Kolejna nowelizacja uderza w najzdolniejszych,Szczepionka na

Horyzontalny przepływ genów
powszechny nie tylko u bakterii
W styczniu br. na łamach Current Biology ukazała się praca autorstwa
naukowców z Vanderbilt University. Śledząc genealogię pleśni, odkryli oni, że
między grzybami z rodzajów Aspergillus oraz Podospora zaistniał w przeszłości
horyzontalny przepływ kompleksu 23 genów. Po prześledzeniu drzew
genealogicznych blisko 100 gatunków grzybów okazało się, że nie było to
odosobnione zjawisko.
Kompleks przemieszczających się genów kodował toksyczny związek
sterigmatocystynę (immunosupresynę, mogącą wywołać między innymi raka
wątroby), która była substancją wyjściową w ewolucji m.in. dla wytwarzanych
przez grzyby trucizn. Wiele gatunków grzybów wytwarza substancje toksyczne lub
te, które stosujemy jako leki. Prawdopodobnie horyzontalny przepływ genów w
przeszłości, przyczynił się do ich obecnego bogactwa.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Odkrycie to może okazać się kluczowe dla postrzegania wielu zjawisk ewolucji. Do
niedawna byliśmy przekonani, że horyzontalny transfer genów zarezerwowany
jest dla bakterii i odpowiada za przekazywanie oporności na antybiotyki między
różnymi szczepami. Natomiast wśród organizmów wyższych postrzegany był jako
zjawisko epizodyczne, bez większego znaczenia. Może się jednak okazać, że
również u bardziej złożonych organizmów odegrał on kluczową rolę w ewolucji.
Więcej
czytaj:
http://www.cell.com/current-biology/retrieve/pii/S0960982210016519
Palacze rozgryzieni
Naukowcy z The Scripps Research Institute odkryli mutację
odpowiedzialną za uzależnienie od nikotyny i sterujący nim mechanizm w
organizmie.
Podczas badań na myszach okazało się, że osobniki ze zmutowanym genem
CHRNA5 kodującym podjednostkę a5 receptora nikotynowego wykazują znacznie
wyższe spożycie pokarmu z dodatkiem nikotyny, od osobników bez mutacji.
Badacze odkryli, że strukturą w mózgu, która odpowiada za regulację spożycia
nikotyny jest uzdeczka oraz struktury, do których odbywa się projekcja w obrębie
pęczka tyłozgiętego. Nikotyna aktywuje receptory nikotynowe w obrębie uzdeczki,
która reguluje chęć spożycia substancji. W sytuacji, gdy mutacji podlega jedna z
podjednostek receptora, ta regulacja zostaje zachwiana i osobnik zaczyna
odczuwać głód nikotynowy.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Badania na ludziach wykazały, że większość przebadanych osób posiadała mutację
właśnie w genie CHRNA5 . Ponadto okazało się, że wykazują oni zdecydowanie
wyższą skłonność do zapadania na raka płuc i przewlekłą obturacyjną chorobę
płuc.
Naukowcy są zdania, że ich odkrycie przyczyni się do wynalezienia nowoczesnych
leków, mogących pomóc rzucić palenie tym, którzy będą tego chcieli. Lek miałby
stymulować działanie podjednostki a5 receptora nikotynowego w obrębie pęczka
tyłozgiętego, a tym samym hamować głód nikotynowy.
Nowotwór trzustki pod ostrzałem
W ramach badań nad nowotworami trzustki naukowcy z Johns Hopkins
University odkryli, że rozwój tego raka jest inny niż dotąd przypuszczano.
Okazało się, że pierwsze mutacje, które w konsekwencji prowadzą do jego
rozwinięcia, pojawiają się nawet na 15 lat przed wystąpieniem pierwszych
objawów (występujących już w stadium naciekania i tworzenia
przerzutów).
Badacze zsekwencjonowali DNA wyizolowane z komórek przerzutów raka trzustki.
