Ludzki genom przetrwa miliardy lat. Naukowcy zapisali go w ultrawytrzymałym krysztale
Naukowcy z Anglii zapisali pełny ludzki genom w niesamowicie wytrzymałym krysztale. Nie jest mu straszne promieniowanie kosmiczne ani ekstremalnie wysokie temperatury. Czy dzięki temu wynalazkowi ludzkość będzie mogła się odrodzić za miliardy lat?
Spis treści: Zachować genom na przyszłość Kryształ pamięci – rewolucyjna technologia? Kryształ pamięci bezpieczny w podziemiach Genomem określamy kompletny zestaw informacji genetycznej danego organizmu. U wszystkich organizmów komórkowych genom tworzy dwuniciowy DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy). Każdy człowiek ma inny, unikatowy genom. DNA można określić jako chemiczny kod, zawierający zapis instrukcji dotyczących produkcji białek dla organizmów żywych. Zachować genom na przyszłość Ludzkość świadoma jest licznych zagrożeń, które na nią czekają: globalne katastrofy czy niszczycielskie wojny. Dlatego co jakiś czas pojawiają się projekty mające na celu zachowanie na przykład różnych gatunków roślin na wypadek globalnej katastrofy. Na wyspie Spitsbergen w tunelu wydrążonym w wiecznej zmarzlinie znajduje się Globalny Bank Nasion. Naukowcy z Uniwersytetu Southampton w Anglii poszli o krok dalej. Postanowili unieśmiertelnić kod życia, czyli genom, w tym przypadku ludzki. Zapisali pełny ludzki genom w, jak to określają, „krysztale pamięci 5D”. To kryształ do przechowywania danych, który może przetrwać miliardy lat. Badacze liczą, że kod życia zaklęty w tym materiale może przyczynić się do przywrócenia populacji ludzkości z zagłady za tysiące, miliony, a nawet miliardy lat. W ocenie twórców tego formatu zapisu, technologia ta mogłaby również zostać wykorzystana do stworzenia trwałego zapisu genomów zagrożonych wyginięciem gatunków roślin i zwierząt. Kryształ pamięci – rewolucyjna technologia? Opracowany przez Anglików kryształ jest odpowiednikiem topionego kwarcu, jednego z najbardziej wytrzymałych chemicznie i termicznie materiałów na Ziemi. Ten nośnik wytrzymuje ekstremalnie wysokie i ekstremalnie niskie temperatury do 1000 st. C. Kryształ może również wytrzymać bezpośrednią siłę uderzenia do 10 ton na centymetr kwadratowy i pozostaje niezmieniony przez długą ekspozycję na promieniowanie kosmiczne. Jak przekonują naukowcy z Southampton, w przeciwieństwie do innych formatów przechowywania danych, które z czasem ulegają degradacji, kryształy pamięci 5D mogą przechowywać do 360 terabajtów informacji bez utraty przez miliardy lat. Dane są wpisywane w kryształ przez ultraszybkie lasery. Ta metoda kodowania wykorzystuje dwa wymiary optyczne i trzy współrzędne przestrzenne do zapisu w całym materiale – stąd „5D” w nazwie. W przypadku około trzech miliardów „liter” w ludzkim genomie, każda z nich była sekwencjonowana 150 razy, aby upewnić się, że znajduje się we właściwej pozycji. Co prawda obecnie nie jest możliwe syntetyczne tworzenie ludzi, roślin i zwierząt (od podstaw) przy użyciu samej informacji genetycznej. Jednak w ostatnich latach nastąpił znaczny postęp w biologii syntetycznej. Dlatego taka zakodowana informacja na tysiąclecia może kiedyś mieć kluczowe znaczenie. Kryształ pamięci bezpieczny w podziemiach Stworzony przez zespół pod kierunkiem profesora Petera Kazanskiego trafił już do podziemi w Austrii. Głęboko w kopalni soli znajduje się tam rodzaj schronu, „Memory of Mankind” („Pamięć świata”). Jest to projekt konserwatorski, którego