Strona główna > biologia, ewolucja, nauka > Podsumowanie roku wg Science cz. 1 – top ten

Podsumowanie roku wg Science cz. 1 – top ten

Grudzień 27, 2006 Dodaj komentarz Go to comments

Jak co roku Science publikuje listę tegorocznych przełomów w nauce. Na pierwszym miejscu znalazło się potwierdzenie hipotezy Poincare. W pierwszej dziesiątce są też wydarzenia związane z biologią i medycyną.

Drugie miejsce zajęły postępy w sekwencjonowaniu paleoDNA. W tym roku poznaliśmy spore fragmenty genomu Neandertalczyka, co umożliwiło potwierdzenie momentu rozejścia się naszych linii rodowych ustalonego innymi metodami, a także zasugerowało, że jednak się z nimi krzyżowaliśmy. Trwają prace nad zsekwencjonowaniem całego genomu H. neanderthalensis i stworzeniem bibliotek genowych zawierających DNA pochodzące od różnych osobników tego gatunku. Ponadto na początku roku przedstawiono pierwsze rezultaty projektu sekwencjonowania genomu mamuta. Przy okazji poznano fragmenty sekwencji różnych organizmów z jego środowiska (np. bakterii, grzybów, wirusów). Te sukcesy umożliwił rozwój metod sekwencjonowania, a w szczególności pirosekwencjonowanie, zwane sekwencjonowaniem w czasie rzeczywistym.

Na czwartym miejscu znalazło się odkrycie skamieniałości Tiktaalik roseae, okrzykniętego natychmiast brakującym ogniwem ewolucji między rybą a płazem. Mające 375 mln lat fascynujące stworzenie i historię jego znalezienia można obejrzeć tu. Wyglądający trochę jak ryba, a trochę jak krokodyl Tiktaalik żył zapewne w płytkich strumieniach. Trzymetrowy zwierzak ma płetwy i łuski, ale w jego przednich płetwach można wyróżnić nadgarstek i łokieć, choć brak mu palców. Ponadto można u niego wyróżnić szyję, która umożliwiała mu poruszanie głową, a także poszerzone żebra.

Na miejscu szóstym znalazł się ranibizumab. Próby kliniczne wykazały, że jest skuteczny w leczeniu związanego z wiekiem zwyrodnienia plamki żółtej (AMD) (postaci wysiękowej czyli mokrej). Ranibizumab to fragment przeciwciała monoklonalnego, rozpoznający VEGF (czynnik wzrostu śródbłonka naczyń), białko stymulujące rozrost nieprawidłowych naczyń krwionośnych, które w tej chorobie przerastają siatkówkę. Niestety lek jest drogi, ale trwają badania nad jego tańszym kuzynem i możliwościami zastosowania go w leczeniu AMD. Ponadto prowadzi się liczne badania nad innymi niż VEGF genami związanymi z podatnością na AMD.