Następnie wykorzystując metodę modelowania matematycznego, prześledzili
rodowód mutacji występujących w jego regionach kodujących . Okazało się, że
komórki rakowe powstają średnio 12 lat od pojawienia się pierwszych mutacji.
Następnie przez ok. 7 lat „dojrzewają” i nabywają zdolności rozprzestrzeniania
się. To daje medycynie wiele czasu na wykrycie wczesnych stadiów raka trzustki i
całkowite jego wyleczenie przed powstaniem przerzutów.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Kiedy do tych odkryć dołączy się doniesienia z ostatnich lat o odkrytych
czterech markerach RNA tego nowotworu oraz o optycznej metodzie rozróżniania
stadiów jego rozwoju, to otrzymamy skuteczną diagnostykę, która może znacząco
wpłynąć na zwiększenie przeżywalności pacjentów. Oznacza to ni mniej, ni więcej
tylko to, że badanie przesiewowe w tym nowotworze mogą być równie skuteczne
jak w przypadku każdego innego i równie istotne. Mimo, że te innowacyjne
metody nie są jeszcze powszechnie dostępne, to wczesne stadium rozwoju raka
można wykryć przy pomocy tomografii komputerowej czy rezonansu
magnetycznego. Konieczne jest zatem uwrażliwianie pacjentów, szczególnie tych
z grup podwyższonego ryzyka, jak istotne są regularne badania.
Źródło: Scientific American Polska
Kolejna nowelizacja uderza w
najzdolniejszych
Sejm przedstawił kolejny projekt nowelizacji ustawy Prawo o szkolnictwie
wyższym oraz ustawy o stopniach i tytule naukowym. Wśród propozycji zmian
pojawiła się między innymi ta, aby wprowadzić opłaty za drugi kierunek studiów.
Posłowie wnoszący projekt tłumaczą, że zwiększy to szanse dla osób, które gorzej
zdały maturę, aby dostać się na studia, gdyż zdecydowanie mniej osób będzie
chciało studiować dwa kierunki. Zaznaczają jednocześnie, że najzdolniejsi
otrzymają stypendia, które umożliwią naukę bezpłatnie.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Pojawiają się liczne obawy, że takie rozwiązanie ograniczy wielu
osobom możliwość podnoszenia kwalifikacji i skutecznie uniemożliwi zdobycie
wymarzonej pracy. Ponadto istnieje ryzyko, że koniecznym stanie się zamknięcie
wielu kierunków, wybieranych do tej pory jako dodatkowe, często hobbistycznie.
Ponadto zwiększenie napływu osób o słabszych wynikach egzaminu maturalnego
niechybnie przyczyni się do dalszego obniżania poziomu kształcenia na uczelniach
wyższych. A czy na pewno o to nam chodzi?
Nowelizacja miałaby wejść w życie z dniem 1 października br.
Źródło: „Polska. The Times”
Szczepionka na uzależnienia
Naukowcy z Weill Cornell Medical College w Nowym Jorku, wspólnie z zespołami
z Cornell University oraz Scripps Research Institute opracowali nowatorską
metodę, mogącą stanowić milowy krok medycyny w walce z uzależnieniem od
narkotyków.
Stworzyli oni szczepionkę zawierającą w sobie fragmenty adenowirusów oraz
połączoną z nimi cząsteczkę, będącą analogiem strukturalnym kokainy. Tak
przygotowany specyfik podawano myszom. Cząstki wirusowe wywołały odpowiedź
immunologiczną, natomiast połączony z nimi analog kokainy był dzięki temu przez
organizm myszy blokowany i usuwany z organizmu. Następnym krokiem było
podanie zaszczepionym myszom kokainy, która w taki sam sposób została
zneutralizowana przez ich organizm. Odporność na narkotyk utrzymywała się u
nich przez 3 miesiące po zaszczepieniu.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Kolejnym etapem projektu mają być testy z udziałem ludzi. Będą one
zwieńczeniem wieloletnich badań tych naukowców. Gdyby metoda się powiodła,
to na pewno byłby to jeden z większych sukcesów medycyny ostatnich lat, który
ma szansę zmienić obecny obraz odwyków narkotykowych.
Źródło: WiŻ 2/2011
Nie taki znów „nowy” gatunek
Okazuje się, że znane i lubiane słonie afrykańskie, zamieszkujące sawannę i lasy
równikowe, to tak naprawdę nie dwa podgatunki, ale zupełnie odmienne gatunki.
Dodatkowo znacznie od siebie odległe.
W ramach prowadzonych badań mających ustalić pokrewieństwo pomiędzy
mamutami, mastodontami i współcześnie występującymi gatunkami słoni okazało
się, że dwie populacje słoni afrykańskich, uważane dotąd za podgatunki, różnią
się od siebie genetycznie tak dalece, jak słonie azjatyckie i mamuty. Dalsze analizy
pokazały, że gatunki te oddzieliły się od siebie kilka milionów lat temu,
czyli prawie w tym samym czasie, co człowiek i szympans. Okazało się również, że
spośród żyjących gatunków najmniejszą różnorodność genetyczną w obrębie
populacji wykazują słonie sawannowe (tak samo niską, jaka cechowała mamuty),
natomiast najwyższą słonie z lasów tropikalnych. Gdzieś po środku plasują się
słonie indyjskie.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Te odkrycia na pewno rzucą nowe światło na sposoby ochrony słoni. Szkoda może
tylko, że odkrycie to okazało się przypadkiem, a naukowcy tak późno postanowili
zbadać drzewo rodowe tych gatunków.
Flora jelitowa wspomaga rozwój
mózgu
Jeśli zastanawiałeś się kiedyś, jaki wpływ ma Escherichia coli w Twoim jelicie na
sposób zachowania, to może niedługo poznasz odpowiedź na to pytanie. Myślę
jednak, że mało kto wpadłby na pomysł, aby zadać sobie taką zagadkę. Wpadli
jednak na niego uczeni z Karolinska Institutet w Szwecji oraz z Genome Institute
w Singapurze. Postanowili zbadać oni wpływ flory jelitowej na rozwój mózgu u
myszy.
Okazało się, że gryzonie pozbawione flory jelitowej, w dorosłym wieku znacznie
silniej przejawiały tendencję do zachowań ryzykownych oraz zdecydowanie
wyższą aktywność, niż osobniki posiadające florę normalnie rozwiniętą.
Eksperymenty ujawniły również, że zaszczepienie bakterii we wczesnym okresie
życia u osobników wcześniej ich pozbawionych, pozwala na wykształcenie
normalnych zachowań w wieku dorosłym. Jednak odbudowanie flory u dorosłego
osobnika nie pozwala już na powrót do normalnego zachowania.
Wszystko wskazuje na to, że bakterie E.coli w jelicie regulują produkcję
serotoniny i dopaminy oraz komunikację synaptyczną w mózgu. Wpływają przez to
na ścieżki sygnałowe odpowiedzialne za uczenie się, pamięć i kontrolę motoryczną
organizmu. Mają na nie szczególnie silny wpływ we wczesnym okresie rozwoju.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Póki co naukowcy są ostrożni w stwierdzeniu, że taką zależność obserwujemy u
wyższych ssaków, w tym u człowieka. Mogłoby to jednak oznaczać, że zasiedlenie
jelita przez bakterie we wczesnym okresie niemowlęcym, ma bezpośredni wpływ
na późniejszy rozwój układu nerwowego. Badania są w toku, a my czekamy na
rezultaty.
