Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Nagle zaczęły wymierać jeżowce. Rafy koralowe w niebezpieczeństwie
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez 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 -
przez KopalniaWiedzy.pl
Przed niemal 700 laty w Europie, Azji i Afryce krwawe żniwo zbierała Czarna Śmierć, największa epidemia w historii ludzkości. Międzynarodowy zespół naukowy z McMaster University, University of Chicago, Instytutu Pasteura i innych organizacji, przez siedem lat prowadził badania nad zidentyfikowaniem różnic genetycznych, które zdecydowały, kto umrze, a kto przeżyje epidemię. W trakcie badań okazało się, że w wyniku wywołanej przez epidemię presji selekcyjnej na nasz genom, ludzie stali się bardziej podatni na choroby autoimmunologiczne.
Naukowcy skupili się na badaniu szczątków osób, które zmarły w Londynie przed, w trakcie i po epidemii. Badany okres obejmował 100 lat. Naukowcy pobrali próbki DNA z ponad 500 ciał, w tym z masowych pochówków ofiar zarazy z lat 1348–1349 z East Smithfield. Dodatkowo skorzystano też z DNA osób pochowanych w 5 różnych miejscach w Danii. Naukowcy poszukiwali genetycznych śladów adaptacji do obecności bakterii Yersinia pestis, odpowiedzialnej za epidemię dżumy.
Udało się zidentyfikować cztery geny, które uległy zmian. Wszystkie są zaangażowane w produkcję białek broniących organizmu przed patogenami. Uczeni zauważyli że konkretny alel (wersja) genu, decydował o tym, czy dana osoba jest mniej czy bardziej podatna na zachorowanie i zgon.
Okazało się, że osoby, z dwoma identycznymi kopiami genu ERAP2 znacznie częściej przeżywały pandemię, niż osoby, u których kopie tego genu były różne. Działo się tak, gdyż te „dobre” kopie umożliwiały znacznie bardziej efektywną neutralizację Y. pestis.
Gdy mamy do czynienia z pandemią, która zabija 30–50 procent populacji, występuje silna presja selektywna. Wersje poszczególnych genów decydują o tym, kto przeżyje, a kto umrze. Ci, którzy mają odpowiednie wersje genów, przeżyją i przekażą swoje geny kolejnym pokoleniom, mówi główny współautor badań, genetyk ewolucyjny Hendrik Poinar z McMaster University.
Europejczycy, żyjący w czasach Czarnej Śmierci, byli początkowo bardzo podatni na zachorowanie i zgon, ponieważ od dawna nie mieli do czynienia z dżumą. Z czasem, gdy w kolejnych wiekach pojawiały się kolejne fale epidemii, śmiertelność spadała. Naukowcy szacują, że osoby z „dobrym” alelem ERAP2 miały o 40–50 procent większe szanse na przeżycie. To, jak zauważa profesor Luis Barreiro z University of Chicago, jeden z najsilniejszych znalezionych u człowieka dowodów na przewagę uzyskaną w wyniku adaptacji. To pokazuje, że pojedynczy patogen może mieć silny wpływ na ewolucję układu odpornościowego, dodaje uczony.
Z czasem nasz układ odpornościowy ewoluował w taki sposób, że to, co pozwalało uchronić ludzi przed średniowieczną zarazą, dzisiaj zwiększa naszą podatność na takie choroby autoimmunologiczne jak choroba Crohna czy reumatoidalne zapalenie stawów.
Zrozumienie dynamiki procesów, które ukształtowały nasz układ odpornościowy, jest kluczem do zrozumienia, w jaki sposób pandemie z przeszłości, takie jak dżuma, przyczyniły się do naszej podatności na choroby w czasach współczesnych, mówi Javier Pizarro-Cerda z Yersinia Research Unit w Instytucie Pasteura.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Michał Styczyński z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego odkrył, że bakterie z Antarktyki wytwarzają naturalną substancję z grupy melanin. Można by ją wykorzystać w kremach z filtrem UV, zastępując syntetyczny oksybenzon, który przyczynia się do wymierania koralowców. Środek ten zaburza gospodarkę hormonalną parzydełkowców, uniemożliwiając im rozmnażanie się.