Miejsce siódme otrzymały liczne w tym roku odkrycia związane z bioróżnorodnością i specjacją czyli powstawaniem nowych gatunków. Dwie prace pokazały, że pojedyncza mutacja może powodować istotną przystosowawczo zmianę. Pierwsza z nich zajmuje się genetyką ubarwienia. U północnoamerykańskiej myszy Peromyscus polionotus, tak samo jak u wielu innych ssaków, jednym z genów wpływających na kolor sierści jest Mc1r. Okazało się, że zmiana pojedynczego aminokwasu w kodowanym przez niego białku powoduje zmianę barwy futra na jaśniejszą. Taki allel występuje u podgatunku zamieszkującego plaże Florydy (P. p. leucocephalus), natomiast nie pojawia się u podgatunku z głębi lądu (P. p. subgriseus). Druga praca opisuje zięby Darwina. Kilkanaście gatunków tych ptaków, zamieszkujących wyspy Galapagos, różni się między innymi budową dzioba, co związane jest z odżywianiem się różnorodnym pokarmem. Okazuje się, że za wielkość i kształt dzioba odpowiadają zmiany w ekspresji kalmoduliny – białka wiążącego wapń i grającego istotną rolę w zależnym od wapnia przekazywaniu sygnałów w komórce. Prace nad specjacją jak to często bywa, skupiły się na muszce owocówce. Od dawna uważano, że podczas rozchodzenia się gatunków sekwencje genów, które współpracują ze sobą, mogą ewoluować w różne strony, aż w końcu współpraca u krzyżówki dwóch gatunków staje się niemożliwa. Drosophila melanogaster i jej kuzynka D. simulans ujawniły pierwszą taką parę genów. Jest też już kandydat na kolejną. Ponadto inne badanie przeprowadzone na muszkach pokazało, że problemy hybryd międzygatunkowych mogą wynikać ze zmiany położenia genu w genomie – występujący w jednej kopii niezbędny do uzyskania płodnych samców gen JYAlpha położony jest na czwartym chromosomie D. melanogaster, natomiast u D. simulans – na trzecim. Transpozycja zaszła podczas ewolucji D. simulans i spowodowała, że część potomstwa z krzyżówki tych dwóch gatunków nie ma ani jednej kopii genu. Jest to przykład na izolację reprodukcyjną mimo braku ewolucji sekwencji genu. Kolejna praca pokazała, jak krzyżując dwa gatunki można uzyskać trzeci. Uważa się, że coś takiego – specjacja przez hybrydyzację – zdarza się dużo rzadziej, niż powstanie dwóch gatunków z jednego wyjściowego. Naukowcy skrzyżowali dwa gatunki motyla z rodzaju Heliconius, i okazało się, że otrzymane osobniki były nieatrakcyjne dla osobników z gatunków „rodziców”, dzięki czemu powstała bariera reprodukcyjna.

Miejsce ósme przypadło nowym technikom mikroskopii pozwalającym osiągnąć coś, co do niedawna wydawało się niemożliwe – rozdzielczość 15nm lub nawet mniej. Zwycięskie techniki to między innymi STED (stymulowane zmniejszenie emisji – stimulated emission depletion) i PALM (photoactivated localisation microscopy) oraz kilka innych, które w tym roku zostały po raz pierwszy wykorzystane do oglądania pojedynczych cząsteczek we wnętrzu komórki.

Miejsce dziewiąte przypadło pracom wspierającym hipotezę, że długotrwałe wzmacnianie połączeń synaptycznych (LTP) odgrywa rolę w powstawaniu wspomnień. Naukowcom udało się zaobserwować LTP w hipokampie uczących się myszy i szczurów. Okazało się również, że jeśli wzmocnienie zlikwiduje się już po powstaniu wspomnienia (podając w zastrzyku inhibitor kinazy PKMz), szczur zapomina, czego się nauczył poprzedniego dnia.

Na miejscu dziesiątym znalazło się odkrycie związane z moją ulubioną cząsteczką – RNA. Odkryto bowiem kolejną klasę niewielkich cząsteczek, nazwanych piRNA, czyli Piwi-interacting RNA. Cząsteczki te występują w jądrach wielu zwierząt (w tym i ludzi) i prawdopodobnie biorą udział w regulacji ekspresji genów podobnie, jak miRNA i siRNA. PiRNA wiążą się z genami z rodziny Piwi, należącymi do rodziny Argonautów – białek, które biorą udział w wyciszaniu ekspresji genów w procesie zwanym interferencją RNA. Geny Piwi natomiast są zaangażowane w rozwój plemników. PiRNA są nieco większe od 22-nukleotydowych siRNA i miRNA, mają bowiem długość około 30 nukleotydów. Poza tym jest ich strasznie dużo – u szczura naliczono ich 62 000 rodzajów. A pochodzą one z fragmentów genomu, o których do tej pory sądzono, że nie ulegają transkrypcji.

 

Kategorie:biologia, ewolucja, nauka Tags:
  1. Brak komentarzy.
  1. No trackbacks yet.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

%d bloggers like this: