Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Geny determinujące kolor okrywy włosowej pudla pomagają także zwalczać infekcje. Przekonali się o tym naukowcy z Uniwersytetu Stanforda, którzy badali DNA setek psów, poszukując mutacji odpowiadających za umaszczenie.

Kiedy uzyskaliśmy już mapę genów pudla i zidentyfikowaliśmy odpowiednie geny, czekała nas niespodzianka – opowiada dr Gregory Barsh. Okazało się bowiem, że geny odpowiadające za kolor sierści, czyli wytwarzanie melanokortyny, kontrolują również produkcję białek zwanych defensynami. Jest to rodzina małych peptydów przeciwbakteryjnych. Związki te występują w neutrofilach, a także w komórkach jelita cienkiego oraz komórkach epitelialnych kratni i języka.

Wszystkie rodzaje defensyn przenikają przez zewnętrzną i wewnętrzną błonę patogenu, jednocześnie hamując syntezę białek, kwasu nukleinowego i proces oddychania. Naruszenie wewnętrznej błony powoduje "wypływ" zawartości komórki. Do środka dostają się z kolei cząsteczki, których w normalnych okolicznościach tam nie ma.

Laboratorium Barsha przez 15 lat zajmowało się badaniem szlaku metabolicznego melanokortyny, m.in. białek i hormonów, które kontrolują ilość wytwarzanych przez organizm melaniny i kortyzolu. Opisywany szlak odgrywa ważną rolę w kontroli wagi ciała i pigmentacji skóry (stąd pomysł Amerykanina na badanie barwy okrywy włosowej u psów).

Skoro szlaki metaboliczne defensyn i melanokortyny się pokrywają, pojawia się pytanie o rolę spełnianą przez te ostatnie.

Są nazywane defensynami, gdyż ludzie sądzą, że ich funkcja polega na obronie przed patogenami. Nikt jednak nie był w stanie rzeczywiście udowodnić, że defensyny są defensywne. Wg Barsha, rola tych białek nie ogranicza się jedynie do wspomagania układu odpornościowego.

Liczba genów defensyny bardzo się zmienia, jeśli przyjrzymy się różnym gatunkom. Podobnego zjawiska nie zaobserwowano w przypadku większości innych genów. Pan doktor przypuszcza, że ich plastyczność może umożliwiać psom (a zapewne także i ludziom) przystosowywanie się do zmian środowiska.

Szczególnie ważne byłaby zdolność dostosowywania się do zmian zachodzących szybko w kategoriach ewolucyjnych. Czymś, co posiadło taką umiejętność, są właśnie patogeny. Dlatego zwierzęta i ludzie muszą "postępować" podobnie, by umieć sobie z nimi radzić.

Z drugiej strony kolor futra powinien pozwalać na zakamuflowanie się. A to także rodzaj adaptacji do otoczenia, w którym się żyje.

