Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Jeden gen zdecydował o tym, że Homo sapiens opanował świat?

Recommended Posts

Pojedyncza zmiana genetyczna mogła zdecydować, że to Homo sapies wygrał rywalizację ewolucyjną z neandertalczykiem i denisowianinem. To fascynujące, że pojedyncza zmiana w ludzkim DNA mogło doprowadzić do zmiany połączeń w mózgu, mówi główny autor badań opublikowanych na łamach Science, profesor Alysson R. Muotri z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD).

Muotri, profesor pediatrii oraz medycyny komórkowej i molekulanej od dawna bada kwestie związane z rozwojem mózgu oraz nieprawidłowościami prowadzącymi do schorzeń neurologicznych. Interesuje go również ewolucja mózgu, a szczególnie to, co różni nasz mózg od mózgów najbliżej spokrewnionych z nami ludzi – neandertalczyków i denisowian.

Badania nad ewolucją wykorzystują głównie dwa narzędzia – genetykę i badanie skamieniałości. Problem jednak w tym, że żadne z tych narzędzi nie mówi nam zbyt wiele o budowie i funkcjonowaniu mózgu. Mózg nie ulega bowiem fosylizacji, nie ma więc czego badać.

Muotri zdecydował więc na wykorzystanie komórek macierzystych, narzędzia, które jest rzadko używane w rekonstrukcjach ewolucyjnych. Komórki macierzyste mogą zostać wykorzystane do tworzenia w laboratorium organoidów, czyli zminiaturyzowanej uproszczonej wersji badanego narządu. Muotri i jego zespół są pionierami w wykorzystywaniu komórek macierzystych do porównywania ludzi z innymi naczelnymi, jak szympansy czy bonobo. Dotychczas jednak uważana, że wykorzystanie tej techniki do porównania z gatunkami wymarłymi nie jest możliwe.

W ramach najnowszych badań naukowcy katalogowali różnice genetyczne pomiędzy H. sapiens a neandertalczykami i denisowianami. Wykorzystując zmianę znalezioną w jednym tylko genie udało im się, za pomocą komórek macierzystych, uzyskać „neandertalski” organoid mózgu. Nie wiemy, kiedy i jak doszło do tej zmiany. Wydaje się jednak, że była ona znacząca i pozwala wyjaśnić umiejętności współczesnego człowieka dotyczące zachowań społecznych, języka, kreatywności, umiejętności adaptacji i wykorzystania technologii, Muotri.

Naukowcy początkowo znaleźli 61 genów, których wersje odróżniały nas od naszych wymarłych kuzynów. Jednym z tych zmienionych genów był NOVA1. Przykuł on uwagę Muotriego, gdyż wiadomo, że jest to ważny gen regulatorowy, wpływający na wiele innych genów podczas wczesnych etapów rozwoju mózgu. Naukowcy wykorzystali więc technologię edytowania genów CRISPR do stworzenia współczesnych ludzkich komórek macierzystych zawierających neandertalską wersję genu NOVA1. Następnie pokierowali komórkami macierzystymi tak, by rozwijały się w komórki mózgowe, uzyskując w ten sposób „neandertalskie” organoidy mózgu.

Organoidy mózgu to niewielkie grupy komórek mózgowych uzyskane z komórek macierzystych. Są one użytecznym modelem do badania genetyki, rozwoju chorób, reakcji mózgu na infekcje czy na leki.

Stworzone przez kalifornijskich uczonych „neandertalskie” organoidy już na pierwszy rzut oka wyglądały inaczej. Miały wyraźnie inny kształt, co było wydać nawet gołym okiem. Gdy uczeni bliżej im się przyjrzeli okazało się, że organoidy H. sapiens i organoidy „neandertalskie” różnią się także sposobem proliferacji komórek oraz tworzenia synaps. Miały nawet odmienne proteiny biorące udział w tworzeniu synaps. A impulsy elektryczne generowane w „neandertalskich” organoidach były silniejsze na początkowym etapie rozwoju, jednak nie dochodziło w nich do takiej synchronizacji jak w organoidach H. sapiens.

Zdaniem Muotriego, sposób działania i zmian w sieci neuronowej „neandertalskich” organoid jest podobny do działania, dzięki któremu noworodki naczelnych nieczłowiekowatych są w stanie nabywać nowe umiejętności znacznie szybciej niż ludzkie noworodki.

Skupiliśmy się tylko na jednym genie, którego wersje różnią się pomiędzy człowiekiem współczesnym a wymarłymi kuzynami. Na następnych etapach badań chcemy skupić się na pozostałych 60 genach i sprawdzić, co dzieje się, gdy jeden, dwa lub więcej z nich, zostanie zmienionych, mówi Muotri.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tylko że badania kulturowe wskazują na to, że faktycznie Homo Sapiens rządził i tworzył lepsze więzi społeczne, ale to Homo Neanderthalensis był bardziej innowacyjny. Neandertalczycy wymyślali rozwój a Homo Sapiens z tego korzystali i przejmowali. Geny się mieszały i dlatego możliwy był postęp. Gdyby nie było Neandrtalczyków dalej bylibyśmy na etapie walczących ze sobą małp.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Ergo Sum

Chyba troszkę emocjonalne stwierdzenie.
Niemniej jednak z badań nad neandertalskim mózgiem wynika, że mali neandertalczycy szybciej zdobywali konieczne do przeżycia umiejętności życiowe i wcześniej dojrzewali? Może też tracili tę plastyczność mózgu, która homo sapiens pozwala uczyć się praktycznie do końca życia...?

Share this post


Link to post
Share on other sites
54 minutes ago, Ergo Sum said:

 Gdyby nie było Neandrtalczyków dalej bylibyśmy na etapie walczących ze sobą małp.

Moim zdaniem to zbyt dalekie uproszczenie. Badania genetyczne wykazały, że przodkowie obecnych Europejczyków i Azjatów krzyżowali się z Neandertalczykami, czego nie potwierdziły badania Afrykańczyków. Nie oznacza to, że ludy Afryki mają znacząco gorsze możliwości intelektualne i twórcze niż np. Europejczycy.

Edited by Qion

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jest taki bardzo ciekawy projekt uniwersytecki związany z poszukiwanie ewentualnych korelacji osobowości ASPI z genami neandertalskimi. Wg badań które się wiążą z tymi pracami że właśnie te geny odpowiadają za profil osobowości charakterystyczny dla wielu genialnych odkrywców mających jednak trudności w relacjach społecznych. Takim był np. Nicola Tesla czy Einstein. Także wielu noblistów. Z tego co ostatnio odkrywa się o neandertalczykach widać pewne podobieństwo. Używali różnych narzędzi, języka - ale wydaje się, że ich społeczności nie tworzyły dobrych relacji społecznych. To potrafili natomiast Homo Sapiens nastawieni na rywalizację. To również czytałam na KW - że Nean. byli takimi raczej poczciwotami, które łatwo dawały się wykorzystywać - ale z drugiej strony bystrymi "artystami". Gdyby porównać rozwój ludzkość do samochodu to Neandertalczycy byli by silnikiem, ale HS kierowcą - choć @Qion ma chyba rację że może to zbyt duże uproszczenie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Na podstawie dotychczasowych danych o genomie neandertalczyka, denisowianina i Homo sapiens trudno jest jednoznacznie stwierdzić jakie geny zapewniły człowiekowi współczesnemu tak szybki rozwój zwłaszcza od początku epoki żelaza ok. XV w. p.n.e., nabierając tempa błyskawicznego od epoki oświecenia w XVII w., poprzez rewolucję przemysłową oraz współczesną naukowo-techniczną. Wiadomo, że Einstein, Newton i Tesla byli doświadczeni pewną formą autyzmu znaną jako syndrom Aspergera. Nie można jednak stwierdzić, czy doświadczali go tylko neandertalczycy i czy przyczynił się on np. do wyginięcia tego gatunku człowieka w wyniku kazirodztwa lub braku relacji heteroseksualnych w dużych grupach społecznych. Wiadomo, że Azjaci, do których należy zaliczyć australijskich Aborygenów, nowogwinejskich Papuasów mają 4-5% genów neandertalskich, Europejczycy 20% mniej niż Azjaci, podczas gdy Afrykańczycy posiadają tylko 0,3% genów neandertalczyka, a nie wydaje mi się aby kultura papuaska lub aborygeńska była bardziej rozwinięta cywilizacyjnie niż afrykańska. Badania przy pomocy neuronowych programów komputerowych ludzkiego genomu wskazują na istnienie nieznanego gatunku człowieka, którego zalicza się do tzw. "populacji duchów" (ghost population). Być może to on wpłynął na taki szybki dzisiejszy rozwój:

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/artificial-intelligence-study-human-genome-finds-unknown-human-ancestor-species-180971436/ 

Edited by Qion

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zrzucanie sukcesu lub jego braku na geny to zbyt duże uproszczenie. W przypadku prostych cech fizycznych jeszcze da to się skorelować, no bo dłuższe nogi to większa szansa złapania obiadu lub uniknięcia stania się obiadem więc dłuższe życie i większa szansa przekazania genu długich nóg. Z intelektem raczej jest inaczej. Ludzie inteligentni ponad normę bardzo rzadko odnoszą sukces społeczny, ekonomiczny i prokreacyjny więc z przekazywaniem genów mądrości jest problem.

Pewnie głównym mechanizmem jest tak jak w życiu, ciąg przypadkowych zdarzeń

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 minut temu, tempik napisał:

Z intelektem raczej jest inaczej. Ludzie inteligentni ponad normę bardzo rzadko odnoszą sukces społeczny, ekonomiczny i prokreacyjny więc z przekazywaniem genów mądrości jest problem.

Tylko tu nie mówimy o inteligencji pozwalającej wygłaszać tyrady na temat motywów romantycznych w twórczości Broniewskiego. Raczej mamy na myśli zwiększoną zdolność do kojarzenia faktów i np skonstruowania lepszej dzidy.

16 minut temu, tempik napisał:

Pewnie głównym mechanizmem jest tak jak w życiu, ciąg przypadkowych zdarzeń

To na pewno, ale i tak ważny jest wynik uśredniony. Średnio gamonie szybciej ubywają, a geniusze nieco dłużej wytrzymują, no chyba że zajmują się malarstwem naskalnym :D

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 godzin temu, Jajcenty napisał:

Tylko tu nie mówimy o inteligencji pozwalającej wygłaszać tyrady na temat motywów romantycznych w twórczości Broniewskiego. Raczej mamy na myśli zwiększoną zdolność do kojarzenia faktów i np skonstruowania lepszej dzidy.

To nie ma znaczenia. 

11 godzin temu, Jajcenty napisał:

Średnio gamonie szybciej ubywają, a geniusze nieco dłużej wytrzymują

To raczej też nie. Bo gamonie skupiają się na rzeczach podstawowych czyli jedzeniu i prokreacji, to jest ich taktyka przetrwania, jako polisa ubezpieczeniowa napłodzić potomstwa. A ci od dzidy gro czasu zamiast się rozmnażać i zajmować potomstwem to myślą o życiu, czy o swojej nowej wersji dzidy. I tak z udoskonaleń dzidy skorzystają w większości przyszłe pokolenia gamoni :)

Nie obrażając nikogo, ja tą zależność widzę i w czasach współczesnych.

 

 

 

Zresztą jakby to szło drogą genów i ewolucji to dzisiaj wszyscy byśmy mieli głowy i intelekt wielkości skorupy żółwi z Galapagos :D a jednak gamoni jest wciąż więcej, a jednostki wybitne to bardzo mała nisza.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
54 minuty temu, tempik napisał:

Zresztą jakby to szło drogą genów i ewolucji to dzisiaj wszyscy byśmy mieli głowy i intelekt wielkości skorupy żółwi z Galapagos :D

Stanowczo przeceniasz znaczenie rozmiaru. Słoń czy wieloryb ma wielokrotnie większy mózg a jako gatunek raczej nie radzą sobie w starciu z gwałtownie zmieniającym się otoczeniem. I zupełnie zignorowałeś fakt, że jako gatunek jesteśmy w stanie unicestwić życie na planecie. Jak zechcemy to zabijemy nawet sinice i karaluchy.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 15.02.2021 o 21:46, Qion napisał:

Nie oznacza to, że ludy Afryki mają znacząco gorsze możliwości intelektualne i twórcze niż np. Europejczycy.

Ile to jest znacząco? Bo różnice istnieją i są widoczne gołym okiem.
Życie na północy wymaga zupełnie innej skali planowania i umiejętności odsuwania korzyści na przyszłość. Wystarczy porozmawiać z misjonarzami aby pozbyć się złudzeń że typowi ludzie w Afryce mają te cechy rozwinięte w porównywalnym stopniu do Europejczyków. Są duże różnice w zdolnościach poznawczych, tylko że nie należy rozumieć tego jako jakiegoś opóźnienia. Raczej wszyscy są "humanistami".
Inna sprawa, że ludów na tym kontynencie jest sporo i potrafią się między sobą znacznie różnić. W pewnych rejonach Afryki większość genomu pochodzi spoza Afryki (to też może dawać sprzeczne informacje o poziomie neandertalskiego DNA).

19 godzin temu, Ergo Sum napisał:

Jest taki bardzo ciekawy projekt uniwersytecki związany z poszukiwanie ewentualnych korelacji osobowości ASPI z genami neandertalskimi. Wg badań które się wiążą z tymi pracami że właśnie te geny odpowiadają za profil osobowości charakterystyczny dla wielu genialnych odkrywców mających jednak trudności w relacjach społecznych. Takim był np. Nicola Tesla czy Einstein. Także wielu noblistów.

To zabawne, bo kiedyś miałem podobną obserwację. Kluczem jest samodzielne myślenie i sceptycyzm, takie osoby są kiepskimi nośnikami kulturowymi. Trzeba też sporo pracować samemu - bogate życie towarzyskie zabierałoby czas na odkrycia :) Wychodzi Neandertalczyk.
 

1 godzinę temu, Jajcenty napisał:

Stanowczo przeceniasz znaczenie rozmiaru. Słoń czy wieloryb ma wielokrotnie większy mózg a jako gatunek raczej nie radzą sobie w starciu z gwałtownie zmieniającym się otoczeniem.

Trzeba by podpiąć mózg wielorybów czy słoni do innego ciała i dopiero wtedy można by oceniać.
Z przeciwstawnymi kciukami każdy może cwaniakować :P

14 godzin temu, Jajcenty napisał:

Raczej mamy na myśli zwiększoną zdolność do kojarzenia faktów i np skonstruowania lepszej dzidy.

Nic to nie da, bo otoczenie ludzkie błyskawicznie skopiuje taką nową lepszą dzidę, a nawet uzna że jest modna.
Korzyści z myślenia muszą być relatywne w stosunku do innych, inaczej zabawę w zapładnianie może wygrać "sąsiad z gitarą".

 

 

Edited by peceed

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 minut temu, peceed napisał:

Nic to nie da, bo otoczenie ludzkie błyskawicznie skopiuje taką nową lepszą dzidę, a nawet uzna że jest modna.
Korzyści z myślenia muszą być relatywne w stosunku do innych, inaczej zabawę w zapładnianie może wygrać "sąsiad z gitarą".

Obaj z  @tempik argumentujecie przeciw znaczącemu wpływowi inteligencji wbrew faktom. Zjedliśmy Neandertalczyków, bo siła musiała ustąpić przed inteligencją, co zresztą jakby lekko wynika z artykułu - trochę się zapędziliście w argumentacji - bo wychodzi na to, że inteligencja jest raczej przeszkodą w sukcesie ewolucyjnym. To że dzisiaj patologia jest bardziej dzietna, nie jest dobrym argumentem 60 tys lat temu :D

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
28 minut temu, peceed napisał:

Życie na północy wymaga zupełnie innej skali planowania i umiejętności odsuwania korzyści na przyszłość. Wystarczy porozmawiać z misjonarzami aby pozbyć się złudzeń że typowi ludzie w Afryce mają te cechy rozwinięte w porównywalnym stopniu do Europejczyków. Są duże różnice w zdolnościach poznawczych, tylko że nie należy rozumieć tego jako jakiegoś opóźnienia. Raczej wszyscy są "humanistami".

może tak, ale niekoniecznie wynika to z DNA(przynajmniej nie w tak dużym stopniu). Dużo z tego co napisałeś to kwestia społeczna i kulturowa a nie genów. taki wędrowiec z Afryki po przyjeździe do Europy już w drugim pokoleniu nie odbiega poznawczo itd. od rodowitych Europejczyków.

 

13 minut temu, Jajcenty napisał:

Zjedliśmy Neandertalczyków, bo siła musiała ustąpić przed inteligencją,

Jeśli ich zjedliśmy to chyba jednak siła zwyciężyła :D

w czasach, kiedy ważyły się losy panowania obie populacje były na tyle małe i niestabilne, że mógł zdecydować głupi katar, wszy, próchnica zębów, jakiś syfilis czy zwiększona populacja jakiegoś drapieżnika.

tezy, że to nasza mądrość wygrała nigdy nie da się udowodnić.

27 minut temu, Jajcenty napisał:

trochę się zapędziliście w argumentacji - bo wychodzi na to, że inteligencja jest raczej przeszkodą w sukcesie ewolucyjnym.

jeśli rodzi się więcej gamoni niż geniuszy, a nie na odwrót to ewolucyjnie jest chyba wszystko jasne? :D

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 minut temu, Jajcenty napisał:

To że dzisiaj patologia jest bardziej dzietna, nie jest dobrym argumentem 60 tyś lat temu :D

Ponieważ mózg człowieka skurczył się w ciągu ostatnich kilkudziesięciu tysięcy lat jest to silna przesłanka za tym, że rozwój kultury, specjalizacja i handel zmniejszą wymagania odnośnie zdolności kognitywnych.
Jeśli neandertalczyk miał mniejsze predyspozycje do polegania na przekazie kulturowym (i mniejsze możliwości ze względu na niską gęstość zaludnienia), to można przyjąć, że musiał bardziej polegać na swojej pomysłowości i umiejętności indywidualnego rozwiązywania problemów.

31 minut temu, Jajcenty napisał:

bo wychodzi na to, że inteligencja jest raczej przeszkodą w sukcesie ewolucyjnym

Inteligencja nie jest przeszkodą w sukcesie ewolucyjnym, ale ma swoją cenę która nie musi równoważyć korzyści w społeczeństwie w którym panuje pasożytnictwo intelektualne ;)
 

1 minutę temu, tempik napisał:

taki wędrowiec z Afryki po przyjeździe do Europy już w drugim pokoleniu nie odbiega poznawczo itd. od rodowitych Europejczyków

To zależy od jego rodziców :P Do Europy zazwyczaj nie trafiają "przeciętniaki". Na przykład większość imigrantów w UK to Igbo, którzy nie odbiegają inteligencją ogólną od reszty Brytyjczyków.

17 minut temu, tempik napisał:

tezy, że to nasza mądrość wygrała nigdy nie da się udowodnić.

Mogliśmy ze sobą przenosić choroby na które Neandertalczycy byli mniej odporni - wyłącznie z powodu braku uprzedniego kontaktu.

 

19 minut temu, peceed napisał:

Na przykład większość imigrantów w UK to Igbo

Notabene Izu Ugonoh też jest Igbo, co dość dobrze wyjaśnia dlaczego gość lepiej posługuje się językiem polskim od większości robiących z nim wywiady dziennikarzy :P 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, peceed napisał:

Inteligencja nie jest przeszkodą w sukcesie ewolucyjnym, ale ma swoją cenę która nie musi równoważyć korzyści w społeczeństwie w którym panuje pasożytnictwo intelektualne ;)

dlatego ewolucyjnie sukces odnoszą średniacy, których jest najwięcej. Wybitni gamonie i geniusze to mniejszość(chociaż mam wrażenie że gamoni jest więcej). Oczywiście dzięki tym mądrzejszym świat idzie do przodu. Pożytek dla ludzkości z gamoni tak jak z kleszczy jeszcze nie jest znany nauce :D

Umieć się dogadać z geniuszem(przynajmniej w stopniu podstawowym) i potrafić "od święta" zrobić coś głupiego z gamoniem to klucz do sukcesu ;)

zdarza się też tak, że geniusze żyją w takiej abstrakcji że trzeba kogoś "normalnego" żeby dostrzegł ich geniusz i okazję do przekucia teorii na jakieś pożyteczne, praktyczne zastosowanie.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 17.02.2021 o 11:54, peceed napisał:

Mogliśmy ze sobą przenosić choroby na które Neandertalczycy byli mniej odporni - wyłącznie z powodu braku uprzedniego kontaktu.

Tak, jest taka teoria. Jednak jej ograniczenie to kwestia dosyć dużego zróżnicowania genetycznego u Neandertalczyka dla genów kompleksu zgodności tkankowej, która mogła mieć wpływ na wysoką skuteczność adaptacyjnego układu odpornościowego naszego kuzyna. Ponadto ograniczeniem dla rozprzestrzeniania chorób zakaźnych było bardzo niskie zaludnienie, to były ułamki procenta osoby na kilometr kwadratowy. 

Ciekawa jest hipoteza  choroby przenoszonej w wyniku praktyk kanibalistycznych, które uprawiał h.n. (oczywiście nasi przodkowie też). Coraz niższe zróżnicowanie genetyczne, wynikłe z chowu wsobnego, spadku populacji + choroba prionowa (jakaś  odmiana np.  kuru) mogło faktycznie przyczynić się do dosyć szybkiego wykończenia populacji. 

 

W dniu 15.02.2021 o 21:11, Ergo Sum napisał:

ale to Homo Neanderthalensis był bardziej innowacyjny.

W dniu 17.02.2021 o 11:54, peceed napisał:

Jeśli neandertalczyk miał mniejsze predyspozycje do polegania na przekazie kulturowym (i mniejsze możliwości ze względu na niską gęstość zaludnienia), to można przyjąć, że musiał bardziej polegać na swojej pomysłowości i umiejętności indywidualnego rozwiązywania problemów.

 

W dniu 15.02.2021 o 21:11, Ergo Sum napisał:

Neandertalczycy wymyślali rozwój a Homo Sapiens z tego korzystali i przejmowali.

 

Nie ma na to archeologicznych dowodów. Praktycznie żadnych.  To nasz przodek wszedł  w wymagające środowisko postępującej stepotundry i uzyskał bonus w postaci góry mamuciego, końskiego i reniferowego mięsa. A urozmaicił sobie dietę  drobną zwierzyną łowną. Jedna z hipotez mówi zaś, że ostatnim "krzykiem mody" neandertalczyka była kultura szatelperońska, naśladownicza wobec wyrobów h.s. co  oznaczało próbę nadgonienia wyrobów  kuzyna.

 

W dniu 15.02.2021 o 21:11, Ergo Sum napisał:

Gdyby nie było Neandrtalczyków dalej bylibyśmy na etapie walczących ze sobą małp.

Neandertalczyków nadal nie ma,a my ciągle ze sobą walczymy.;)

  Zresztą my i neandertalczycy mieliśmy wspólnego przodka - homo erectusa, a jedna z teorii mówi o h. heidelbegensis. Start był w miarę wspólny, meta niekoniecznie.;)

 

W dniu 15.02.2021 o 13:36, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Zdaniem Muotriego, sposób działania i zmian w sieci neuronowej „neandertalskich” organoid jest podobny do działania, dzięki któremu noworodki naczelnych nieczłowiekowatych są w stanie nabywać nowe umiejętności znacznie szybciej niż ludzkie noworodki.

Nasz najbliższy nieczłowiekowaty przodek to australopitek. 

Wynika z tego, że neanderalczyk szybko rozwijał się we wczesnym dzieciństwie (podobnie jak szympans) co mogłoby być ciekawym atawizmem. 

Ale te badania:

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170921141215.htm

wskazują, że tak mogło nie być. To akurat konkretny, małoletni osobnik sprzed 49 tyś lat, więc być może jakaś aberacja. 