głównym celem jest uchronienie wiedzy o współczesnej cywilizacji ludzkiej. Informacje są składowane na ceramicznych tabliczkach. – Wiemy z prac innych osób, że materiał genetyczny prostych organizmów może zostać zsyntetyzowany i wykorzystany w istniejącej komórce w celu stworzenia żywego okazu w laboratorium – mówi prof. Kazansky. W jego ocenie „kryształ pamięci 5D” otwiera przed innymi badaczami możliwości zbudowania repozytorium informacji genomowych, z którego można by odtworzyć złożone organizmy, takie jak rośliny i zwierzęta. Oczywiście jeśli nauka w przyszłości na to pozwoli. Bo kluczowe pytanie brzmi: czy tak zapisane dane mogą zostać odzyskane przez inteligencję (gatunek lub maszynę), która pojawi się po nas w odległej przyszłości? – Wizualny klucz zapisany na krysztale daje znalazcy wiedzę o tym, jakie dane są w nim przechowywane i jak można je wykorzystać – podkreśla prof. Kazansky. Na niewielkiej płytce widoczne są wyryte: uniwersalne pierwiastki (wodór, tlen, węgiel i azot); cztery zasady azotowe wchodzące w skład cząsteczki DNA (adenina, cytozyna, guanina i tymina) wraz z ich strukturą molekularną; ich umiejscowienie w strukturze podwójnej helisy DNA; sposób pozycjonowania genów w chromosomie, który można następnie wprowadzić do komórki. Dzięki temu wiadomo, jaka informacja jest zapisana w krysztale. Ten wizualny klucz przypomina nieco informację zapisaną na dysku, który umieszczono w sondzie Voyager 1, która ciągle mknie w kosmosie. Źródło: Uniwersytet w Southampton. Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie.
Ten niewielki organizm ma największy genom na świecie. Jest 50 razy większy niż u człowieka
Naukowcy odkryli, że pewien gatunek paproci ma nawet 50 razy więcej DNA w jądrze komórkowym niż człowiek. Roślina została wpisana nawet do księgi Rekordów Guinessa.
W tym artykule: Największy genom przy niewielkim rozmiarze organizmu 50 razy większy genom niż u człowieka Tak duży genom nie jest wcale zaletą Tmesipteris oblanceolata to endemiczny gatunek paproci, który rośnie na terytorium Nowej Kaledonii. To francuskie terytorium zamorskie znajdujące się w zachodniej części Oceanu Spokojnego, w Melanezji, około 1400 km na wschód od Australii i 1500 km na północny zachód od Nowej Zelandii. Nowe badanie wykazało, że roślina ma największy genom spośród wszystkich innych organizmów żywych na naszej planecie. Największy genom przy niewielkim rozmiarze organizmu Praca została opublikowana w czasopiśmie „iScience”. Odpowiadają za nią naukowcy z Królewskich Ogrodów Botanicznych Kew, a także Instytutu Botanicznego z Barcelony. W ubiegłym roku główni autorzy badania, dr Jaume Pellicer i dr Oriane Hidalgo wyruszyli do Nowej Kaledonii, aby pobrać próbki T. oblanceolata, które następnie poddano analizie w celu oszacowania wielkości ich genomów. Naukowcy odkryli, że każda komórka paproci ma w jądrze ok. 321 miliardów par nukleotydów. Każdy nukleotyd składa się z cukru deoksyrybozy, reszty kwasu fosforowego i zasady azotowej. W DNA występują 4 zasady azotowe, które najczęściej zapisujemy z wykorzystaniem liter. To: adenina (A), cytozyna (C), guanina (G), tymina (T). W DNA jądrowym człowieka znajduje się ponad 3 mld par nukleotydów. Oznacza to, że gdyby zapisać je po kolei w linii używając do tego liter, tekst złożony z nukleotydów człowieka zająłby kilkaset książek. Z kolei genom nowokaledońskiej paproci miałby długość ok. 105 metrów, czyli byłby dłuższy niż boisko piłkarskie, a dałoby się go zapisać na 11 tysiącach tomów. 50 razy większy genom niż u człowieka Dotychczas tytuł największego genomu przypadał japońskiej roślinie o nazwie Paris japonica. To gatunek rzadkich roślin z rodziny melantkowatych. Występuje endemicznie na wyspie Honsiu w Japonii. Bywa uprawiana jako roślina ozdobna. Jej genom liczy ponad 149 miliardów par zasad. Tego odkrycia dokonano w 2010 roku. Z kolei największy genom wśród zwierząt posiada prapłetwiec abisyński, czyli ryba mięśoiopłetwa, która ma 260 miliardów par zasad w jądrze. Po raz pierwszy naukowcy całkowicie zsekwencjonowali ludzki chromosom 20 lat po opisaniu ludzkiego genomu wypełniono luki w kodzie genetycznym posługując się nową techniką sekwencjonowania długich nici DNA, donosi czasopismo ”Nature”. Dr Pellicer twierdzi, że są dwa powody, dlaczego niektóre rośliny mają tak duże genomy. Po pierwsze, wiele roślin ma wiele zestawów chromosomów, a nie dwa tak jak to zazwyczaj bywa u zwierząt. T. oblanceolata ma ich aż osiem. – Jednak większość roślin z wieloma zestawami chromosomów nadal ma ogólnie małe genomy. Kluczowym czynnikiem jest zatem brak kontroli wzrostu mutacji genetycznych zwanych transpozonami – wyjaśnił uczony. Tak duży genom nie jest wcale zaletą Transpozon to sekwencja DNA, która może przemieszczać się na inną pozycję w genomie tej samej komórki w wyniku procesu, który nazywamy transpozycją. Często powoduje mutacje i może zmieniać ilość DNA w genomie. Transpozony są nazywane również „wędrującymi genami”. Badacze twierdzą jednak, ze posiadanie tak wielkiego genomu nie jest żadną zaletą. – Wszystko trwa dłużej. Za każdym razem, gdy komórka musi się podzielić, musi replikować całe DNA. Zatem im więcej DNA, tym dłużej trwa replikacja – tłumaczy dr Pellicer. – Rośliny, które nie kontrolują transpozonów i nie ograniczają rozmiaru swoich genomów, zwykle wymierają. T. oblanceolata jest w stanie przetrwać tylko dlatego, że konkurencja na terytorium, na którym rośnie, jest mniej intensywna – dodał Co ciekawe, odkrycie genomu T. oblanceolata wpisało roślinę do Księgi Rekordów Guinnessa i to trzy razy. W kontekście największego genomu rośliny, największego genomu w ogóle i największego genomu konkretnego gatunku pod względem ilości DNA w jądrze. Jednak do tej pory naukowcy obliczyli jedynie wielkość genomów dwóch gatunków Tmesipteris. Chodzi o T. tannensis i T. obliqua. – Tmesipteris to wyjątkowy i fascynujący mały rodzaj paproci, którego „przodkowie” wyewoluowali około 350 milionów lat temu – na długo przed tym, jak dinozaury pojawiły się na Ziemi. Przez długi czas myśleliśmy, że pobicie poprzedniego rekordu wielkości genomu przez Paris japonica będzie misją niemożliwą do wykonania, ale po raz kolejny możliwości biologii przekroczyły nasze najbardziej optymistyczne przewidywania – podsumował dr Pellicer. Źródło: iScience. Nasz ekspert Jakub Rybski Dziennikarz, miłośnik kina niezależnego, literatury, ramenu, gier wideo i dobrego rocka. Wcześniej związany z telewizją TVN24 i Canal +. Zawodowo nie boi się podejmować żadnego tematu, prywatnie bardzo zainteresowany polityką. Autor bloga na Instagramie "Mini Podróże".
Mamuty włochate mogą wrócić na Ziemię. Naukowcy osiągnęli przełom związany z komórkami macierzystymi
Po raz pierwszy udało się przeprogramować komórki słonia tak, by zamieniły się w komórki macierzyste. To osiągnięcie bioinżynierów firmy Colossal przybliża nas do przywrócenia Ziemi mamutów włochatych.
W tym artykule: Przez słonie do mamutów Mamuty włochate: pierwszy przełom Kiedy zobaczymy mamuty włochate? Mamuty włochate (Mammuthus primigenius) to jedne z najbardziej fascynujących wymarłych zwierząt. Potężne ssaki, które przemierzały lodowate pustkowia, od dawna rządzą ludzką wyobraźnią. Są bohaterami niezliczonych filmów, książek i gier komputerowych. Czy jest szansa, żebyśmy kiedykolwiek zobaczyli mamuty w rzeczywistości? To marzenie założycieli firmy Colossal Biosciences – przedsiębiorcy Bena Lamma i dr. George’a Churcha, genetyka z bostońskiej Harvard Medical School. Dwa lata temu Lamm i Church pozyskali od inwestorów 15 mln dolarów na wskrzeszenie mamutów włochatych. Prace nad przywróceniem Ziemi prehistorycznych kolosów ruszyły pełną parą. Na początku marca br. firma ogłosiła pierwszy przełom. Jej naukowcom udało się przekształcić komórki skóry słoni azjatyckich w indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. Czyli takie, z których może rozwinąć się każda tkanka dorosłego organizmu. To milowy krok na drodze do rekonstrukcji mamutów włochatych. Przez słonie do mamutów Dlaczego? Co zagrożone słonie azjatyckie (Elephas maximus) mają do mamutów? Plan Colossala zakłada wszczepienie genów mamutów do DNA słoni. Chodzi o geny odpowiedzialne za typowo mamucie cechy: gęstą sierść, długie, zakrzywione ciosy czy czaszkę w charakterystycznym kształcie kopuły. Tak zmodyfikowany materiał genetyczny trafi do komórek jajowych i plemników wyhodowanych z komórek macierzystych słoni azjatyckich. Zapłodniona komórka zacznie się dzielić, tworząc embriony z genami mamutów. Na koniec albo zostaną one wszczepione słonicom surogatkom, albo będą rozwijać się w sztucznych macicach. Oczywiście, w ten sposób w najlepszym razie powstaną raczej „odporne na zimno słonie wyglądające jak mamuty” niż „prawdziwe” mamuty. Wskrzeszenie tych ostatnich nie jest jednak możliwe. Co prawdo udało się zsekwencjonować DNA pozyskane ze znalezionych szczątków mamutów, ale jest ono niekompletne. Stąd wymyślona przez Colossal droga do mamutów wiedzie przez słonie. Mamuty włochate: pierwszy przełom Jak widać, powyższy plan jest bardzo skomplikowany. Wymaga m.in. opracowania nowych technicznych metod z dziedziny inżynierii genetycznej. Jedną z nich było skłonienie komórek skóry słoni, by cofnęły się do wcześniejszego etapu rozwoju. I ponownie stały się komórkami macierzystymi. Dla genetyków nie jest to nic nowego: coś takiego zrobiono z komórkami myszy już osiemnaście lat temu. Trzynaście lat temu to samo udało się dla pierwszych zagrożonych gatunków, nosorożca północnego (Ceratotherium simum cottoni) i mandryla równikowego (Mandrillus leucophaeus). Później uzyskano komórki macierzyste jeszcze wielu innych zagrożonych zwierząt. Jednak choć wiele zespołów próbowało, dotychczas nigdy nie powiodło się to dla słoni. Stąd ogłoszone przez Colossal osiągnięcie nazywane jest przełomem. Stoi za nim genetyczka Eriona Hysolli. Jej zespół znalazł klucz do sukcesu. Okazało się nim stłumienie ekspresji antynowotworowego genu TP53. Dzięki temu w wielostopniowym procesie uzyskano cztery linie komórek macierzystych. W tym miejscu w Polsce zabito ponad 100 mamutów. Poznaj cmentarzysko tych gigantów U podnóża kopca Kościuszki w Krakowie archeolodzy trafili na szczątki ponad 113 mamutów. Te ważące kilka ton zwierzęta spędzano