Odkryto setki wielkich bakteriofagów. Zacierają one granice pomiędzy wirusami a organizmami żywymi
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Centrum Biologii Czeskiej Akademii Nauk odkryli 40 nieznanych dotychczas wirusów występujących w wodzie pitnej, które infekują mikroorganizmy morskie. Pierwszy z nich, szczegółowo opisany Budvirus – którego nazwa pochodzi od Czeskich Budziejowic – należy do grupy gigantycznych wirusów (niektóre z nich są większe od bakterii) i atakuje jednokomórkowe glony, kryptomonady (kryptofity). Okazało się, że Budvirus odgrywa olbrzymią rolę w naturze, kontrolując zakwit glonów i utrzymując równowagę w środowisku wodnym.
Wszystkie wspomniane wirusy zostały znalezione w zbiorniku Římov w pobliżu Czeskich Budziejowic. Jest on regularnie monitorowany od pięciu dekad, co czyni go jednym z najlepiej zbadanych zbiorników słodkowodnych w Europie.
W jednej kropli słodkiej wody może znajdować się nawet milion bakterii i 10 milionów wirusów. Pomimo rozwoju nauki, wciąż nie znamy większość z tych mikroorganizmów. Jesteśmy w stanie stopniowo je poznawać dzięki technikom sekwencjonowania DNA. Wyodrębniamy cały materiał genetyczny znajdujący się w próbce wody, przeprowadzamy jego analizę i w ten sposób śledzimy organizmy obecne w wodzie. Tak zdobywamy informacje o nowych wirusach i bakteriach, wyjaśnia Rohit Ghai, dyrektor Laboratorium Ekologii i Ewolucji Mikroorganizmów w Centrum Biologii Czeskiej Akademii Nauk.
Na ślad Budvirusa naukowcy wpadli wiosną, w czasie gwałtownego zakwitu glonów w wodzie. Wiedzieli, że dzięki drapieżnikom żywiącym się glonami, takim jak pierwotniaki czy wrotki, oraz zmniejszeniu się dostępności składników odżywczych, rozkwit wkrótce zostanie powstrzymany i ilość glonów się zmniejszy. Teraz udało się im potwierdzić, że Budvirus odgrywa olbrzymią rolę w powstrzymywaniu zakwitu glonów, a jego działalność jest szczególnie ważna wiosną. Budvirus jest pierwszym znanym nam wirusem, który infekuje kryptomonady z rodzaju Rhodomonas, jednego z najbardziej rozpowszechnionych glonów. Dlatego też możemy przypuszczać, że reprezentuje on grupę wirusów powszechną w zbiornikach słodkowodnych na całym świecie, stwierdziła Helena Henriques Vieira.
Kapsyd Budvirusa ma kształt 20-ścianu o średnicy 200 nanometrów, jest więc 10-krotnie większy od kapsydu przeciętnego wirusa. Jego genom koduje ponad 400 białek, a funkcja połowy z nich nie jest obecnie znana.
Ekosystemy słodkowodne są niezwykle dynamiczne, zachodzi tam wiele interakcji pomiędzy organizmami od bakterii i wirusów, przez pierwotniaki po ryby. Interakcje te mają olbrzymi wpływ na równowagę środowiska i jego odporność na ekstremalne zmiany. Ważne jest, byśmy dokładnie rozumieli rolę tych organizmów i ich wzajemne interakcje. Dzięki temu, gdy w wodzie będą zachodziły nieprzewidziane zmiany, będziemy wiedzieli, co się dzieje, dodaje Ghai.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wielka bioróżnorodność lasów deszczowych czy raf koralowych to rzecz powszechnie znana. Mało kto jednak zdaje sobie sprawę, jak olbrzymia bioróżnorodność występuje w jego własnym domu. A konkretnie na szczoteczce do zębów i słuchawce od prysznica. Grupa naukowców z Northwestern University odkryła w tych miejscach zaskakująco duże zróżnicowanie wirusów, z czego wiele gatunków nie było dotychczas znanych nauce. Uczeni badali bakteriofagi, zidentyfikowane przez nich organizmy nie są niebezpieczne dla ludzi.
