA na razie naukowcy niemal w ogóle nie rozszyfrowali. Projekt Matuzaloem to nie pierwsza próba znalezienia odpowiedzi na zagadkę długowieczności. Rothberg informuje jednak, że różnica w podejściu do badań jest ogromna. Poprzednio uczeni skupiali się na całym genomie, więc mogli przeoczyć sporo szczegółów. Całościowe skanowanie DNA nie pozwala na wykrycie wielu rzeczy. W samym genomie Watsona znaleziono 170 000 drobnych różnic, których nie wykazało badanie całościowe. Ze zdaniem Rothberga zgadzają się inni specjaliści. To może być bardziej bezpośredni i szybki sposób na badanie genomu – mowi Thomas Perls, dyrektor New England Centenarian Study w Boston Medical Center. Perls uważa przy tym, że w DNA stulatków z jednej strony może brakować mutacji czyniących ludzi podatnymi na schorzenia związane z wiekiem (np. na chorobę Alzheimera czy choroby serca), a z drugiej mogą występować jakieś mutacje utrzymujące ich przy życiu.
×
×
  • Create New...