Więcej czytaj: http://www.pnas.org/content/early/2011/01/26/1010529108
Pluripotencjalne właściwości dla
komórek skóry
W 2006 r Japońscy naukowcy z The Scripps Research Institute w Kalifornii oraz
Wydziału Medycznego University of California odkryli metodę pozwalającą na
przekształcenie komórek skóry w komórki pluripotencjalne, zdolne m.in. do
przekształcenia się w komórki mięśnia sercowego czy neurony. Udało im się tego
dokonać przez modyfikację genetyczną, polegającą na włączeniu w genom mysich
komórek skóry czterech genów: Oct4, Sox2, Klf4 oraz c-Myc. Ich aktywność
nadała dojrzałym komórkom właściwości pluripotencjalne i pozwoliła naukowcom,
na skierowanie ich na drogę przekształceń w komórki mięśniowe serca. Jednak
wewnątrz otrzymanych hodowli komórkowych, znaczną część nadal stanowiły
przekształcone komórki skóry (komórki iPS – ang. induced pluripotent stem), a
cały proces był bardzo mało wydajny. Jedynie jedna z setek komórek
poddawanych takim zabiegom genetycznym, rozwijała się w oczekiwany przez
badaczy sposób. To stwarzało zbyt duże ryzyko, aby takie wyhodowane grupy
komórek implantować z powrotem do organizmu. Wszczepienie ich do organizmu
myszy owocowało wzrostem struktur podobnych do nowotworu. Ponadto czas
oczekiwania na rezultaty wynosił od dwóch do czterech tygodni.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Naukowcy postanowili ulepszyć stosowaną wcześniej metodę, aby miała szansę
spełnić pokładane w niej nadzieje. Badacze skupili wysiłki na przekształceniu
komórek skóry w konkretny typ komórki, nie pozwalając na ich przekształcenie w
komórki pluripotencjalne. Zastosowali do tego tą samą metodę genetyczną,
jednak wyłączając aktywność wprowadzonych genów już po kilku dniach. Efektem
takiego zabiegu była możliwość skierowania komórki na konkretną drogę rozwoju.
Skróciło to znacznie czas hodowli (do 11-12 dni) i pozwoliło na wyhodowanie
„czystych” grup komórek, bez wszędobylskich, stwarzających ryzyko
nowotworzenia komórek iPS.
Te najnowsze odkrycia będą stanowiła bazę do kolejnych badań, które mają
całkowicie wyeliminować użycie tych czterech genów, mogących potencjalnie
przyczynić się do rozwoju raka. Ominięcie stadium iPS, ma być do tego idealną
pozycją startową. Gdyby dalsze badania przyniosły oczekiwane rezultaty, być
może w przyszłości moglibyśmy wykorzystać wyhodowane w ten sposób komórki
np. do naprawy uszkodzeń neuronalnych, spowodowanych chorobą Alzheimera,
Parkinsona czy też uszkodzeń serca.
Więcej
czytaj:
http://www.nature.com/ncb/journal/vaop/ncurrent/full/ncb2164.html#/affil-auth
Jak sterować pracą neuronów?
W świetle nowych odkryć poczynionych przez badaczy z Georgia Institute of
Technology, nie możemy już dłużej czuć się bezpiecznie w kwestii niezależności
naszych działań. Dosłownie „w świetle”, bo naukowcy Ci odkryli sposób na
sterowanie pracą układu nerwowego za pomocą impulsów światła lasera. Póki co
na szczęście dotyczy to tylko Caenorhabditis elegans.
Przy pomocy odpowiednio ukierunkowanych impulsów zielonego i niebieskiego
światła, naukowcom udało się przejąć kontrolę m.in. nad kierunkiem ruchu,
momentem składania jaj, czy też zmusić nicienia do pozostania w bezruchu.
Wybór organizmu do tych eksperymentów był prosty. Podstawowym argumentem
jest całkowicie przezroczyste ciało oraz nieskomplikowany układ nerwowy,
złożony z 302 neuronów i ok. 500 połączeń pomiędzy nimi oraz oczywiście łatwość
manipulacji.
