Akkor a változatosság okánál fogva legyen megint egy rágcsáló és megint az Economist.
A sarki ürge, életterének zord jellegéből adódóan, a hideg időszak jelentős részét hibernációban tölti. Ezalatt a keringése jóformán leáll, s testhőmérséklete fagypont közelébe zuhan. A kómázást csak időnként szakítja meg rövid időre: ilyenkor felmelegíti a testét ismét 37C-ra, de hamarosan ismét kihűl.
Ennek a kábult állapotnak az egyik jellemzője, hogy közben az ürge nem képes új emlékeket rögzíteni, sőt a hibernálás előtt tanultakra sem emlékszik. Mindez nem is igen meglepő annak a tükrében, hogy ez idő alatt, az emléknyomok létrehozásában kulcsfontosságú agyi területe, a hippokampusz kapcsolódási rendszere (szinapszisai) jelentősen elsorvadnak. A tavaszi ébredéskor aztán, néhány óra alatt egy növekedési hullám söpör át ezen az idegi központon, új szinapszisok ezrei keletkeznek (annyira sok, hogy a hibernáció előtti állapotokon is túltesz az eredmény, és kb. 20 órába telik amíg végül a fölös kapacitás “visszametszése” után a normális állapot beáll). Már önmagaában az is rejtélyes, hogy mi váltja ki és irányítja ezeket a dinamikus változásokat, de egy új megfigyelés még misztikusabbá (és a mi szempontunkból is fontossá) teszi a jelenséget: német kutatók egy csoportja felfedezte, hogy a hibernált agy idegsejtjeiben egy “tau” nevű fehérje felhalmozódása figyelhető meg. A “tau” azért érdekes emberi szempontból is, mert az idősebb korosztályt elég keményen érintő Alzheimer-kórnak az egyik jellemző patológiás tünete az, hogy a degenerálódó neuronok “tau”-t halmoznak fel. Ezt a tünetet eddig sokan egyértelműen a degeneráció egyik okozójának tartották. Azonban az ürgék esete is bizonyítja, hogy a fehérje felhalmozódása nem feltétlenül káros a neuronokra, sőt valószínűleg szerepet játszik a megóvásukban a kábulat hetei alatt. Vagyis lehet, hogy az emberi neuronokban is azért halmozódik fel a “tau”, mert valamilyen stressz alatt van az adott idegi terület, és a szervezet elindítja saját védelmező mechanizmusait. Mindenesetre az, hogy az ürgék az ébredés után nagyon hatékonyan tudják regenerálni a hippokampuszukat reményt ad arra nézve, hogy ha megfejtjük az emögött rejlő molekuláris folyamatokat, egy nap az Alzheimeres betegek idegrendszeri sorvadása is megfordíthatóvá válik.

Nnna, most majd jön serpico kolléga (vagy nem) és jól lehúz, hogy hülyeségeket beszélek (vagy nem) … ;-))

Akinek esetleg még kétségei lettek volna: igen, a mamut valóban az elefántok közeli rokona (volt).
Egy lipcsei kutatócsoport oroszországi fagyott mamut-szövetmintákból mitokondriális DNS-t izolált (ami, tegyük hozzó, egy jópár ezer éve halott állat esetében egyáltalán nem triviális) és ennek alapján vizsgálta meg az egykori szőrös óriás rokonsági viszonyait. Az említett DNS azért különösen alkalmas erre, mert csak anyai ágon öröklődik, ugyanis a spermiumban bár vannak mitokondriumok, azok megtermékenyítéskor nem jutnak be a petesejtbe. Ezért aztán nincs kitéve a rekombináció “viszontagságainak” sem (ami a homológ kromoszómákon levő DNS-t szokta csereberélni), s ez lehetővé teszi, hogy a mutációk viszonylag egyenletesen halmozódjanak fel benne, akár hosszabb időn át. Ezen tulajdonsága miatt a biológusok szívesen használják egyfajta “molekuláris óraként”, hiszen két faj mitokondriális genomjának különbözősége alapján meg lehet saccolni, hogy a két faj mennyi ideje vált el egymástól. A mamut, mint az kiderült, az ázsiai elefántnak a közelebbi rokona, és a két vonal kb. 440 ezer éve vált külön.
Az, hogy ilyen jó minőségű DNS-t tudtak izolálni mindenesetre bíztató, így nem maradt más hátra, mint türelmesen várni az első klónozott mamutot…