Mieszkańcy krajów rozwiniętych zdecydowaną większość czasu spędzają w budynkach. Ich zdrowie i dobrostan są powiązane ze środowiskiem wewnątrz tych budynków, w tym z ich mikrobiomami. To dwustronne oddziaływanie. Mikroorganizmy w budynkach wpływają na nas, a my wpływamy na nie. Nasze zachowania, sprzątanie mieszkania, używane środki chemiczne i higieny osobistej, to co jemy, wpływają na skład mikrobiomów. Uczeni z Northwestern zbadali wirusy w domowych biofilmach, skupiając się na słuchawkach od pryszniców oraz szczoteczkach do zębów. Wiemy bowiem, że bakteriofagi, wirusy atakujące bakterie i wysoce specyficzne dla konkretnych ich gatunków, wpływają na strukturę i funkcjonowanie bakteryjnych społeczności. A prysznic czy szczoteczka do zębów to środowiska podlegające dynamicznym zmianom. Zamieszkujące je mikroorganizmy mają do czynienia z ekstremalnymi zmianami temperatur, okresami wysokiej wilgotności oraz wysychania, są wystawione na działanie produktów chemicznych używanych i do higieny osobistej i do utrzymani czystości w łazience.
Badacze przeprowadzili kompleksową analizę genetyczną mikroorganizmów zamieszkujących 34 szczoteczki do zębów i 92 słuchawki do prysznica. Znaleźli na nich ponad 600 gatunków wirusów, z których wiele nie było dotychczas znanych. Szczoteczki do zębów i słuchawki prysznicowe do siedliska fagów zupełnie odmienne od innych, mówi główna autorka badań, Erica M. Hartmann. Badania pokazały, że szczoteczki i słuchawki są zasiedlone prze różne fagi. Co więcej, każdy z badanych przedmiotów miał własny, unikatowy skład mikroorganizmów. Olbrzymie zróżnicowanie mikroorganizmów zaskoczyło uczonych i pokazało, jak wielu bakteriofagów jeszcze nie znamy.
Po co jednak badać mikroorganizmy, które nie są szkodliwe dla człowieka? Fagi są interesujące z punktu widzenia biotechnologii i medycyny. Penicylina pochodzi z pleśni na chlebie. Być może kolejny rewolucyjny antybiotyk zostanie stworzony z czegoś, co żyje na twojej szczoteczce do zębów, wyjaśnia Hartmann.
Uczona dodaje, że projekt badawczy rozpoczął się od zwykłej ciekawości. Jesteśmy otoczeni mikroorganizmami. Jednak ściany czy stoły to dla nich trudne środowisko. Preferują one miejsca, gdzie jest woda. A ta powszechnie występuje na szczoteczkach do zębów i słuchawkach.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Historia Kaspara Hausera, zwanego „sierotą Europy”, rozpalała w XIX wieku wyobraźnię całej Europy. Ten niezwykle zagadkowy mężczyzna, jego tajemnicze życie i śmierć od dwóch wieków są inspiracją dla artystów. O pochodzeniu Kaspara nie wiadomo nic pewnego, mimo że jego postać to jedna z najgłośniejszych tajemnic XIX wieku. Popularna teoria głosi, że był synem księcia Badenii, który jako dziecko został podmieniony i przetrzymywany w izolacji, by wprowadzić na tron boczną linię rodziny książęcej. Na łamach iScience opisano właśnie wyniki badań materiału genetycznego Kaspara.
W maju 1828 roku na ulicach Norymbergi pojawił się młody nędznie ubrany w podartych butach i z poranionymi stopami. Kontakt z nim był bardzo trudny. Zainteresował się nim lokalny szewc. Przy chłopaku znaleziono dwa listy. Jeden adresowany był do rotmistrza Fryderyka von Wesseninga, dowódcy szwadronu szwoleżerów. Ich autor stwierdzał, że jest ubogim parobkiem i zajmował się chłopakiem od 1812 roku, gdy ten, jako niemowlę, został oddany mu pod opiekę. Chłopak miał umieć czytać i pisać, ale ponoć rzadko wychodził z domu. Autor prosi Wesseninga, by przyjął chłopca do wojska lub go zabił.