Uczony zauważył, że pod wpływem odpowiedniego stresu środowiskowego bakterie wytwarzają substancję z grupy melanin. Może ona potencjalnie posłużyć do zastąpienia nią oksybenzonu. Antarktyka jest jednym z najbardziej ekstremalnych regionów na Ziemi. Charakteryzuje się ona bardzo niskimi temperaturami, dochodzącymi do -90 °C, wysoką ekspozycją na promieniowanie UV, niską dostępnością substancji odżywczych, a także obecnością silnie zasolonych zbiorników wodnych. Organizmy występujące w tak skrajnych warunkach musiały wykształcić szereg cech adaptacyjnych umożliwiających im przeżycie. Zimnolubne bakterie, określane jako psychrofile lub psychrotoleranty, wytwarzają m.in. specyficzne metabolity wtórne, takie jak barwniki ochronne, dzięki którym mogą optymalnie funkcjonować w polarnym środowisku, mówi Styczyński. Naturalną melaninę można by wytwarzać na skalę przemysłową namnażając bakterie w laboratorium i poddając je następnie odpowiedniej stymulacji.
Jednak to nie jedyna zaleta bakterii arktycznych. Badania wykazały, że wytwarzają one też karotenoidy posiadające bardzo silne właściwości przeciwutleniające. Również i one mogą odegrać ważną rolę. Wytwarzane przez bakterie związki, ze względu na swoją specyficzną, wielonienasyconą strukturę i wynikające z niej właściwości przeciwutleniające, zapobiegają szkodliwemu działaniu promieniowania UV. Ponadto odgrywają one istotną rolę w kontrolowaniu płynności błon i chronią komórki bakteryjne przed uszkodzeniem na skutek zamarzania. Tego rodzaju substancje mają zdolność wychwytywania wolnych rodników, dlatego są w centrum zainteresowania laboratoriów produkujących preparaty kosmetyczne do pielęgnacji skóry o działaniu przeciwstarzeniowym. Na rynku obowiązują jednak ścisłe normy i restrykcje, które definiują zawartość zanieczyszczeń pochodzących z syntezy chemicznej. Nasze odkrycia wskazują, że przemysł kosmetyczny mógłby na dużo większą skalę korzystać z substancji pochodzenia naturalnego, dodaje Michał Styczyński.
Niezwykle ważną cechą bakterii antarktycznych jest fakt, że łatwo jest je hodować. Ze względu na ich fizjologię organizmy te mają niewielkie wymagania odnośnie temperatury i dostępności pokarmu. Nie ma żadnych większych przeszkód natury technologicznej, by tą drogą pozyskiwać naturalne substancje na skalę przemysłową. Bakterie z Antarktydy mogą też wspomagać wzrost roślin. Mogą zwiększać dostępność mikroelementów, co można wykorzystać w rolnictwie. W praktyce można więc wykorzystać szczepy bakterii do zwiększania jakości i biomasy roślin uprawnych, chronić je przed chorobami, a także redukować ilość stosowanych nawozów chemicznych, wyjaśnia naukowiec.
Komercjalizacją odkryć ma zająć się spółka Biotemist, utworzona przy Uniwersytecie Warszawskim.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Podczas budowy kompleksu apartamentów w Mikołajkach odkryto ciekawe stanowisko archeologiczne. Natrafiono na ślady osady z okresu neolitu oraz z okresu wpływów rzymskich. Archeolodzy wspominają też o nekropoliach z różnych czasów. W 60 grobach odkryto szczątki ok. 100 ofiar dżumy z XVIII w. (z ok. 1710-1711 r.). Nieopodal pochówków po dżumie - prawdopodobnie do początku XIX w. - grzebano kolejnych zmarłych.
Odkrycie podczas budowy kompleksu apartamentów
Robotnicy przypadkowo natknęli się na ludzkie szczątki. Decyzją Wojewódzkiego Urzędu Ochrony Zabytków w Olszytnie (delegatura w Ełku) budowę wstrzymano. Prace interwencyjne rozpoczęła Fundacja Dajna im. Jerzego Okulicza-Kozaryna. Badania archeologiczne przyniosły sporo ciekawych odkryć.
Jak napisano na profilu miasta Mikołajki na Facebooku, najstarsze artefakty to fragmenty naczynia glinianego z okresu neolitu, czyli sprzed ok. 4 tys. lat. Znaleziono także zabytki z okresu wpływów rzymskich – wśród nich [niebieski] paciorek szklany oraz pozostałości naczynia ceramicznego (ok. IV w.).