Edited by venator

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas pandemii SARS-CoV-2 widzieliśmy olbrzymie spektrum manifestacji klinicznych zarażenia wirusem, od infekcji bezobjawowych po zgony. Naukowcy z Instytutu Pasteura, francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych we współpracy ze specjalistami z całego świata przyjrzeli się przyczynom różnic w reakcji układu odpornościowego na SARS-CoV-2 wśród różnych populacji. Wykazali, że utajona infekcja cytomegalowirusem oraz czynniki genetyczne miały swój udział w manifestacjach reakcji organizmu na koronawirusa.
      Wiemy, że głównym czynnikiem ryzyka zgonu jest zaawansowany wiek. Dodatkowymi są płeć męska, choroby współistniejące i czynniki genetyczne oraz immunologiczne. Naukowcy badający wpływ różnych czynników na odpowiedź organizmu na SARS-CoV-2 pobrali próbki krwi od 222 zdrowych ochotników zamieszkujących region od Afryki Środkowej i Europy Zachodniej po Azję Wschodnią. Wykorzystali technikę sekwencjonowania RNA do określenia, w jaki sposób 22 różne rodzaje komórek krwi reaguja na obecność koronawirusa. Następnie połączyli tak uzyskane informacje z wynikami badań układu odpornościowego i genomu osób, od których pobrano krew.
      Naukowcy zidentyfikowali około 900 genów, których reakcja na obecność wirusa była różna u różncyh populacji. Za pomocą statystycznych analiz genetycznych uczeni wykazali, że różnice te wynikają z różnic w składzie krwi. Proporcje poszczególnych typów komórek są różne u różnych populacji. Wiadomo jednak, że na skład krwi mają też wpływ czynniki zewnętrze. Jednym z nich jest infekcja cytomegalowirusem. W Afryce Środkowej jest on obecny u 99% populacji, w Azji Wschodniej u 50% ludzi, a w Europie jego nosicielem jest 32% mieszkańców. Z badań wynika, że utajona infekcja tym wirusem ma wpływ na reakcję organizmu na SARS-CoV-2.
      Ponadto zidentyfikowano około 1200 genów, których ekspresja w warunkach zarażenia SARS-CoV-2 jest różna w różnych populacjach i jest kontrolowana przez czynniki genetyczne i zależy od częstotliwości alleli regulujących te geny. Na ten czynnik miała wpływ presja selekcyjna z przeszłości. Wiemy, że czynniki zakaźne miały olbrzymi wpływ na przeżycie człowieka i wywierały silną presję selekcyjną, która ukształtowała różnice genetyczne na poziomie całych populacji. Wykazaliśmy, że presja selekcyjna z przeszłości wpłynęła na odpowiedź immunologiczną na SARS-CoV-2. Jest to widoczne szczególnie u osób pochodzących z Azji Wschodniej. Około 25 000 lat temu koronawirusy wywarły silną presję selekcyjna na te populacje, mówi Maxime Rotival.
      Na przebieg infekcji miały też wpływ geny odziedziczone po neandertalczykach. Stanowią one ok. 2% genomu mieszkańców kontynentów innych niż Afryka i mamy coraz więcej dowodów na to, że wpływają one na naszą obecność odporność na infekcję. Nie tylko zresztą na nią. Mają też wpływ na to, czy palimy papierosy i pijemy alkohol. Teraz naukowcy zidentyfikowali dziesiątki genów, które zmieniają reakcję na infekcję, a ich obecność to skutek krzyżowania się H. sapiens z neandertalczykiem.
      Wykazaliśmy istnienie związku pomiędzy dawnymi wydarzeniami mającymi wpływ na ewolucję, jak selekcja naturalna czy krzyżowanie się z neandertalczykami, a obecnymi różnicami populacyjnymi w reakcji na infekcję, dodaje profesor Lluis Quintana-Murci.
      Szczegóły badań zostały opisane w artykule Dissecting human population variation in single-cell responses to SARS-CoV-2 opublikowanym na łamach Nature.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dżuma trapi ludzkość od 5000 lat. W tym czasie wywołująca ją Yersinia pestis ulegała wielokrotnym zmianom, zyskując i tracąc geny. Około 1500 lat temu, niedługo przed jedną z największych pandemii – dżumą Justyniana – Y. pestis stała się bardziej niebezpieczna. Teraz dowiadujemy się, że ostatnio bakteria dodatkowo zyskała na zjadliwości. Pomiędzy wielkimi pandemiami średniowiecza, a pandemią, która w XIX i XX wieku zabiła około 15 milionów ludzi, Y. pestis została wzbogacona o nowy niebezpieczny element genetyczny.
      Naukowcy z Uniwersytetu Chrystiana Albrechta w Kilonii i Instytutu Biologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka przeanalizowali genom Y. pestis od neolitu po czasy współczesne. Mieli dostęp m.in. do szkieletów 42 osób, które zostały pochowane pomiędzy XI a XVI wiekiem na dwóch duńskich cmentarzach parafialnych.