Kiedy widzimy u ludzi różnice w zakresie defensyn, powinniśmy też poszukać różnic w wadze ciała, produkcji kortyzolu, a także kolorze włosów, oczu czy skóry.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Całkiem interesujące - melanokortyna bierze udział w syntezie hormonów odpowiedzialnych m.in. za syntezę kortyzolu, czyli kto wie - może jest tak, że nie chodzi o współpracę na poziomie genów, a właśnie o regulację odpowiedzi via kortyzol? Ten ostatni jest silnie antyzapalnym hormonem, więc być może dodatkowo obniża syntezę defensyn? Ciekawe, ciekawe... Choć przywołuje obrzydzenie na myśl o zeszłorocznym egzaminie z biochemii :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od czasu, gdy odkryto, że w ciągu ostatnich 300 milionów lat chromosom Y stracił setki genów, popularna jest teoria, iż w przyszłości chromosom ten całkowicie utraci swoje geny, co doprowadzi do zniknięcia mężczyzn. Naukowcy z Whitehead Institute zadali ostateczny cios tej teorii.
      Od 10 lat jednym z głównych tematów dotyczących chromosomu Y było jego spodziewane zaniknięcie. Niezależnie od tego, na ile teoria ma naukowe podstawy, stała się ona bardzo popularna. Nie można wygłosić odczytu na temat chromosomu Y, by ktoś nie zapytał o jego wyginięcie - mówi dyrektor Whitehead Institute David Page.
      Wraz ze swoim zespołem postanowił on w końcu zweryfikować twierdzenia o spodziewanej zagładzie płci męskiej.
      Zanim chromosomy X i Y stały się chromosomami płciowymi, były zwykłymi identycznymi autosomami podobnymi do reszty z 22 par, które posiada człowiek. Autosomy, broniąc się przed mutacjami i dążąc do utrzymania różnorodności genetycznej, wymieniają między sobą geny. Około 300 milionów lat temu jeden z segmentów X przestał wymieniać geny z Y, co doprowadziło do szybkiej degeneracji Y. Później cztery kolejne segmenty X zaprzestały dostarczania genów do Y. Wskutek tego obecnie Y posiada zaledwie 19 z ponad 600 genów, które wcześniej dzielił ze swoim partnerem.
      Laboratorium Page’a zsekwencjonowało chromosom Y rezusa i porównało go z chromosomem Y człowieka i szympansa. Wykazali w ten sposób, że od czasu, gdy linie ewolucyjne rezusów i ludzi oddzieliły się od siebie przed 25 milionami lat chromosom obu gatunków jest niezwykle stabilny. Chromosom rezusa nie utracił w tym czasie żadnego genu przodka, a z ludzkiego chromosomu zniknął 1 gen.
      Na początku Y tracił geny w niewiarygodnie szybkim tempie. Jednak sytuacja się ustabilizowała i od tamtej pory chromosom ma się dobrze - mówi Page. Nasze badania rozbijają teorię o znikającym chromosomie Y. Jestem gotów na konfrontację z każdym, kto temu zaprzecza - dodał uczony.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pieśń zalotna samca muszki owocowej nie tylko wprawia samicę w nastrój godowy, ale i przygotowuje ją na ewentualną chorobę. Entomolodzy z University of St Andrews zauważyli, że dźwięki wydawane przez samca zwiększają aktywność różnych genów, które w większości przypadków są związane z działaniem układu odpornościowego.
      Pieśń godowa samca Drosophila melanogaster powstaje w wyniku drgania skrzydeł. Na samicę działa wyłącznie pieśń partnera z jej gatunku. Na czym jednak polega pobudzenie, a konkretnie jak się przejawia na poziomie genów? Takie właśnie pytanie zadali sobie prof. Michael Ritchie i Elina Immonen z uniwersyteckiego Centrum Biologicznej Różnorodności. Stwierdzili, że na zaloty samca reagują geny zaangażowane w sygnalizację i powonienie, ale najsilniej odpowiadają geny odpowiadające za odporność.