Krause, J., Dear, P.H., Pollack, J.L., Slatkin, M., Spriggs, H., Barnes, I., Lister, A.M., Ebersberger, I., Pääbo, S. and Hofreiter, M. (2006) Multiplex amplification of the mammoth mitochondrial genome and the evolution of Elephantidae. Nature 439: 724-727

Az az igazság, hogy egyre inkább azon a véleményen vagyok, hogy Carl Zimmer napjaink egyik legjobb tudományos ismeretterjesztő írója (na jó, azért Dawkins és Bryson is rúg még labdába), és asszem bárhogy is próbálnám egyszerűen nem mindig tudnám írásainak gördülékenységét fordításban visszaadni. (Így inkább csak röviden összefoglalok, aki tudja, olvassa el az eredetit.)
Legutóbbi blogbejegyzésében egyik kedvenc témájához kanyarodik vissza: hogyan változtatják meg a paraziták a gazdaállatok viselkedését. Egy furcsa darázsfaj, az Ampulla compressa nősténye egészen különleges bölcsődét talált utódainak: zombivá változtatott csótányokat. A petézésre kész darázs keres egy jól kifejlett csótányt, és két szúrással harcképtelenné teszi: az első szúrás átmeneti időre behajlítva megdermeszti az áldozat lábait, s ezalatt az darázs a sebészi pontosságú második szúrással a csótány agyának azt a pontját veszi célba amely a menekülési reflexért felel. Az idefecskendezett anyag kikapcsolja ezt az idegi központot, így a csótány ezután közönyösen mered a világba, s az sem zavarja, hogy a darázs a csápjánal fogva a rejtekhelyére vezeti. Itt aztán szépen betemeti kaviccsal, és egy petét helyez a hasa alá. A petéből kikelő lárva lyukat rág és bemászik a (még mindig élő és közönyösen  bámuló) csótány potrohába, ahol utóbbi bensőségeinek elfogyasztásával szerzi a betevő falatot. A morbid fieszta kb. nyolc napig tart, majd a lárva egyet gondol és bebábozódik (még mindig a csótány belsejében!). Szűk egy hónap múlva eljön az idő, hogy az immár felnőtt darázs elhagyja az (ekkor már valszleg nem élő) bio-bölcsődéjét, s mint a mellékelt ábrán látható, teszi mindezt Alieneket megszégyenítő ügyességgel. Ridley Scott elbújhat, mégiscsak az élet (és a természet) a legnagyobb rendező …

Hát kéremszépen, egy élő bizonyíték arra, hogy Amerikában azért még működik, amit a közgáz könyvekben tanítanak arról a bizonyos kereslet-kínálat dologról ;-). Néhány napja PZ Myers Pharynguláján, a már itt is említett Darwin-kiállítás kapcsán született bejegyzés hozzászólásai között, néhányan felvetettük, hogy milyen jó lenne ha Darwin evolúciós fájával illusztrált pólókat lehetne kapni. És tessék, az óhaj és sóhaj nem hiába szállt ;-), egy YellowIbis nevű társaság gyorsan lecsapott a felkínálkozó lehetőségre és elkészítette a designt.

Csak erős idegzetűeknek ;-)): Flatworms Penis Fencing.