na wzgórze, a potem zabijano, ćwiartowano i spożywano. Kiedy zobaczymy mamuty włochate? Oczywiście to dopiero pierwszy krok do rekonstrukcji mamutów. Jednak mając komórki macierzyste słoni, naukowcy Colossal mogą zabierać się za kolejne. Teraz zbadają różnice w genomie słoni i mamutów, by wybrać kluczowe „mamucie” geny. Następnie postarają się stworzyć modyfikowane genetycznie komórki macierzyste i przekształcić jej w komórki jajowe i plemniki. I znów: inni badacze zdołali to zrobić z komórkami myszy. Jednak nie oznacza to wcale, że dla słonio-mamutów ten etap przebiegnie bezproblemowo. Gdyby udało się stworzyć embriony, pojawi się kolejna trudność. Ciąża u słoni trwa 22 miesiące, zaś słonie azjatyckie są gatunkiem zagrożonym. Dotychczasowe doświadczenia z modyfikowanymi embrionami pokazują, że zazwyczaj trzeba ich wszczepić co najmniej kilkadziesiąt, by uzyskać jedne zdrowe narodziny. Dlatego dr Church myśli o sztucznych macicach – również wyhodowanych z komórek pluripotencjalnych – w których miałyby dojrzewać embriony. - Nie chcemy zakłócać naturalnego rozmnażania się zagrożonych gatunków – wyjaśniał dr Church dla nature.com. W Kanadzie znaleziono mumię małego mamuta sprzed 30 tys. lat Mały mamut włochaty znaleziony w Kanadzie zachował się w idealnym stanie. W jego jelitach nadal jest ostatni posiłek. Co to było? Na razie osiągnięcie naukowców Colossala musi przejść przez etap recenzji naukowych. Artykuł opisujący przełomowe osiągnięcie ma się wkrótce znaleźć na serwisie preprintów bioRxiv. Wówczas inni genetycy będą mogli przetestować metodę dr Hysolli we własnych laboratoriach. Co to wszystko oznacza dla miłośników mamutów, którzy chcieliby je zobaczyć na własne oczy? Dwa lata temu, gdy Colossal chwaliła się zdobyciem finansowania, mówiło się, że pierwszy mamut może narodzić się za sześć lat. Tym razem nie pojawia się żadna data. Co oznacza, że wszyscy kochający mamuty powinni uzbroić się w cierpliwość. Źródła: Nature.com, Live Science, Guardian, New Scientist Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Naukowcy po raz pierwszy w historii dokonali sekwencjonowania genomu ofiar erupcji Wezuwiusza
Chodzi o genom mężczyzny, którego szczątki znaleziono w jednym z domów w centrum Pompejów. Badaczom udało się nawet ustalić, na jaką chorobę cierpiał przed śmiercią.
W tym artykule: Za najnowsze badania odpowiadają naukowcy z Uniwersytetu Rzymskiego Naukowcom udało się odzyskać DNA dwóch zmarłych osób Sekwencjonowanie genomu mężczyzny ujawniło, że był etnicznym Włochem Mężczyzna cierpiał na bardzo rzadką gruźlicę kości W 79 r. n.e. doszło do katastrofalnej erupcji Wezuwiusza. Wybuch wulkanu zniszczył wówczas trzy rzymskie miasta – Pompeje, Herkulanum i Stabie. Zginęło wówczas kilka tysięcy osób. Popiół wulkaniczny całkowicie przykrył budynki i ciała ludzi oraz zwierząt, co pozwoliło zachować znaczną część ruin i szczątek zmarłych. Dzięki temu zniszczone miasta stanowią dziś bardzo cenne źródło wiedzy archeologicznej o średniej wielkości rzymskich miastach. Za najnowsze badania odpowiadają naukowcy z Uniwersytetu Rzymskiego Naukowcy od wielu lat próbują dowiedzieć się więcej o ludziach, którzy zamieszkiwali Pompeje. Przed wybuchem wulkanu miasto zamieszkiwało ok. 20 tysięcy osób. Dzisiaj możemy niewątpliwie mówić o przełomie w badaniach nad słynną erupcją. Znaleziono szczątki „ostatniego uciekiniera” przed erupcją Wezuwiusza w 79 r. Od najsłynniejszej erupcji Wezuwiusza minęło już prawie 2 tysiące lat. Archeolodzy do dziś odkrywają ślady po katastrofie. Uczeni z Uniwersytetu Rzymskiego po raz pierwszy w historii dokonali sekwencjonowania genomu ofiar Wezuwiusza. Najnowsze badania zostały opublikowane na łamach czasopisma naukowego „Scientific Reports”. Naukowcom udało się odzyskać DNA dwóch zmarłych osób Uczeni analizowali szczątki dwóch ofiar wybuchu, które znaleziono w jednym z domów w centrum starożytnego miasta. Pierwsze należały do mężczyzny, który w chwili śmierci miał ok. 35–40 lat i ok. 164 cm wzrostu. Drugie natomiast do kobiety, która umarła w wieku ok. 50 lat i miała ok. 153 cm wzrostu. Za najnowsze badania odpowiadał archeolog Gabriele Scorrano z Uniwersytetu Rzymskiego. Naukowcom udało się odzyskać DNA z obydwu ciał, ale genom udało się zsekwencjonować jedynie na podstawie materiału genetycznego mężczyzny. W Europie wciąż są czynne wulkany. Gdzie można je znaleźć i czy mogą okazać się groźne? Aktywne wulkany na świecie budzą nie lada emocje. Myśląc o wybuchu takiego miejsca, przed oczami pojawiają się katastroficzne wizje z lawą zalewającą miasto. Ale czy faktycznie jest się ... Sekwencjonowanie genomu mężczyzny ujawniło, że był etnicznym Włochem Do sekwencjonowania genomu pobrano DNA z części skalistej kości skroniowej. Uczeni porównali próbkę z materiałem genetycznym ponad 1000 starożytnych ludzi, którzy zamieszkiwali kontynent europejski oraz z informacją genetyczną ponad 400 współczesnych mieszkańców Europy. Badacze potwierdzili, że zmarły mężczyzna był etnicznym Włochem. Badacze zwrócili uwagę, że jego materiał genetyczny był podobny do DNA mieszkańców dzisiejszych Włoch kontynentalnych. Dalsza analiza wykazała, że niektóre geny były podobne do DNA ludzi, którzy zamieszkiwali Sardynię. Naukowcy twierdzą, że to sugeruje, że w tamtym okresie Półwysep Apeniński cechował się dużą różnorodnością genetyczną. Uczeni przypominają, że w minionych czasach Rzymianie sprowadzali m.in. niewolników z różnych regionów Europy. Badacze podkreślają jednak, że genom mężczyzny sugeruje, że był on wolnym człowiekiem. Zeszklone komórki mózgowe znalezione u ofiary erupcji Wezuwiusza Ponad 9 miesięcy po opisaniu pierwszego znanego w archeologii przypadku, gdy mózg ofiary eksplozji wulkanu zeszklony pod wpływem gwałtownego podgrzania i równie gwałtownego schłodzenia, nauk... Mężczyzna cierpiał na bardzo rzadką gruźlicę kości Naukowców szczególnie zaintrygował jeden szczegół. W DNA mężczyzny zidentyfikowali obecność Mycobacterium tuberculosis, czyli prątka gruźlicy. To gatunek bakterii tlenowej, która powoduje bardzo poważną chorobę zakaźną. Dokładne badania wykazały, że zmarły chorował na wyjątkowo rzadką gruźlicę kości. Uczeni przeanalizowali jego kręgi. Okazało się, że choroba zaatakowała jego kręgosłup. Uczeni podkreślają jednak, że odkrycie tej dolegliwości nie jest dla nich wielkim zaskoczeniem. Duże miasta i większa gęstość zaludnienia sprzyjały rozprzestrzenianiu się tego rodzaju bakterii. – Nasze odkrycie stanowi podstawę do dalszych badań nad mieszkańcami starożytnych Pompejów. Być może wkrótce uda nam się dokładnie zrekonstruować życie tego niezwykle interesującego rzymskiego miasta – podsumowują autorzy badań. Źródło: Scientific Reports.
Dzieci ofiar Czarnobyla nie są nosicielami mutacji genetycznych. Nowe pogłębione badanie
Blisko 35 lat po katastrofie w Czarnobylu pogłębione badanie DNA dzieci urodzonych przez ofiary skażenia radioaktywnego na Ukrainie daje nadzieję na przyszłość
Blisko 35 lat po katastrofie w Czarnobylu pogłębione badanie DNA dzieci urodzonych przez ofiary skażenia radioaktywnego na Ukrainie daje nadzieję na przyszłość. Świat nie zamierza zrezygnować z energii atomowej więc skażenia jak w Czarnobylu, choć rzadkie, nadal mogą się zdarzać. Wystarczy pomyśleć o Fukushimie, gdzie po stopieniu się trzech z czterech reaktorów elektrowni Daiichi spory fragment terytorium Japonii został skażony radioaktywnie. O tym, jakie są tego długofalowe konsekwencje myślą (lub powinni myśleć) wszyscy rządzący, którzy mają reaktory „u siebie” lub tuż za granicą, u sąsiadów. Prowadzone przez lata badania ofiar nuklearnych ataków USA na Japonię z 1945 roku nieco pomagają. Gdy bomby spadły na Nagasaki i Hiroszimę, promieniowanie było bardzo silne, ale kontakt z nim relatywnie krótkotrwały. W Czarnobylu, nie licząc bezpośrednich ofiar wybuchu w elektrowni, ludzie mieli kontakt ze słabszą formą promieniowania jonizacyjnego, ale przez dłuższy czas. View oEmbed on the source website Inna natura kontaktu ze skażeniem radioaktywnym czyni informacje pozyskane od ofiar II wojny światowej mało przydatnymi np. dla oceny aktualnej sytuacji w Fukushimie. Dlatego tak ważne wydają się badania opisane niedawno w magazynie „Science”. Ci sami autorzy najpierw zajęli się przenoszeniem mutacji z pokolenia wystawionego na skażenie w 1986 na ich dzieci urodzone po 1987 roku, a potem dokładną analizą przypadków popromiennego raka tarczycy u dorosłych. W tym tekście skupiam się na badaniu na temat dziedziczenia zmian genetycznych. Nie jest to naturalnie pierwsza analiza dotyczące mutacji po Czarnobylu, ale gwałtowny rozwój genetyki w ostatnich latach czyni te nowe ustalenia dużo bardziej wiarygodnymi. Co ważniejsze, bo są one bardziej optymistyczne niż wyniki badań z 1996 roku, gdzie obawiano się „dziedziczenia mutacji” we fragmencie DNA zwanym minisatelitami. - Jeżeli pojawią się jakieś szkodliwe mutacje, stanie się to rzadko. Naturalnie nie możemy powiedzieć, że one nigdy nie wystąpią, ale nie traktujemy tego jako kryzysu zdrowia publicznego. Nasze dane są w tym względzie uspokajające – stwierdził główny autor obu analiz, Stephen Chanock, dyrektor Oddziału Epidemiologii i Genetyki Amerykańskiego Narodowego Instytutu Raka. View oEmbed on the source website Według aktualnej wiedzy, informacji z lat 90-tych dotyczące mutacji w minisatelitach nie należy traktować jako powodu do obaw. – Nie ma dziś jasnego dowodu, że te zmiany wywołują jakieś problemy zdrowotne – czytamy w „National Geographic”. Nowe badanie oparto na grupie osób badanych już w 1986 roku oraz ich dzieci. Warunkiem było, by choć jeden rodzic był w chwili katastrofy w promieniu 72 km od elektrowni lub pracował przy jej oczyszczaniu ze skażenia. Od 2014 do 2018 roku zespół kierowany przez Meredith Yeager ze wspomnianego wyżej instytutu badań nad rakiem, przeprowadził sekwencjonowanie genomu 130 dzieci poczętych po katastrofie w Czarnobylu (urodzonych między 1987 a 2002 rokiem oraz ich rodziców. Skorzystano z archiwalnych pomiarów napromieniowania rodziców rekonstruując dokładną dawkę, którą otrzymała każda osoba. W ten sposób odkryto np., że gonady ojców zaabsorbowały promieniowanie 100 krotnie większe niż przy jednym prześwietleniu miednicy. Chcąc ocenić na ile dzieci ucierpiały na skutek napromieniowania rodziców naukowcy przeczesali genomy małych pacjentów w poszukiwaniu mutacji de novo, czyli delikatnych różnic w DNA dziecka których nie można znaleźć u żadnego z rodziców. Mutacje takie są absolutnie naturalną konsekwencją działania naszej machinerii komórkowej. Pojawiają się czasem podczas dzielenia się komórek, gdy materiał genetyczny jest kopiowany dalej. View oEmbed on the source website Błędy się zdarzają, ale zwykle mamy takich przypadkowych mutacji między 50 a 100. Gdyby było więcej, byłby powód do obaw. Zasadniczo, gdyby promieniowanie faktycznie narobiło szkód, badacze spodziewali się znaleźć więcej takich mutacji u dzieci, których rodzice poddani byli silniejszemu skażeniu. Gdy zespół Yeager przyjrzał się genomom tych 130 dzieci okazało się, że wywołanych przez opad radioaktywny skutków nie było. Największym czynnikiem wpływającym na liczbę owych mutacji de novo był wiek ojców. Opublikowane w “Science” badanie dotyczące mutacji u dzieci jest ważnym sygnałem dla naukowców na całym świecie zajmujących się ryzykiem skażenia promieniotwórczego. Szczególnie ludności cywilnej dotkniętej przez katastrofy jak ta w 2011 roku w Fukushimie. Stephen Chanock jest zdania, że ustalenia jego własne i kolegów powinny uspokoić ewakuowanych z terenów wokół japońskiej elektrowni. Tym bardziej, że podczas groźnego incydentu 10 lat temu uwolniono jedną dziesiątą promieniowania, które przedostało się do środowiska w 1986 roku.