Dalszy etap badań polegał na kontroli ruchów C.elegans, przy pomocy specjalnie
skonstruowanego urządzenia wysyłającego wiązki światła w trzech różnych
barwach: czerwonej, niebieskiej i zielonej. Po zastosowaniu modyfikacji
genetycznej, pozwalającej nicieniowi na produkcję rodopsyny w komórkach jego
ciała, poddawał się on całkowitej kontroli, którą badacze sprawowali aktywując i
inaktywując odpowiednie neurony i komórki mięśniowe.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Analogiczne badania prowadzą naukowcy z Uniwersytetu Stanforda, którzy
skonstruowali laser pozwalający na trafienie w komórki nerwowe nicienia z
dokładnością do 30 mikrometrów. Ponadto specjalnie skonstruowany mikroskop
pozwala na kontrolowanie wolnopływającego w szalce C.elegans. Umożliwia to
dokładną analizę ruchów mięśni nicienia po stymulacji laserem. Wykonane spod
mikroskopu zdjęcia pozwoliły na dokładne nakreślenie mapy neuronalnej
zwierzęcia oraz wykonanie oprogramowania, które pozwala na całkowite
sterowanie jego ruchami.
Zdaniem naukowców ta metoda optogentyczna pozwoli już w niedalekiej
przyszłości na kontrolę takich organizmów, jak larwy Drosophila melanogaster czy
narybek niektórych gatunków ryb.
Wątroba z probówki
Tym, co od lat spędza sen z powiek transplantologów, jest hodowla organów do
przeszczepów in vitro. Ciągle podejmowane próby, które spełzały na niczym przez
mnożące się trudności. Jednak opublikowany na łamach styczniowego numeru
Acta Biomaterialia artykuł, rozbudza na nowo nadzieje na sukces. Naukowcy z
Rice University i Baylor College of Medicine (BCM) dokonali wspólnie odkrycia,
które pozwoli pokonać największą dotychczasową trudność – znaleźli sposób na
ukrwienie hodowanych tkanek, a tym samym na ich przeżycie.
Brak naczyń krwionośnych w hodowlanych tkankach ograniczał dotąd ich wzrost
do grubości maksymalnie kilkuset mikrometrów. Jeśli nowatorska metoda nie
zawiedzie możliwa stanie się hodowla tkanek dowolnej grubości.
Horyzontalny przepływ genów mógł się przyczynić do rozwoju
różnorodności substancji produkowanych przez grzyby
Naukowcy stworzyli sztuczne naczynia krwionośne, które można umieścić w
hodowanych tkankach. Jako podstawę ich budowy użyto glikol polietylenowy,
który w sztucznych naczyniach pełnić ma rolę substancji międzykomórkowej. Po
10 latach badań udało się stworzyć z niego, z czynnika wzrostu (PDGF-BB) oraz z
komórek budujących naczynia krwionośne w naszym organizmie, hydrożelową
strukturę zdolną do wzrostu i rozwoju wraz z hodowaną tkanką. Zaimplantowanie
specjalnie przygotowanego hydrożelu do mysiej tkanki pozbawionej unaczynienia,
pozwoliło na rozwój w jej obrębie w pełni funkcjonalnych naczyń krwionośnych.
Ponadto wynaleziona przez zespół BCM metoda „litografii dwu-fotonowej” daje
możliwość kontroli kierunku i tempa rozwoju komórek naczyń przy pomocy
fotonów światła.
Kolejnym etapem prac ma być próba umieszczenia tkanek w ludzkich modelach
tkankowych. Badania te wspierane są przez organizacje: National Science
Foundation oraz National Institutes of Health. Wszyscy z niecierpliwością
wyglądają ostatecznych rezultatów, które mogą przynieść przełom, na który
wszyscy od lat czekają.
Wiecej
czytaj:
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B7GHW-50W80WK2&_user=10&_coverDate=01%2F31%2F2011&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=searc
h&_origin=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000050221&_versio
n=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=5b8f0316641142972232beccf5d98ffb&s
earchtype=a