Naukowcy określili prawdopodobne zmiany, dzięki którym koronawirus przeszedł z nietoperzy na ludzi
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Medycyna
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Wysoki odsetek ludzi cierpiących na zaburzenia ze spektrum autyzmu to skutek tego, w jaki sposób ewoluowaliśmy, uważają autorzy artykułu opublikowanego na łamach Molecular Biology and Evolution. Wielu naukowców uważa, że autyzm i schizofrenia mogą być zaburzeniami dotykającymi wyłącznie ludzi. Bardzo rzadko bowiem u zwierząt innych niż H. sapiens obserwuje się zachowania identyfikowane z tymi chorobami.
Dzięki postępom w analizie RNA pojedynczych komórek wiemy, że komórki mózgu ssaków są bardzo zróżnicowane, a w mózgu ludzi zaszły szybkie zmiany genetyczne, których nie obserwujemy u innych ssaków.
Autorzy najnowszych badań, Alexander L. Starr i Hunter B. Fraser z Uniwersytetu Stanforda przeanalizowali niedawno opublikowane bazy danych zawierające informacje z sekwencjonowania pojedynczych jąder komórkowych (scRNA-seq) w trzech różnych obszarach mózgu. Zauważyli, że najpowszechniej występujące w zewnętrznej warstwie mózgu neurony L2/3 IT ewoluowały u ludzi wyjątkowo szybko w porównaniu z innymi małpami. A co najbardziej zaskakujące, ta błyskawiczna ewolucja wiązała się z olbrzymimi zmianami w genach, które powiązane są z autyzmem. Prawdopodobnie cały proces napędzany był selekcją naturalną właściwą wyłącznie dla rodzaju Homo.
Starr i Fraser uważają, że wyniki ich badań bardzo silnie wskazują, że podczas ewolucji człowieka doszło do pojawienia się genów odpowiedzialnych za autyzm. Jednak przyczyny takiej zmiany nie są jasne. Nie wiemy, jakie korzyści z tych genów mogli odnosić nasi przodkowie. Niewiele bowiem wiemy o anatomii mózgu, połączeniach między neuronami czy zdolnościach poznawczych przodków H. sapiens. Badacze spekulują, że być może geny powodujące autyzm odpowiadają też za spowolnienie rozwoju, dzięki czemu nasze mózgi po urodzeniu rozwijają się wolniej niż na przykład mózgu szympansów. Warto też zauważyć, że autyzm i schizofrenia często zaburzają właściwe człowiekowi umiejętności wytwarzania i rozumienia mowy.
Być może geny, które powodują autyzm, dały nam korzyść w postaci spowolnienia rozwoju mózgu, co umożliwiło wykształcenie się złożonego języka oraz bardziej złożonych procesów myślowych. Nasze badania wskazują, że te same zmiany genetyczne, które spowodowały, że ludzki mózg jest unikatowy, powodują też, że jest bardziej neuroróżnorodny, mówi Starr.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W ciągu milionów lat u naszych przodków doszło do radykalnej zmiany miednicy, dzięki czemu my możemy poruszać się na dwóch nogach w postawie wyprostowanej. Przez długi czas szczegóły tej zmiany pozostawały tajemnicą, aż niedawno na łamach Nature naukowcy z USA, Wielkiej Brytanii i Irlandii opisali dwie zmiany genetyczne, które doprowadził do tej rewolucji.
Wykazaliśmy, że w tym zakresie doszło do całkowitej zmiany mechaniki. Nie ma tutaj analogii do żadnych innych naczelnych. Wyewoluowanie czegoś zupełnie nowego, przejście od płetw do nog czy pojawienie się skrzydeł nietoperzy z palców wymaga olbrzymich zmian w rozwoju. U ludzi doszło do takich samych masowych zmian w przypadku miednicy, mówi profesor Terence Capellini z Uniwersytetu Harvarda.
Od dawna wiadomo, że H. sapiens ma unikatową budowę miednicy. U naszych najbliższych krewniaków kości biodrowe są wysokie, wąskie i ustawione w kierunku przednio-tylnym, co pomaga w zakotwiczeniu dużych mięśni umożliwiających wspinaczkę po drzewach. U ludzi kości te obróciły się na boki i rozchyliły. Przyczepione do nich mięśnie umożliwiają przenoszenie ciężaru wyprostowanego ciała z jednej nogi na drugą.
Po analizie dziesiątków tkanek ludzkich płodów i muzealnych okazów naczelnych, naukowcy doszli do wniosku, że ewolucja miednicy naszych przodków przebiegała w dwóch głównych etapach. Najpierw płytka wzrostu uległa obróceniu o 90 stopni, dzięki czemu kości biodrowe rosły wszerz, a nie na wysokość, a później doszło do zmian harmonogramu tworzenia kości w życiu embrionalnym.
Na wczesnych etapach rozwoju płytka wzrostowa kości biodrowej człowieka formuje się – jak u innych naczelnych – według osi wzrostu przebiegającej od głowy do ogona. Jednak około 53. dnia rozwoju dochodzi do radykalnej zmiany. Płytki wzrostowe u ludzi obracają się prostopadle względem pierwotnej osi, co prowadzi do skrócenia i poszerzenia kości biodrowej.
Kolejną zmianą jest harmonogram tworzenia się kości. Zwykle powstają one wokół pierwotnego centralnego ośrodka kostnienia, w środkowej części kości. Jednak w przypadku miednicy kostnienie rozpoczyna się w tylnej części kości krzyżowej i rozprzestrzenia promieniście. Kostnienie wnętrza jest opóźnione o 16 tygodni w porównaniu z innymi naczelnymi, co pozwala zachować naszej miednicy swój wyjątkowych kształt w trakcie wzrostu. Miednica o takim kształcie, jaką mamy, pojawia się w 10. tygodniu życia płodowego.
Naukowcy zidentyfikowali ponad 300 genów, które biorą udział w utworzeniu się naszej wyjątkowej miednicy. Najważniejsze z nich to SOX9 i PTH1R, odpowiedzialne za zmianę kierunku wzrostu oraz RUNX2, który kontroluje zmianę kostnienia.
Zdaniem autorów badań, zmiany ewolucyjne umożliwiające nam pionową postawę, rozpoczęły się między 5 a 8 milionów lat temu od reorientacji płytki wzrostowej. Natomiast proces opóźnienia kostnienia pojawił się w ciągu ostatnich 2 milionów lat. Zmiany te trwały bardzo długo, a w ich przebiegu znaczenie miały np. takie wydarzenia jak pojawienie się dużego mózgu. Ewolucja musiała „wybrać” pomiędzy dwiema korzyściami - wąską miednicą umożliwiającą sprawne poruszanie się po drzewach, a szeroką, pozwalającą na urodzenie dziecka z dużym mózgiem.
Najstarsza skamieniała miednica, na której widać zachodzące zmiany w kierunku dwunożności i postawy wyprostowanej, należy etiopskiego Ardipiteka sprzed 4,4 milionów lat.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Socjalizowanie się w grupie nieznajomych może być trudne. Niejednokrotnie odmawiamy pójścia na spotkanie w ludźmi, których nie znamy lub też namawiamy kogoś znajomego, by poszedł z nami. Okazuje się, że nie jest to cecha typowo ludzka. Ponad dwie dekady badań na gorylach pokazały, że samice przechodząc do innej grupy, wybierają tę, w której znajdują się znane im wcześniej gorylice.
U wielu gatunków zwierząt przedstawiciele jednej lub obu płci opuszczają swoją grupę rodzinną i dołączają do innej. Są też gatunki – jak ludzie czy goryle – gdzie grupy mogą być zmieniane wielokrotnie. Taka strategia zapobiega chowowi wsobnemu, ułatwia rozprzestrzenianie genów i kształtowanie więzi społecznych. Naukowcy z Dian Fossey Gorilla Fund w Rwandzie, po ponad 20 latach badań, informują, w jaki sposób samice goryli wybierają grupę, do której dołączą.
Z badań wynika, że gorylice nie wybierają nowej grupy przypadkowo. Wydaje się, że takie czynniki jak wielkość grupy czy stosunek obu płci do siebie nie ma znaczenia. Okazuje się za to, że samice unikają grup, w których są samce, z którymi się wychowywały. Szukają za to grup z samicami, które znają z własnej grupy rodzinnej. Dzieje się tak, gdyż w przypadku goryli górskich – a właśnie one były badane – samice nie wiedzą na pewno, kim był ich ojciec. Stosują więc prostą strategię – unikają samców, z którymi się wychowywały, gdyż z większym prawdopodobieństwem mogą być z nimi spokrewnione, niż z samcami, z którymi się nie wychowywały. Jednak strategia ta jest bardziej skomplikowana niż wydaje się na pierwszy rzut oka.
