Znajdź zawartość

W układzie płciowym wirus zespołu nabytego niedoboru odporności podlega takim zamianom, że HIV-1 w nasieniu jest zupełnie różny od wirusów obecnych we krwi (PLoS Pathogens). Na całym świecie do większości zakażeń dochodzi drogą płciową, a zarażającym partnerem jest przeważnie mężczyzna. Najnowsze odkrycia naukowców z Uniwersytetu Północnej Karoliny są niezwykle ważne, gdyż natura wirusów HIV w męskich drogach płciowych wydaje się kluczowa dla zrozumienia procesu transmisji. Jeśli wszystko, co wiemy o HIV, bazuje na wirusach z krwi, gdy de facto wirus w nasieniu ewoluuje i jest inny, możemy mieć niekompletny pogląd na to, co dzieje się podczas przekazywania wirusa – podkreśla dr Ronald Swanstrom. W ramach studium zespół Swanstroma porównywał populacje wirusów ze spermy i krwi 16 mężczyzn z przewlekłym zakażeniem HIV-1. Analiza genu env, który koduje glikoproteiny otoczki wirusa jako gp160, następnie rozdzielane na gp41 i gp120, wykazała uderzające różnice między patogenami z wymienionych wyżej źródeł. Różnice sekwencyjne między krwią a nasieniem były jak migające czerwone światło; to cenna wskazówka dotycząca biologii wirusa w układzie płciowym. Kiedy przyglądaliśmy się sekwencjom we krwi, z trudem znajdowaliśmy jakiekolwiek podobieństwa. Mieliśmy do czynienia z bardzo złożoną i zróżnicowaną populacją. Gdy zaś skupialiśmy się na spermie, co chwilę natykaliśmy się na taką samą sekwencję. Za zmiany widoczne w nasieniu odpowiadają, wg Amerykanów, dwa mechanizmy: 1) amplifikacja klonalna (amplifikacja polega na pomnożeniu liczby kopii genów) i 2) kompartmentalizacja (podział na poletka). W pierwszym przypadku jeden lub kilka wirusów namnaża się w bardzo krótkim czasie, przez co populacja jest stosunkowo jednorodna. W drugim wirus replikuje się w limfocytach T w układzie moczowym w ciągu długiego czasu, dzięki czemu powstaje odrębna populacja, która jest zarazem złożona, jak i odmienna od HIV-1 z krwi. By stwierdzić, czemu w grę wchodzą akurat te mechanizmy, naukowcy zmierzyli w próbkach krwi i nasienia stężenia 19 cytokin i chemokin. Okazało się, że w spermie stężenia tych związków, które biorą udział w kreowaniu odpowiedzi immunologicznej, były dużo wyższe, co sprzyja namnażaniu wirusa, gdyż komórki docelowe są stale utrzymywane w stanie pobudzenia.

Sposób, w jaki ludzie zapamiętują kroki taneczne, zależy od ich kręgu kulturowego. Przedstawiciele Zachodu operują pojęciami w rodzaju "w prawo" lub "w lewo", a dla wędrownych plemion zbieracko-myśliwskich z Namibii bardziej naturalne jest najwyraźniej opisywanie ruchu za pomocą stron świata – krok na północ, a teraz na wschód. Wg naukowców, różnice nie odnoszą się do języka. Odzwierciedla on jedynie sposób, w jaki mózg interpretuje i zapamiętuje relacje przestrzenne. Ludzki umysł wykazuje większe zróżnicowanie kulturowe, niż zakładamy. Nawet codzienne zadania, o których w ogóle nie myślimy podczas ich wykonywania, np. utrwalanie kroków tanecznych, są realizowane odmiennie – podkreśla Daniel Haun z Grupy Badawczej na rzecz Porównawczej Antropologii Poznawczej Maxa Plancka. Dotąd naukowcy wiedzieli, że poszczególne kultury inaczej reprezentują położenie obiektów w przestrzeni. Umiejscowienie nóg i rąk jest jednak czymś tak egocentrycznym, że Niemcy myśleli, że wszyscy ludzie na świecie zapamiętują ruchy ciała tak samo. Badacze uczyli tańca dzieci z Niemiec oraz maluchy z plemienia Haikom w Namibii. Instruktor stał obok i pokazywał prosty ruch. Należało potrząsać złożonymi rękoma w sekwencji prawa-lewa-prawa-prawa (PLPP). Potem adeptów tańca poproszono o obrócenie się o 180 stopni wokół własnej osi i powtórzenie układu. Na koniec dzieci tańczyły jeszcze raz w pierwotnym położeniu. Jeśli ktoś kodował taniec PLPP za pomocą koordynat egocentrycznych, powinien odtwarzać sekwencję PLPP zarówno po pierwszym, jak i drugim obrocie. Gdyby jednak osoba posługiwała się koordynatami allocentrycznymi, po rotacji 1. pojawiłby się układ LPLL, a po drugiej z powrotem PLPP. Dzieci z Niemiec prawie zawsze poruszały rękoma w ten sam sposób, czyli prawo-lewo-prawo-prawo, bez względu na ustawienie w przestrzeni. Pojawiła się więc u nich reakcja skoncentrowana na własnym ciele. Maluchy z Namibii wraz z obrotem o 180 stopni zmieniały kierunek ruchów, przestawiając się na wersję lewa-prawa-lewa-lewa. Oznacza to, że zapamiętywanie przez nie ruchów odnosiło do zakotwiczonego w środowisku zewnętrznego systemu odniesień.