      Wcześniejsze badania pokazały, że na początkowych etapach ewolucji patogen nie posiadał genów potrzebnych do efektywnej transmisji za pośrednictwem pcheł. Taka transmisja jest typowa dla współczesnej dżumy dymieniczej. W wyniku ewolucji Y. pestis znacząco zwiększyła swoją wirulencję, co przyczyniło się do wybuchu jednych z najbardziej śmiercionośnych pandemii w historii ludzkości, mówi doktor Joanna Bonczarowska z Instytutu Klinicznej Biologii Molekularnej na Uniwersytecie w Kilonii. Podczas naszych badań wykazaliśmy, że przed XIX wiekiem żaden ze znanych szczepów Y. pestis nie posiadał elementu genetycznego znanego jako profag YpfΦ, dodaje uczona. Profag, jest to nieczynna postać bakteriofaga, fragment DNA wirusa, który został włączony do materiału genetycznego zaatakowanej przez niego bakterii.
      Te szczepy Y. pestis, które mają w swoim materiale genetycznym YpfΦ, są znacznie bardziej śmiercionośne, niż szczepy bez tego profaga. Nie można więc wykluczyć, że to jego obecność przyczyniła się do wysokiej śmiertelności podczas pandemii z XIX/XX wieku.
      Naukowcy z Kilonii chcieli szczegółowo poznać mechanizm zwiększonej wirulencji Y. pestis z profagiem YpfΦ. W tym celu przyjrzeli się wszystkim białkom kodowanym przez tę bakterię. Okazało się, że jedno z nich jest bardzo podobne do toksyn znanych z innych patogenów.
      Struktura tego białka jest podobna do enterotoksyny wytwarzanej przez Vibrio cholerae (ZOT - zonula occludens toxin), która ułatwia wymianę szkodliwych substancji pomiędzy zainfekowanymi komórkami i uszkadza błonę śluzową oraz nabłonek, dodaje Bonczarowska. Uczona wraz z zespołem będą w najbliższym czasie badali wspomniane białko, gdyż jego obecność prawdopodobnie wyjaśnia zjadliwość współczesnych szczepów Y. pestis.
      Badacze zwracają uwagę, że szybka ewolucja patogenu zwiększa ryzyko pandemii. Nabywanie nowych elementów genetycznych może spowodować, że pojawią się nowe objawy. To zaś może prowadzić do problemów z postawieniem diagnozy i opóźnienia właściwego leczenia, które jest kluczowe dla przeżycia. Co więcej, niektóre szczepy Y. pestis już wykazują oporność na różne antybiotyki, co dodatkowo zwiększa zagrożenie, stwierdza doktor Daniel Unterweger, który stał na czele grupy badawczej. Naukowcy przypominają, że u innych bakterii również odkryto elementy podobne do YpfΦ, co może wskazywać na ich zwiększoną wirulencję.
      Zrozumienie, w jaki sposób patogen zwiększał swoją szkodliwość w przeszłości, a czasem robił to skokowo, pomoże nam w wykrywaniu nowych jego odmian i w zapobieganiu przyszłym pandemiom, wyjaśnia cel badań profesor Ben Krause-Kyora z Instytutu Klinicznej Biologii Molekularnej.
      Dżuma to wciąż jedna z najbardziej niebezpiecznych chorób. Śmiertelność w przypadku szybko nieleczonej choroby wynosi od 30% (dżuma dymienicza) do 100% (odmiana płucna). Obecnie najczęściej występuje w Demokratycznej Republice Konga, Peru i na Madagaskarze. Zdarzają się jednak zachorowania w krajach wysoko uprzemysłowionych. Na przykład w USA w 2020 roku zanotowano 9 zachorowań, z czego zmarły 2 osoby.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Glejak wielopostaciowy to jeden z najczęściej spotykanych i najbardziej agresywnych pierwotnych nowotworów mózgu. Występuje on u od 0,6 do 5 osób na 100 000, a liczba jego przypadków rośnie na całym świecie. Średni spodziewany czas życia od postawienia diagnozy wynosi zaledwie 15 miesięcy. Na University of Toronto postała właśnie nowa technika mikrochirurgiczna, która może pomóc w leczeniu tej choroby. Związane z nią nadzieje są tym większe, że może być wykorzystana do leczenie guzów opornych na inne terapie i umiejscowionych w tych obszarach mózgu, w których interwencja chirurgiczna jest wykluczona.
      Obecnie standardowe leczenie glejaka polega na usunięciu guza i zastosowaniu radio- oraz chemioterapii. Niestety, komórki glejaka bardzo szybko się namnażają i naciekają na sąsiadującą tkankę, przez co ich chirurgiczne usunięcie jest bardzo trudne. Tym bardziej, że mamy do czynienia z mózgiem, w którym nie możemy wycinać guza z dużym marginesem. Jakby tego było mało, glejak szybko nabiera oporności na chemioterapię. Bardzo często więc u pacjentów dochodzi do wznowy nowotworu, który wkrótce przestaje reagować na dostępne metody leczenia.
      Yu Sun, profesor na Wydziale Nauk Stosowanych i Inżynierii oraz Xi Huang z Wydziału Medycyny University of Toronto mają nadzieję na zmianę stanu rzeczy za pomocą robotycznych nano-skalpeli, które mogą precyzyjnie zabijać komórki nowotworu.
      Naukowcy stworzyli węglowe nanorurki, które wypełnili cząstkami tlenku żelaza. Tak uzyskane magnetyczne nanorurki (mCNT) są pokryte przeciwciałami, które rozpoznają specyficzną dla komórek glejaka proteinę CD44. Nanorurki są następnie wstrzykiwane w miejsce występowania guza i samodzielnie poszukują proteiny CD44. Gdy ją znajdą, przyczepiają się do komórki i do niej wnikają. A kiedy są już na miejscu, wystarczy włączyć zewnętrzne pole magnetyczne, pod wpływem którego mCNT zaczynają wirować, uszkadzając od wewnątrz komórki glejaka i prowadzą do ich śmierci.
       