Minden szexuális úton szaporodó faj számára értelemszerűen igencsak fontos, hogy a szaporodáshoz szükséges mindkét nem képviseltesse magát egy-egy populációban. Ergo nem elhanyagolható kérdés, hogy a szex-determináció (azaz a nem-meghatározás) hogyan működik az adott fajban, mert ha gallyra megy, akkor a populáció rövid úton múlt időben találja magát. Érdekes módon e téren (kis túlzással) ahány ház annyi szokás, mert az állatvilágban rendkívül sok fajta megoldás született a nemek meghatározására. A számunkra jól ismert Y kromoszóma alapú (vagyis az Y kromoszóma jelenléte mindig hím identitást okoz) csak az egyik variáció a témára, madaraknál (az emlőssel nem rokon) nemi kromoszómák épp fordítva működnek (azaz ZZ kombináció hímet, míg ZW nőstényt definiál), Drosophila esetében egyszerűen az X és Y kromoszómák aránya számít, egyes halfajoknál a nemi jellegek az élet során megváltozhatnak, sok hüllő esetében a tojásokat kikeltető homok hőmérséklete határozza meg a fejlődő embrió nemét (van is így gondjuk a klímaváltozás apropóján) és a sor még folytatható lenne.

1. Ábra: A humán X kromoszóma rövidebb karja erős homológiát mutat az 1. csirke kromoszómával (ehhez szükség van azonban a legalul szemléltetett átrendeződésre – az 1. csirke kromoszóma gyűrűvé zárul, majd egy új helyen eltörik), míg a hosszabbik kar a 4. csirke kromoszómával mutat hasonlóságot (bár számos inverzió figyelhető meg). (Ahol balról jobbra lejt a szekvenciák közötti megfeleltetés grafikonja, ott azonos irányban “fut” a szekvencia, ahol pedig jobbról balra, ott ellenkező irányba, azaz valahol egy inverzió következett be). [1]

S bár az említett példák mindegyike megér egy misét, most kivételesen a bennünket legjobban érintővel foglalkoznék, pontosabban annak a sztorinak is csak a felével, az X kromoszómával. Utóbbi nemcsak azért érdekes, mert a hím emlősök sejtjeiben egy van belőle, hanem azért is mert a női sejtekben hiába van kettő, csak az egyik működik, s hogy melyik az (jelen tudásunk szerint) egy jobbára véletlen folyamat eredménye. Az X kromoszómának tavaly márciusban lett kész a térképe [1], amely számos érdekességre derített fényt. Bár a kromoszóma csak az emberi genom kb. 4%-át tartalmazza (durván 1100 gént és számos nem kódoló RNS-t), mégis a genetikailag öröklött betegségek közel 10%-a hozható vele kapcsolatba. Ennek az az oka, hogy mivel az Y kromoszómán csak az X génjeinek szűkös töredéke található, az X-en lelhető számos génre nézve a férfiak szervezete nem diploid, vagyis a génekből csak egyetlen kópia van a sejtben (a többi kromoszómánkból egy-egy pár van, így az azokon levő minden gén 2x fordul elő). Így ha az elromlik, annak meg is lesz a hatása, hiszen még véletlenül sincs hogyan kompenzálni a hibát.
A térkép továbbá igen jól bizonyítja a nemi kromoszómák autoszómális eredetét, azaz valamikor az emlősök őseinek X és Y kromoszómája egyáltalán nem volt annyira különböző mint napjainkban, hanem éppen olyan egymással szinte identikus párost alkottak mint a maradék 22 pár kromoszóma bármelyike (és ebből kifolyólag akkoriban nem is lehetett sok közük a nemi identitás kialakításához). Azonban az idők folyamán elsőrorban az Y kromoszómán lejátszódó genomi átrendeződések hatására, a két kromoszóma egre inkább elkezdett különbözni és emiatt nagy ütemben elvesztették rekombinálódási képességüket. Az autoszómális eredetet jól szemlélteti, hogy az X kromoszóma két karja igen szépen illeszthető az 1. és 4. csirke autoszómával (nem nemi kromoszómával) (1. Ábra), valamint az is, hogy az X és az Y rövid karján még ma is felfedezhetőek olyan homológ régiók amelyek azonos géneket kódolnak. Ezeket a rövid szakaszokat “pszeudoautoszómális régióknak” nevezzük, mert értelemszerűen az itt található génekből mégiscsak kettő van, vagyis úgy viselkednek mint a nem nemi kromoszómák génjei.