      Wydaje się, że przygotowanie przez samicę do spółkowania obejmuje niezbyt romantyczne przewidywanie potencjalnego zakażenia – tłumaczy Ritchie. Uzyskane wyniki sugerują, zmiany, o których sądzono, że zachodzą w odpowiedzi na kopulację, mogą de facto stanowić adaptacyjne przygotowanie do aktu płciowego, włączając w to przewidywanie szkodliwych kontaktów [np. prowadzących do urazu] oraz podwyższonego ryzyka zakażenia patogenami.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ptasie mleczko to płynna substancja wydzielana przez komórki błony śluzowej wola i przełyków gołębi, czerwonaków oraz samców pingwina cesarskiego. Służy do karmienia piskląt i zawiera białka i tłuszcze. Najnowsze australijskie badania pokazały, jakie geny i białka biorą udział w wytwarzaniu mleczka. Stwierdzono także, że znajdują się w nim przeciwutleniacze i proteiny wzmacniające odporność.
      Specjaliści z CSIRO Livestock Industries i Deakin University porównali profile ekspresji genów wola 8 gołębic: 4 wytwarzających i 4 niewytwarzających mleczka. Ponieważ genom gołębi nie został dotąd zsekwencjonowany, w czasie badań wykorzystano kurze mikromacierze. Dzięki temu ustalono, że w czasie karmienia młodych dochodzi do nadekspresji genów zaangażowanych w stymulowanie wzrostu komórek, wytwarzanie przeciwutleniaczy oraz odpowiedź immunologiczną. Jako że uaktywniają się geny związane z produkcją trójglicerydów, tłuszcze występujące w gołębim mleczku pochodzą najprawdopodobniej z wątroby.
      Główna autorka badań doktorantka Meagan Gillespie podkreśla, że ptasie mleczko z przeciwutleniaczami i białkami odpornościowymi bezpośrednio wzmacnia odporność piskląt [po tym względem bardzo przypomina mleko ssaków], a także zabezpiecza tkankę wola rodziców. W ramach omawianego studium przyglądano się procesom występującym we w pełni ukształtowanym i przechodzącym "laktację" wolu dorosłych osobników. W przyszłości biolodzy chcieliby się jednak zająć wczesnymi etapami różnicowania i rozwoju wola.
      Ptasie wole jest zwykle wykorzystywane do przechowywania pokarmu. U gołębi pod wpływem hormonów [prolaktyny] przygotowuje się ono do laktacji i po zakończeniu karmienia wraca do swojego nielaktacyjnego stanu. Całkiem jak gruczoł mlekowy ssaków. Wcześniejsze badania dotyczyły właściwości odżywczych gołębiego mleczka, niewiele jednak wiedziano o mechanizmach jego powstawania.
      Ptaki różnią się od innych zwierząt brakiem gruczołów potowych, ale potrafią akumulować tłuszcz w keranocytach, które działają jak gruczoły potowe. Odkryliśmy, że ewolucja gołębiego mleczka wydaje się skutkiem zdolności tych komórek naskórka do gromadzenia tłuszczu.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ludzie, którzy żyją 95 lat i dłużej, wcale nie prowadzą zdrowszego trybu życia, co wskazuje, że źródeł ich długowieczności należy poszukiwać w ochronnym działaniu genów (Journal of the American Geriatrics Society).
      Dr Nir Barzilai i jego zespół z College'u Medycznego Alberta Einsteina na Yeshiva University przeprowadzili wywiady z 477 Aszkenazyjczykami, którzy żyli samodzielnie i mieli od 95 do 112 lat (75% próby stanowiły kobiety). Wszyscy badani biorą udział w projekcie Geny Długowieczności. Do studium wybrano właśnie Aszkenazyjczyków, ponieważ są oni bardziej jednorodni genetycznie od innych populacji.
      Staruszków pytano o tryb życia w wieku 70 lat, co miało dostarczyć wskazówek dot. nawyków większości dorosłego życia. By wyliczyć wskaźnik masy ciała, ustalano wzrost oraz wagę, poza tym naukowcy odnotowywali spożycie alkoholu, palenie, aktywność fizyczną oraz czy ochotnicy przestrzegali diety z obniżoną zawartością soli, niskotłuszczowej lub niskokalorycznej.