Wessening nie chciał mieć ze znajdą nic wspólnego, więc ten trafił na policję. Tam znaleziono przy nim drugi list, napisany rzekomo przed 16 laty przez matkę chłopca. Była tam informacja, że chłopiec nazywa się Kaspar, a jego matka pisze, że nie może się nim opiekować i prosi, by w wieku 17 lat oddać go od regimentu, w którym służył jego ojciec.
Cała sprawa od początku była podejrzana. Widać było, że oba listy napisała ta sama osoba, tym samym atramentem na papierze pochodzącym z tej samej wytwórni. Charakter pisma i styl wypowiedzi nie pasowały też do osoby z niskich klas społecznych.
Chłopak powtarzał tylko, że chce być kawalerzystą, jak jego ojciec. Policjanci dali mu papier, na którym ten napisał „Kaspar hauser”. Stał się więc znany pod takim nazwiskiem.
Znajda przez jakiś czas był przetrzymywany w areszcie. Miał tam zachowywać się jak niedorozwinięte dziecko, jadł tylko chleb i wodę. Stało się o nim głośno, odwiedzały go wycieczki ciekawskich. Po kilku tygodniach zamieszkał z rodziną strażnika więziennego. Był okazem zdrowia, blada skóra wskazywała na brak kontaktu ze słońcem. Badający go lekarz stwierdził, że chłopiec jest dzikim dzieckiem, które wychowywano w izolacji od ludzi.
Kaspar budził zaciekawienie gawiedzi. Wszystko zmieniło się, gdy ktoś dopatrzył się jego podobieństwa do zmarłego przed laty księcia Badenii Karola Ludwika. Pierworodny syn księcia zmarł jako niemowlę w 1812 roku. To zgadzało się z rokiem urodzenia Kaspara zawartym w liście od rzekomej matki. W czasie, gdy w Norymberdze pojawił się Hauser, na tronie Badenii zasiadał wujek Karola Ludwika, ostatni męski przedstawiciel tej samej linii rodu. Ludwik I był bezdzietny, a po jego śmierci tron miał objąć syn Karola Fryderyka, który z powodu mezaliansu popełnionego przez ojca, został wyłączony z sukcesji.
Śmierć dziecka Karola Ludwika była więc na rękę tej gałęzi rodziny, z której pochodził Karol Fryderyk. Pojawiły się pogłoski, że to żona Karola Fryderyka stała za podmienieniem syna Karola Ludwika na martwe niemowlę. I oto prawdziwy następca tronu, w osobie Kaspara Hausera, pojawił się na ulicach Norymbergi. Oliwy do ognia dolewały pogłoski o porwanym księciu, które od dawna krążyły w Niemczech.
Kaspar Hauser wkroczył więc w świat polityki. Nagle zaczął nadrabiać opóźnienia intelektualne, spisywał wspomnienia ze swojego uwięzienia w ciemnej piwnicy. Jego historia stawała się coraz bardziej podejrzana. Gdy zainteresowanie nim przygasło, znaleziono go w piwnicy z raną ciętą głowy. Miał zostać zaatakowany przez nieznanego napastnika. Dzieje Kaspara są pełne zwrotów akcji i niezwykle podejrzane. Kilka lat później doszło do kolejnego – rzekomego a może i nie – zamachu na jego życie. Trzy dni później Kaspar Hauser zmarł i wciąż pozostaje tajemnicą.
Tajemnicę tę próbuje się rozwiązać od 200 lat. Już w 1996 roku przeprowadzono pierwsze badania genetyczne i stwierdzono, że Kaspar nie był powiązany z domem panującym w Badenii. Jednak sposób przeprowadzenia badań – wykorzystanie tylko 1 próbki – został skrytykowany przez ekspertów. Od tamtej pory prowadzono liczne badania genetyczne. Dawały one sprzeczne wyniki, a autentyczność niektórych próbek była kwestionowana.
Teraz rozwiązanie zagadki Kaspara Hausera wziął się niemiecko-austriacki zespół naukowy, w którego pracach wzięła udział profesor Turi King. To ona przed 10 laty zidentyfikowała pochowane pod parkingiem szczątki Ryszarda III, jedynego króla Anglii, którego miejsce pochówku pozostawało nieznane. Badacze wykorzystali nowoczesne metody analityczne oraz różne próbki przypisywane Kasparowi Hauserowi. Były to włosy Kaspara z czasów gdy żył oraz zachowane po jego śmierci oraz krew mężczyzny pobrana z jego ubrań przechowywanych w poświęconym mu muzeum. Upewnili się, że mitochondrialne DNA próbek było identyczne i w ten sposób – po raz pierwszy – udowodnili ich autentyczność. Jednocześnie dowiedli, że mDNA jest wyraźnie różne od mDNA rodu Baden. Tym samym obalili hipotezę, jako Kaspar Hauser pochodził z linii książęcej.