Jako, że samice goryli mogą zmieniać grupę rodzinną wielokrotnie, poznają w tym czasie wielu samców. Jednak nie unikają wszystkich samców, a tylko tych, których znają ze swojej pierwszej grupy rodzinnej, ze swojego dzieciństwa. Innymi słowy, znaczenie ma tu nie tylko to, czy wcześniej znały samca, ale też w jakim kontekście go poznały.
Drugim istotnym czynnikiem przy wyborze nowej grupy jest obecność w niej znajomej samicy. Przejście do nowej grupy jest bowiem trudnym doświadczeniem. Wchodząca w nią samica trafia zwykle na dół hierarchii społecznej. Gdy w grupie jest już znana wcześniej samica, może ona pomóc, działając jak sojusznik. Poza tym obecność znajomej samicy może działać też jak rekomendacja. Skoro pozostała ona w tej grupie, skoro z niej nie odeszła, może to dobrze świadczyć o samej grupie lub o samcu stojącym na jej czele. I ten mechanizm nie jest jednak taki prosty.
Samice, wchodzące do nowej grupy, nie polegają jedynie na obecności tam dowolnej wcześniej poznanej samicy. Największy wpływ na podjęcie decyzji o dołączeniu do nowej grupy ma obecność tam samicy, z którą dołączająca spędziła w innej grupie co najmniej 5 lat i z którą widziała się ostatnio nie dawniej niż 2 lata wcześniej.
Badania te jasno pokazują, jak ważne są więzi społeczne i znajomości wśród szympansów. Inwestowanie w ich budowę jest bardzo dobrą strategią, ułatwiającą i utrzymywanie znajomości na przyszłość i budowanie więzi społecznych z innymi gorylami, bez względu na granice grup.
Bliźniaczo podobny mechanizm widzimy u ludzi. Również wśród H. sapiens istnieją silne więzi społeczne przekraczające granice grup. Zmieniamy miejsca zamieszkania i pracy, budujemy nowe relacje, bardzo często korzystając przy tym z rekomendacji czy pomocy już znanych osób. I utrzymujemy znajomości z ludźmi, których poznaliśmy będąc w tej samej grupie, czy to rodzinnej, czy zawodowej, sąsiedzkiej czy szkolnej. Jak widać, goryle nie różnią się od nas pod tym względem.
Z wynikami badań można zapoznać się w piśmie Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Szybkie zmiany demograficzne przekształcają rodziny na całym świecie. Spadająca dzietność i coraz dłuższe życie powodują, że w rodzinach dochodzi do zmian relacji pomiędzy krewnymi. Naukowcy z Instytutu Badań nad Demografią im. Maxa Plancka (Niemcy), Uniwersytetu Stanforda (USA) oraz Uniwersytetu Nauki i Technologii Huazhong (Chiny) postanowili przeanalizować, jak tempo zmian demograficznych wpływa na liczbę i wiek krewnych w ramach rodziny. Z ich badań wynika, że osoby w niemal tym samym wieku mogą mieć znacząco różną liczbę krewniaków tych samych stopni.
Za pomocą zaawansowanych modeli demograficznych, które badają zmiany pokrewieństwa w czasie, chcieliśmy poznać odpowiedź na pytanie, czy dwie osoby, które dzieli jedynie 5-10 lat, mogą mieć do czynienia z całkowicie inna strukturą rodziny. Odpowiedź brzmi „tak” i ma to głęboki wpływ zarówno na poziomie indywidualnym, jak i społecznym, mówi Sha Jiang z Instytutu im. Maxa Plancka.
Naukowcy wykorzystali do swoich analiz dwa źródła danych. Jednym były dane empiryczne z czterech krajów znajdujących się na różnym etapie zmian demograficznych: Tajlandii, Indonezji, Ghany i Nigerii. Drugim były modele w których symulowano różne tempa zmian w dzietności i śmiertelności w ramach rodziny. W Tajlandii w latach 1950–2000 dzietność spadła z 6 do granicy zastępowalności pokoleń. Podobne zjawisko zaszło w Indonezji w ciągu 75 lat, a granicę zastępowalności pokoleń osiągnięto tam w bieżącym roku. Tymczasem dzietność w Nigerii wynosi obecnie 5, a w Ghanie 3. Granica zastępowalności pokoleń może tam zostać osiągnięta około 2100 roku.
W miarę, jak spada dzietność, a rośnie długość życia, struktura rodziny staje się coraz bardziej horyzontalna. Rodziny składają się z większej liczby pokoleń, ale każde z nich składa się z mniejszej liczby członków. "Dotychczas przeważnie dochodziło do przeoczenia olbrzymiego tempa zmian demograficznych. A to ono może w sposób znaczący zmieniać struktury rodzinne", wyjaśnia Jiang.
Główny wniosek z badań brzmi: im szybsza zmiana demograficzna, tym większa przepaść pod względem liczby żyjących krewnych pomiędzy członkami rodziny w podobnym wieku. Przy powolnych zmianach demograficznych takie zjawisko rozłożone jest na wiele dekad, jednak obecnie do zmian takich dochodzi w pojedynczym pokoleniu.
Przykładem niech będą Tajlandia – gdzie do zmian demograficznych, głównie spadku urodzeń, dochodzi bardzo szybko – i Nigeria, gdzie zmiany są znacznie wolniejsze. Okazało się, że w 2000 roku w Tajlandii osoba mająca wówczas 15 lat miała o 30% mniej kuzynów niż osoba w wieku 25 lat. W Nigerii różnica ta wynosiła mniej niż 10%. W roku 2020 w Tajlandii przeciętny 65-latek miał o 15% mniej córek niż przeciętny 70-latek. W Nigerii zjawisko było odwrotne. Tam przeciętny 65-latek miał o 7% więcej córek niż przeciętny 70-latek.
Niemal na całym świecie dochodzi do dramatycznych zmian. Kolejne pokolenia mają coraz mniej krewnych, a wiek tych krewnych jest inny niż w poprzednich pokoleniach. To zaś wpływa na dynamikę i wsparcie międzypokoleniowe w ramach rodziny.
Przed rokiem informowaliśmy, że do roku 2100 w 97% krajów świata współczynnik dzietności będzie niższy niż konieczny do zapewnienia zastępowalności pokoleń.
Źródło: Changing Demographic Rates Reshape Kinship Networks, https://read.dukeupress.edu/demography/article/62/3/899/401079/Changing-Demographic-Rates-Reshape-Kinship
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Nieznane wcześniej organellum, odkryte wewnątrz ludzkich komórek, może zostać wykorzystane do leczenia ciężkich chorób dziedzicznych. Taką nadzieję mają jego odkrywcy, naukowcy z Wydziału Medycyny University of Virginia (UVA) oraz amerykańskich Narodowych Instytutów zdrowia (NIH). Nową strukturę nazwali „hemifuzomem”.
Hemifuzom odgrywa duża rolę w sortowaniu, przetwarzaniu i pozbywaniu się niepotrzebnego materiału. To jak odkrycie nowego centrum recyklingu wewnątrz komórki. Sądzimy, że hemifuzom pomaga w zarządzaniu przetwarzaniem materiału przez komórkę i jeśli proces ten zostanie zaburzony, może to prowadzić do chorób, które wpływają na wiele układów w organizmie, mówi doktor Seham Ebrahim. Dopiero zaczynamy rozumieć, jak to nowe organellum wpisuje się w szerszy obraz chorób i zdrowia. To bardzo ekscytujące badania, gdyż odkrycie czegoś zupełnie nowego w komórce to rzadkość, dodaje uczona.
Odkrycia dokonano dzięki doświadczeniu zespołu z UVA w tomografii krioelektronowej, która umożliwia „zamrożenie” komórki w czasie i dokładne przyjrzenie się jej. Uczeni sądzą, że hemifuzomy ułatwiają tworzenie się pęcherzyków wewnątrz komórki oraz organelli utworzonych z wielu pęcherzyków.
Pęcherzyki są jak niewielkie ciężarówki wewnątrz komórki. Hemifuzom to rodzaj doku, w którym ciężarówki się łączą i przewożą swój ładunek. To etap pracy, o którym dotychczas nie mieliśmy pojęcia, dodaje Ebrahim. Mimo, że hemifuzomy dotychczas umykały uwadze naukowców, ich odkrywcy mówią, że w pewnych częściach komórki występują one zaskakująco powszechnie. Teraz uczeni chcą lepiej poznać ich rolę w prawidłowym funkcjonowaniu komórek. Gdy już wiemy, że hemifuzomy istnieją, możemy badać, jak zachowują się one w zdrowych komórkach, a co się dzieje, gdy coś pójdzie nie tak. To może prowadzić do opracowania strategii leczenia złożonych chorób genetycznych, cieszy się Ebrahim.
Źródło: Hemifusomes and interacting proteolipid nanodroplets mediate multi-vesicular body formation, https://www.nature.com/articles/s41467-025-59887-9
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.