Wiceprezes Fundacji Dajna Agnieszka Jaremek powiedziała PAP-owi, że można przypuszczać, że miejsce to wybrano na lokalizację osad ze względu na bliskość jeziora i ukształtowanie terenu. Szacuje się, że w okresie wpływów rzymskich (kultura bogaczewska) osada zajmowała 30-50 arów.
Nekropolie z różnych czasów
W relacji miasta Mikołajki ujawniono, że najstarsze ludzkie szczątki związane są z ludnością kultury bogaczewskiej (ok. V w.). Z początku XVIII w. pochodzi cmentarz ofiar dżumy. W źródłach pisanych są wzmianki, że zabrakło wówczas miejsc na cmentarzu przy kościele i dlatego zmarłych chowano przy drodze na Mrągowo. Wszystko wskazuje na to, że odkryliśmy to miejsce - podkreśliła Jaremek. Wiele grobów kryje całe rodziny - zarówno dorosłych, jak i dzieci - dodała.
Później - prawdopodobnie do początku XIX w. - w pobliżu tych grobów chowano następnych zmarłych. Pochówki te są inne niż ofiar dżumy, mniej uporządkowane, wielowarstwowe.
W sumie do tej pory odkryto 150 szkieletów. Zostaną one zbadane. Następnie zostaną pochowane, prawdopodobnie we wspólnym grobie. Joanna Sobolewska, kierowniczka ełckiej delegatury Wojewódzkiego Urzędu Ochrony Zabytków w Olsztynie, stwierdziła, że kwestia wyboru miejsca takiego grobu to sprawa przyszłości.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Australijski ssak, o którym sądzono, że wyginął ponad 150 lat temu, wciąż istnieje. Pseudomysz rodzinną (Pseudomys gouldii) znaleziono na niewielkich wyspach u wybrzeży Australii Zachodniej. Główna autorka badań, doktor Emily Roycrosft z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego mówi, że odkrycie rzekomo wymarłego gatunku to ekscytująca wiadomość, która jednak prowadzi do smutnych wniosków.
Naukowcy pracujący pod kierunkiem Roycroft postanowili porównać DNA 8 wymarłych australijskich gryzoni z 42 gatunkami ich krewniaków. Chcieli w ten sposób oszacować tempo zanikania rodzimych gatunków gryzoni od czasu przybycia Europejczyków. Okazało się, że Pseudomysz rodzinna przetrwała na kilku niewielkich wyspach. Zamieszkująca je Pseudomysz wydmowa (Pseudomys fieldi) to bowiem nie inny gatunek, a właśnie uważana za wymarłą Pseudomys gouldii.
Odnalezienie tego gatunku to dobra wiadomość w obliczu niezwykle szybkiego wymierania rodzimych gryzoni. Zanikanie gryzoni odpowiada aż za 41% całego wymierania australijskich ssaków od przybycia Europejczyków w 1788 roku, mówi Roycroft.
Na podstawie badań zarówno Pseudomys gouldii jak i innych, wymarłych oraz istniejących, gatunków gryzoni, naukowcy odtworzyli drzewo genetyczne na przestrzeni ostatnich 5,2 miliona lat. Okazało się, że populacja gryzoni była przez ten czas bardzo zróżnicowana genetycznie i bardzo zdrowa. Wiele gatunków było rozpowszechnionych na całym kontynencie. Dopiero od około 150 lat dochodzi do gwałtownego wymierania i zaniku różnorodności rodzimych gryzoni Australii. Co więcej, bardziej na wymieranie narażone są większe gryzonie. To wskazuje, że przyczyną załamania populacji jest przybycie Europejczyków, wprowadzenie przez nich inwazyjnych drapieżników oraz niszczenie habitatów gryzoni np. poprzez oczyszczanie olbrzymich połaci terenu pod uprawę.
Od czasów europejskiej kolonizacji Australia traci nie tylko gryzonie. Od 1788 roku na kontynencie wyginęły 34 gatunki ssaków. To więcej niż w jakimkolwiek innym kraju na świecie.
Roycroft mówi, że wymieranie gryzoni odbyło się błyskawicznie. Przed przybyciem Europejczyków występowały one powszechnie, w dużych populacjach. Jednak wprowadzenie kotów, lisów i innych gatunków inwazyjnych, oczyszczanie ziemi pod rolnictwo oraz nowe choroby zdziesiątkowały rodzime gatunki. W Australii wciąż mamy sporą bioróżnorodność, którą możemy stracić, gdyż nie robimy wystarczająco dużo, by ją zachować.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.