Pracowałam nad dwoma przypadkami identyfikacji osób potencjalnie pochodzących z rodów królewskich: Ryszarda III i Kaspara Hausera. W pierwszym z tych przypadków okazało się, że mamy do czynienia z królem. W drugim udowodniliśmy, że to nie książę, mówi profesor King. Uczona dodaje, że wciąż nie wiadomo, kim był Kaspar Hauser. Jego mDNA wskazuje na pochodzenie z zachodniej części Eurazji. Jednak dokładniejszego regionu geograficznego nie udało się ustalić.
Kaspar Hauser wciąż pozostaje więc tajemnicą.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Danii i Wielkiej Brytanii pozyskali DNA z cegły sprzed 2900 lat. Analiza, opublikowana przez nich na łamach Nature Scientific Reports, dostarcza informacje na temat roślin uprawianych w państwie nowoasyryjskim i pokazuje, że dzięki rozwojowi technologii możemy badać przeszłość tak, jak nigdy wcześniej. Możliwe bowiem stało się pozyskiwanie informacji genetycznych zamkniętych w materiałach budowlanych sprzed tysiącleci. Kto wie, co w przyszłości znajdziemy w budowlach starożytnego Rzymu, Chin czy Indii.
Wspomniana cegła znajduje się w zbiorach Narodowego Muzeum Danii. Pochodzi z pałacu Aszurnasirpala II, który panował w latach 883–859 przed Chrystusem i uczynił z Asyrii jedną z największych światowych potęg. Budowa pałacu w Kalhu rozpoczęła się około 879 roku p.n.e. Na cegle znajduje się inskrypcja wykonana pismem klinowym w języku akadyjskim. Dowiadujemy się z niej, że cegła „jest własnością pałacu Ashurnasirpala, króla Asyrii". Dzięki niej możemy datować ją na lata 879–869 p.n.e.
Cegła trafiła do duńskiego muzeum w 1958 roku w dwóch kawałkach.W 2020 roku, podczas projektu digitalizacji zabytków, jej dolna część pękła. Naukowcy wykorzystali okazję i pobrali próbkę z wnętrza, które przez tysiąclecia było chronione przed zanieczyszczeniem. Pobrany materiał został zbadany pod kątem występującego w nim DNA, które następnie zsekwencjonowano. Naukowcy zidentyfikowali 34 taksony roślin. Najczęściej występujący materiał genetyczny należał do rodziny kapustowatych (Brassicaceae) oraz wrzosowatych (Ericaceae). Odnotowano też obecność brzozowatych (Betulaceae), wawrzynowatych (Lauraceae) oraz dzikich traw (Triticeae), do których należy np. pszenica.
Zespół złożony z asyriologów, archeologów, biologów i genetyków dokonał następnie porównania znaleziska z danymi botanicznymi ze współczesnego Iraku oraz z asyryjskimi opisami roślin. Głównym materiałem, z jakiego powstała cegła, była glina z brzegu Tygrysu, wymieszana ze słomą, sieczką lub zwierzęcymi odchodami. Całość wkładano do formy, następnie odciskano na nim napis i pozostawiano na słońcu do wyschnięcia. Cegła nie była wypalana, co pomogło w zachowaniu materiału genetycznego.
Glina w różnych postaciach jest bardzo często spotykana na stanowiskach archeologicznych na całym świecie. Najnowsze osiągnięcie pokazuje, że możemy z niej pozyskać niezwykle pożyteczne informacje dotyczące flory i fauny.
Autorzy najnowszych badań skupili się jedynie na opisie DNA roślin, gdyż było go najwięcej i najlepiej się zachowało. Uważają jednak, że – w zależności od próbki – można będzie z gliny pozyskać o wiele więcej informacji, w tym i takie dotyczące kręgowców oraz bezkręgowców. To pozwoli na lepsze opisanie bioróżnorodności sprzed tysiącleci, zrozumienie dawnych cywilizacji i zachodzących zmian w świecie roślinnym oraz zwierzęcym. Szczególnie cenny może być taki materiał, jak opisana cegła, którą można było bardzo precyzyjnie datować.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zachowana historia imperiów to przede wszystkim historia ich elit. To po nich pozostają wspaniałe zabytki archeologiczne czy zabytki pisane. Nie inaczej jest w przypadku państwa Inków. Jednym z najbardziej znanych stanowisk archeologicznych związanych z Inkami jest Machu Picchu, pałac rodziny królewskiej, centrum ceremonialne i gospodarcze. Niedawno przeprowadzone w nim badania sugerują, że powstało dekady wcześniej, niż dotychczas przypuszczano i należy zmienić chronologię historii Inków. Teraz zaś naukowcy wykorzystali DNA by określić miejsce pochodzenia służby królewskiej, yanacona i aclla, przebywającej w Machu Picchu.
Podobnie jak w innych posiadłościach królewskich, tak i w Machu Picchu mieszkały nie tylko elity, ale również pracownicy. Wielu z nich przebywało tam przez cały czas, nie tylko podczas wizyty władcy. Archeolodzy od dawna przypuszczali, że osoby z niższych warstw społecznych niekoniecznie musiały pochodzić z okolicy. Świadczyło o tym np. zróżnicowanie wyposażenia grobów. Jednak jednak ostatecznym dowodem mogło być tylko badanie DNA. Dzięki niemu możemy dowiedzieć się czegoś nie o elitach i rodzie królewskim, ale o ich służbie, mówi profesor Jason Nesbitt, który badał DNA z pochówków osób zatrudnionych w Machu Picchu.
Uczeni porównali genomy 34 osób pochowanych w Machu Picchu z innymi pochówkami rozsianymi po Imperium Inków oraz z genomami współcześnie żyjących osób. Okazało się, że służba królewska pochodziła z całego Imperium, niektórzy przybyli nawet z Amazonii. Co więcej, tylko niektórzy byli ze sobą spokrewnieni. A to wskazuje, że trafili do Machu Picchu pojedynczo, a nie wraz z całymi grupami rodzinnymi. Widzimy tutaj, że mieli różne pochodzenie i przybyli z różnych części Imperium. Badania te wzmacniają wcześniejsze przypuszczenia, mówi Nesbitt. Uczony ma na myśli dotychczasowe wyniki badań archeologicznych oraz analizy dokumentacji, które sugerowały zróżnicowane pochodzenie osób z niższych warstw społecznych. Na przykład z XVI-wiecznych dokumentów wynika, że Cusco było zróżnicowane etnicznie, można więc było przypuszczać, że podobnie było w innych miejscach państwa Inków, jednak brak było dostatecznego dowodu. Badacz zwraca też uwagę na fakt, że w samym materiale genetycznym nie ma niczego, co wskazywałoby, że ludzie ci stanowili służbę w pałacu. Dowodów na to dostarczyły badania archeologiczne oraz analiza informacji historycznych.
Rodowi królewskiemu służyli tzw. yanacona. Byli to mężczyźni, którzy nie byli etnicznymi Inkami. Pochodzili z podbitych terenów, skąd byli zabierani przez samego władcę lub przekazywani mu w prezencie przez lokalnych możnych. Yanacona za żony dostawali aclla – „wybrane kobiety” – które również zabrano z ich grup etnicznych i specjalnie szkolono do służby przy rodzinie królewskiej. Cmentarze służby znajdowały się poza murami Machu Picchu.
Analizy osteologiczne wskazują też, że yanacona i aclla prowadzili dość wygodne życie w porównaniu z resztą społeczeństwa. Nie pracowali na roli ani w budownictwie, u zbadanych szkieletów nie widać ran spowodowanych działaniami wojennymi, ani deformacji czy chorób wywołanych niedożywieniem i chorobami w dzieciństwie. Wielu z nich dożyło dorosłości, a znacząca liczba przekroczyła 50. rok życia. Należeli więc do warstw niższych, ale nie najniższych, a władcy o nich dbali.
Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Science Advances.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.