      Akademicy porównali długowiecznych z danymi 3164 osób z populacji generalnej, które urodziły się w tym samym czasie i między 1971 a 1975 r. uczestniczyły w National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES I). Okazało się, że żyjący długo ludzie wcale nie mieli zdrowszych nawyków od rówieśników, co znajdowało odzwierciedlenie w podobnym BMI, diecie, aktywności fizycznej oraz ew. paleniu. A oto wiele mówiące przykłady. Dwadzieścia siedem procent długowiecznych kobiet przestrzegało diety niskokalorycznej, identyczny odsetek odnotowano wśród uczestniczek NHANES I. Wśród żyjących rekordowo długo mężczyzn 24% codziennie piło alkohol, w populacji generalnej 22%. Co ciekawe, tylko 43% stulatków (lub prawie stulatków) regularnie angażowało się w aktywność fizyczną, w porównaniu do 57% z grupy kontrolnej.
      W ramach wcześniejszych badań dot. stulatków zidentyfikowaliśmy warianty genów, które wywierają szczególne wpływy fizjologiczne, np. znacząco podwyższają poziom dobrego cholesterolu HDL. Najnowsze badanie sugeruje, że 100-latkowie mają dodatkowe geny długowieczności, zabezpieczające przed szkodliwym działaniem niezdrowego trybu życia – uważa dr Barzilai. Ustalono np., choć długowieczni mężczyźni i kobiety mieli nadwagę tak samo często jak przedstawiciele populacji generalnej, to znacznie rzadziej byli oni otyli. Wśród 100-letnich mężczyzn otyłość dotyczyła jedynie 4,5%, podczas gdy w grupie kontrolnej 12,1%. Wśród długowiecznych kobiet odsetek otyłości wynosił 9,6%, a w grupie, z którą je porównywano, aż 12,1%. Obie różnice są istotne statystycznie.
      Akademicy zapytali 100-latków o ich własną opinię na temat przyczyn długowieczności. Większość nie umiała wskazać konkretnego czynnika z zakresu trybu życia, 1/3 wspominała o rodzinnej historii długowieczności, a 20% ankietowanych wierzyło w zbawienny wpływ aktywności fizycznej. Badani wymieniali też pozytywne nastawienie do wszystkich i wszystkiego (19%), aktywne życie (12%), ograniczone picie i palenie (15%), powodzenie (8%), a także religię (6%).
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Istotny składnik zwierzęcego układu nerwowego – kanał sodowy – pojawił się w toku ewolucji przed wykształceniem samego układu nerwowego.
      Pierwszy układ nerwowy pojawił się u meduzopodobnych zwierząt ok. 600 mln lat temu i sądzono, że kanały sodowe również wyewoluowały w tym czasie. Ostatnio odkryliśmy jednak, że kanały sodowe istniały przed pojawieniem się układów nerwowych – opowiada prof. Harold Zakon z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin.
      Układ nerwowy i jego podstawowa jednostka budulcowa neuron to istotny krok w ewolucji zwierząt. Umożliwiają one komunikację między komórkami z odległych części organizmu, percepcję zmysłową, zachowanie i rozwój złożonego mózgu. Bramkowane elektrycznie kanały sodowe stanowią zaś integralną część neuronu. Gdy dokomórkowe prądy kationów przeważają nad odkomórkowymi, dochodzi do osiągnięcia potencjału progowego i otwarcia kanałów sodowych. Kationy Na+ depolaryzują błonę i zapoczątkowują tzw. potencjał iglicowy.
      Zakon, prof. David Hillis i student Benjamin Liebeskind odkryli, że geny kanałów jonowych występowały w jednokomórkowym organizmie – wiciowcu kołnierzykowym (Choanoflagellata). Naukowcy sporządzili drzewo filogenetyczne, ukazując związek genów występujących u wiciowca Monosiga brevicollis i organizmów wielokomórkowych, włączając w to meduzy, gąbki, muchy i ludzi.
      Ponieważ geny kanałów sodowych odnaleziono u wiciowca kołnierzykowego, Amerykanie uważają, że geny te pojawiły się nie tylko przed układem nerwowym, ale także przed wykształceniem wielokomórkowości jako takiej. Geny te zostały "dokooptowane" przy okazji ewoluowania układów nerwowych u wielokomórkowych zwierząt. Opisane studium pokazuje, że złożone cechy, takie jak układ nerwowy, mogą ewoluować stopniowo, często z elementów utworzonych pierwotnie do innych celów. Nowe ewolucyjnie organy nie pojawiają się znikąd, tylko wykorzystują istniejące geny, których zadanie polegało wcześniej na czymś innym – podkreśla Hillis.
×
×
  • Create New...