Zrekonstruowano DNA pradawnego niedźwiedzia z próbek gleby i brudu. Po raz pierwszy w historii
Dzięki odkryciu duńskich genetyków z i brytyjskich zoologów poszukiwania dawnego DNA będzie można prowadzić nawet bez wykopanych z ziemi fragmentów kości czy zębów.
Według prof. Eske Willersleva, szefa połączonych zespołów naukowców z wydziału zoologii Uniwersytetu w Cambridge oraz Centrum GeoGenetyki Uniwersytetu w Kopenhadze, pierwsze w historii zrekonstruowanie pradawne DNA znacząco przyczyni się do rozwoju badań nad ewolucją zwierząt, roślin i mikroorganizmów. Zespół badaczy odczytał genomy zwierząt, roślin i bakterii z mikroskopijnych fragmentów DNA znalezionych w odległej od cywilizacji jaskini Chiquihuite w Meksyku. Miejsce to nazywane “najstarszym hotelem Ameryki” zamieszkiwali nasi przodkowie już 30 tys. lat temu. Znaczenie odkrycia służącemu rozwojowi genomiki (dziedzina biologii molekularnej i biologii teoretycznej, zajmująca się analizą genomu organizmów) porównano do lądowania na Księżycu. Tak duże jest znaczenie uwolnienia się od kopalin (wspomniane kości czy zęby), bez których określanie genetycznych korzeni i powiązań nie było możliwe. Rezultaty odkrycia opisano w czasopiśmie „Current Biology”. Pierwszy raz dokonano sekwencjonowania genomu na podstawie próbek pobranych z gleby i osadów w jaskini. Jest wśród nich profil genetyczny amerykańskiego niedźwiedzia czarnego z czasów epoki kamiennej. Wystarczająco dużo fragmentów do odczytania całości odnaleziono w odchodach i moczu misia żyjącego na kontynencie Ameryki Północnej, przodka dzisiejszych czarnych niedźwiedzi a także niedźwiedzia Arctodus simus wymarłego przed 12 tys. lat. View oEmbed on the source website - Defekując czy oddając mocz, zarówno człowiek jak i zwierzę pozbywa się z organizmu także komórek. Jesteśmy w stanie wykryć fragmenty DNA z tych komórek w próbkach gleby. Teraz po raz pierwszy użyliśmy ich do zrekonstruowania genomu. Pokazaliśmy, że włosy, mocz czy odchody dostarczają materiału genetycznego, który w odpowiednich warunkach może przetrwać ponad 10 tys. lat – wyjaśnił prof. Willerslev. Jaskinia Chiquihuite w górach Astillero jest uważana dziś za pierwsze ludzkie siedlisko w Ameryce. Położona na wysokości 2750 metrów skalna komnata z racji rozmiarów służyła wielu pokoleniom pierwszych ludzi odkrywających kontynenty obu Ameryk. Znaleziono tam DNA myszy, niedźwiedzi, nietoperzy, kangurów czy szczuroskoczków. - Pomyślcie, jakie historie te ślady mogą nam opowiedzieć. To trochę szaleństwo, ale fascynujące, jak pomyśli się, że w epoce kamiennej te niedźwiedzie sikając i robiąc kupę w jaskini Chiquihuite zostawiły nam ślady do zbadania – zauważa prof. Willerslev. Źródło: https://www.cam.ac.uk/research/news/stone-age-bear-genome-reconstructed-from-dna-in-mexican-cave