       
      Jako że nanorurki niszczą komórki za pomocą oddziaływania mechanicznego, nie ma ryzyka, że komórki zyskają oporność na ten sposób oddziaływania. Nowa metoda może zatem być odpowiedzią zarówno na problem uodparniania się guza na chemioterapię, jak i na niemożność tradycyjnego usunięcia guza metodami chirurgicznym. Podczas przeprowadzonych już badań na myszach naukowcy wykazali, że ich metoda zmniejszyła rozmiary guza i wydłużyła życie myszy z oporną na chemioterapię formą glejaka wielopostaciowego.
      Inną korzyścią z zastosowania mechanicznego oddziaływania mCNT jest fakt, że obok fizycznego niszczenia struktury komórek, nanorurki mogą modulować specyficzne biochemiczne szlaki sygnałowe, co będziemy starali się wykorzystać do opracowania łączonej terapii biorącej na cel nieuleczalne guzy mózgu, mówi Wang.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dokonany w ostatniej dekadzie postęp w dziedzinie rekonstrukcji i sekwencjonowania starego DNA daje nam wgląd w niedostępne wcześniej aspekty przeszłości. Ostatnim niezwykłym osiągnięciem w tej dziedzinie jest badanie mikrobiomu jamy ustnej prehistorycznych ludzi. Mikrobiomu, który wskutek radykalnej zmiany diety i stosowania antybiotyków jest u współczesnych ludzi zupełnie inny od tego, z którym ewoluowaliśmy przez dziesiątki i setki tysięcy lat. Opisanie prehistorycznego mikrobiomu pozwoli nam nie tylko lepiej poznać warunki, w jakich żyli nasi przodkowie ale może też przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia. Dzięki rekonstrukcji dawnego mikrobiomu możemy dowiedzieć się, jakie funkcje odgrywał on w przeszłości i co w międzyczasie straciliśmy.
      Naukowcy z Niemiec, USA, Hiszpanii i Meksyku zbadali kamień nazębny 12 neandertalczyków i 52 ludzi współczesnych, którzy żyli w okresie od 100 000 lat temu do czasów obecnych. Dzięki słabej higienie jamy ustnej w odkładającym się kamieniu nazębnym zachował się interesujący naukowców materiał. Jego zbadanie nie było łatwe. Współautorka badań, Christina Warinner i jej zespół przez niemal 3 lata dostosowywali dostępne narzędzia do sekwencjonowania DNA oraz programy komputerowe do pracy z fragmentami, jakie udaje się pozyskać z prehistorycznego materiału. Ich praca przypominała układanie wymieszanego stosu puzzli, na który składały się puzzle z różnych zestawów, a część z nich całkowicie zniknęła. Naukowcom zależało na sukcesie, gdyż wiedzieli, że w tym stosie znajdą nieznane dotychczas informacje. Jesteśmy ograniczeni do badań obecnie istniejących bakterii. Całkowicie ignorujemy DNA z organizmów nieznanych lub takich, które prawdopodobnie wyginęły, mówi Warinner. W końcu udało się pozyskać fragmenty kodu genetyczne ze szczątków 46 badanych ludzi.
      Kamień nazębny to idealne miejsce do poszukiwania dawnych mikroorganizmów. Bez regularnego mycia zębów zostają w nim bowiem uwięzione resztki pożywienia i innej materii organicznej. Zostają one zamknięte w kamieniu i są w ten sposób chronione przed zanieczyszczeniem, gdy ciało się rozkłada. To idealne miejsce do poszukiwania niezanieczyszczonych próbek.
      Badacze znaleźli w ustach badanych osób bakterie z rodzaju Chlorobium. Ich współcześni kuzyni korzystają z fotosyntezy i żyją w stojącej wodzie w warunkach beztlenowych. Nie spotyka się ich w ludzkich ustach. Wydaje się, że zniknęły stamtąd przed 10 000 lat. Naukowcy przypuszczają, że Chlorobium albo trafiło do mikrobiomu ust paleolitycznych ludzi wraz z pitą przez nich wodą z jaskiń lub też było stałym elementem mikrobiomu przynajmniej niektórych z nich.
      Jednak sama rekonstrukcja materiału genetycznego bakterii to nie wszystko. Na podstawie DNA możemy odgadywać, z jakich białek zbudowana była bakteria, ale już niekoniecznie to, jakie molekuły były przez te białka wytwarzane. Dlatego też naukowcy wyposażyli Pseudomonas protegens w parę prehistorycznych genów z kamienia nazębnego. Okazało się, że geny te doprowadziły do wytwarzania furanów przez P. protegens. Współczesne bakterie wykorzystują furany do przesyłania sygnałów, a badania sugerują, że podobnie robiły bakterie prehistoryczne.
      Mimo że naukowcom udało się nakłonić współczesne bakterie do ekspresji genów bakterii prehistorycznych, to nie ma tutaj mowy o ożywianiu bakterii sprzed tysiącleci. Nie ożywiliśmy tych mikroorganizmów, zidentyfikowaliśmy za to kluczowe geny, które służyły im do wytwarzania interesujących nas molekuł, wyjaśnia Warinner.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiele osób z różnych kultur, które doświadczyły bliskiej śmierci, wspomina o pojawieniu się wówczas jasnego światła, bliskich zmarłych osób czy wspomnień z całego życia. Doniesienia takie skłaniają do zastanowienia się nad istnieniem świadomości w umierającym mózgu. Sceptycy mówią jednak o halucynacjach osób, które dochodzą do siebie. Wydaje się jednak, że naukowcy zidentyfikowali aktywność mózgu powiązaną z umieraniem.
      Przed laty Jimo Borjigin i jej zespół z Wydziału Medycyny University of Michigan zaobserwowali wzrost aktywności elektrycznej mózgów umierających szczurów. Niedawno naukowcy postanowili sprawdzić, czy podobne zjawisko występuje też u ludzi.
      Doktor Borjigin wraz z kolegami przeanalizowała anonimizowany zbiór danych medycznych, poszukując w nim osób, które wciąż były podłączone do EEG po tym, jak odłączono urządzenia podtrzymujące ich funkcje życiowe. Zidentyfikowano cztery takie osoby.
      Były to osoby w stanie śpiączki, z którymi nie było kontaktu i w końcu, wobec wyczerpania wszelkich możliwości leczenia i bez nadziei na poprawę, osoby te, po uzyskaniu zgody rodziny, zostały odłączone od aparatury. Jednak EEG nie zostało odłączone i ciągle rejestrowało czynności ich mózgu. U dwóch z tych osób zarejestrowano niezwykłą aktywność.
      Z wcześniejszych badań wiemy, że fale gamma są powiązane ze świadomością, wyższymi procesami poznawczymi i przywoływaniem wspomnień. Szczególnie istotne są fale gamma pojawiające się na styku skroniowo-ciemieniowo-potylicznym (TPO) po obu stronach głowy.
      Okazało się, że u obu wspomnianych pacjentów, po odłączeniu urządzeń wspomagających oddychanie, doszło do znacznego wzrostu aktywności fal gamma w tych obszarach mózgu. Aktywność taka trwała kilka minut i momentami była szalenie wysoka, mówi Borjigin. Oczywiście nie wiemy, czy podczas umierania osoby te doświadczały jakichś wizji. Mieliby nam sporo do powiedzenia, gdyby przeżyli, mówi uczona.
      U obu tych osób, w związku ze spadkiem poziomu tlenu we krwi, doszło do wzrostu pulsu. To zaś sugeruje, że działający autonomiczny układ nerwowy jest potrzebny do pojawienia się fal gamma.
      Sam Parnia z uniwersytetu w Nowym Jorku uważa, że wzrost aktywności fal gamma w mózgu umierającej osoby może mieć związek z faktem, że spadający poziom tlenu unieruchamia niektóre „systemy hamowania” w mózgu. To zaś pozwala na aktywowanie normalnie uśpionych szlaków, co widać na EEG. A wszystko dzięki temu, że wymagający pod względem energetycznym system hamowania nie działa, mówi uczony. Jego zdaniem, dokonane odkrycie to dodatkowa wskazówka, że niektóre osoby, z którymi pod koniec ich życia nie potrafimy nawiązać kontaktu, są świadome.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...