Badacze z Princeton University utrwalili aktywność pojedynczych neuronów mysiego hipokampa podczas przemierzania wirtualnego labiryntu. Wg nich, rytmiczne wyładowania można by powiązać z położeniem zwierzęcia. Amerykanie mają nadzieję, że ich metoda pozwoli odkryć, w jaki sposób aktywność neuronów formuje nowe ślady pamięciowe i oddziałuje na zachowanie. W rzeczywistości cyfrowej gryzonie biegały, choć ich głowa była unieruchomiona. Pozwoliło to biologom na uzyskanie ciągłego zapisu aktywności pojedynczego neuronu. Wzięli oni na cel komórki miejsca hipokampa (ang. place cells), po raz pierwszy opisane w 1978 r. przez O'Keefe'a i Dostrovsky'ego u szczurów. Uaktywniają się one, gdy lokalizacja w środowisku odpowiada obsługiwanemu przez nie polu. Wcześniej specjaliści badali ich działanie za pomocą elektrod zewnątrzkomórkowych. Jak jednak zauważa prof. David Tank, w ten sposób określano aktywność, lecz już nie to, jak jest generowana. Jego ekipa zastosowała inną technikę, dzięki której udało się utrwalić aktywność wewnątrz neuronu. Podczas eksperymentu myszy przebierały właściwie tylko łapami. Poza tym nie przemieszczały się, ponieważ umieszczano je na kuli lewitującej nad ziemią, czyli na czymś w rodzaju minipoduszkowca. Myszy łatwo chodzić i biegać po takiej powierzchni – to zupełnie jak kołowrotek [widywany w akwariach chomików]. Przesuwając kulę, gryzoń kontrolował swoje ruchy w wirtualnym labiryncie. Na końcu każdego czekała nagroda. Gdy zwierzę miało ochotę na kolejną, musiało się odwrócić i biec do drugiego końca. Komórki miejsca stawały się aktywne w określonych okolicach korytarza. Wyładowania grup neuronów wrażliwych na położenie następowały w szczególnym rytmie [...]. Patrząc na czasowanie aktywności, można zatem powiedzieć, gdzie mysz się znajduje. Niewykluczone, że timing stanowi rodzaj kodu, który jest jakoś przekładany na pamięć. Profesor Tank nadmienia, że nadal nie wiadomo, jaką dokładnie funkcję spełniają komórki miejsca. Czy stanowią fundamentalną część systemu nawigacyjnego mózgu, czy też ich rola jest bardziej uogólniona i polega na umożliwieniu zapamiętywania sekwencji zdarzeń.

Międzynarodowy zespół naukowców ukończył projekt sekwencjonowania genomu myszy domowej (Mus musculus). Dostarczył on wielu cennych informacji, które mogą być przydatne dla badaczy z zakresu medycyny i fizjologii. Najważniejszym odkryciem dokonanym przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych, Szwecji i Wielkiej Brytanii jest zidentyfikowanie genów lub ich kopii występujących u myszy, lecz nieobecnych w genomie człowieka. Sporym zaskoczeniem może być fakt, iż sekwencji takich odkryto aż 4000. Jest to niezwykle istotna wiadomość, ponieważ pozwoli ona na ustalenie przyczyn, dla których niektóre aspekty funkcjonowania naszych organizmów są zupełnie odmienne. Mysz domowa jest dopiero drugim (po człowieku) gatunkiem ssaka, którego informację genetyczną udało się zsekwencjonować w całości. Mało tego - studium przeprowadzono na wielu różnych odmianach M. musculus, dzięki czemu możliwe będzie np. dobieranie szczepów zwierząt optymalnych do określonych rodzajów eksperymentów. Ku zaskoczeniu naukowców okazało się, że niektóre fragmenty genomu myszy ewoluują zadziwiająco szybko. Zaobserwowane zmiany musiały bowiem zajść w ciągu ostatnich 90 milionów lat, czyli po wyodrębnieniu się linii rozwojowej tego gatunku. Nowe odkrycia są niezwykle istotne i mogą nam pomóc w oddzieleniu genów fundamentalnych dla procesów życiowych, identycznych u wszystkich ssaków, od tych, które sprawiają, że myszy są tak bardzo odmienne od ludzi, tłumaczy prof. Chris Ponting, pracownik Uniwersytetu Oksfordzkiego, jeden z głównych autorów studium. Badaczy bez wątpienia czeka jeszcze mnóstwo pracy, zanim konsekwencje różnic genetycznych między ludźmi i zwierzętami zostaną dokładnie opisane. Jest to ogromne wyzwanie, lecz wiedza zdobyta dzięki jego podjęciu może nas zadziwić...