2. Ábra: Az X-kromoszóma inaktiváció során a női sejtek két X kromoszómája a XIC szekvenciák mentén rövid időre “összesimul”.  (A kék folt a sejtmag, a lila paca az X kromoszómát jelöli és a zöldes-sárgás pöttyök a XIC-t.) [2]

Fentebb már utaltam röviden az X kromoszómához köthető egyik érdekes jelenségre, a női sejtekben megfigyelhető ún. X-kromoszóma inaktivációra. Ennek a véletlenszerű folyamatnak az eredményeként a két X kromoszóma egyike “kikapcsolódik”, így a hím sejtekhez hasonlóan (és a többi kromoszómától eltérően) a női sejtekben is az X kromoszómán levő génekből csak egyetlen kópia íródik át. Az inaktiváció folyamatában a kromoszóma egy speciális régiója az X-inactivation center (XIC) játszik benne kulcsszerepet, egyebek mellett itt található a Xist (X-(inactive) specific transcript) nem kódoló RNS szekvenciája. A Xist transzkriptumok az inaktiváció során a kromoszómát szabályosan beborítják, így mintegy fizikailag is lehetetlenné téve, hogy róla gének íródjanak át. De a legfrissebb jelek szerint a XIC szerepe nem merül ki ennyiben. Szinte teljesen egyszerre két külön csoport is arra a felismerésre jutott, hogy az inaktiváció során, a sejtben lelhető két X kromoszóma egymás mellé igazodik (2. Ábra), és valahogy ezen folyamat során játszák le, hogy melyikük működik tovább és melyikük vonja ki magát a forgalomból [2,3]. A jelenség igen érdekes és valószínűleg közelebb visz ahhoz, hogy megértsük az inaktiváció eleddig kicsit misztikus mechanizmusát.
És legvégül, hogy teljes legyen a kép, még egy érdekes adat: közelebbi vizsgálatok szerint mint számos biológiai jelenségre, az inaktivációra is vannak kivételek. Az X kromoszóma génjeinek kb 15%-a nem mindig kerül inaktiválásra [4]. Logikusnak tűnne, hogy a pszeudoautoszómális génekről legyen szó, de mint kiderül nemcsak ezek esnek ebbe a kategóriába. Érdekes lesz majd megérteni, hogy pontosan miért nem kapcsolódnak ki ezek a gének, és milyen hatása van a női szervezetre, hogy egyes gének transzkriptumaiból kétszer annyit hordoz sejtjeiben, mint a hímek.

[1] Ross et al. (2005) The DNA sequence of the human X chromosome. Nature 434: 3253-37.
[2] Bacher CP, Guggiari M, Brors B, Augui S, Clerc P, Avner P, Eils R, Heard E. (2006) Transient colocalization of X-inactivation centres accompanies the initiation of X inactivation. Nat Cell Biol. DOI: 10.1038/ncb1365
[3] Xu N, Tsai CL, Lee JT. (2006) Transient Homologous Chromosome Pairing Marks the Onset of X Inactivation. Science DOI: 10.1126/science.1122984
[4] Carrel L, Willard HF. (2005) X-inactivation profile reveals extensive variability in X-linked gene expression in females. Nature 434: 400-404.

Az evolucionista-kreacionista párharc egyik, már-már mitikus tárgya az ún. “The Wedge” dokumentum. Ez a pár lapos iromány (az evolucionisták szerint) egyértleműen dokumentálja, hogy az ID-t propagáló Discovery Institute-nak esze ágában sincs valódi tudományos kutatást folytatni/támogatni, hanem egyszerűen az ID-n keresztül próbálja a kreacionizmust tudományos köntösbe öltöztetni. Bár a témával foglalkozók közül sokan tudják, hogy miről is szól a papíros, nem sokan vehették eddig közvetlenül szemügyre. Kérem szépen, hát íme itt van, a maga teljes valójában, a híres-hírhedt “The Wedge”, ha valakinek még lettek volna kétségei, miről is szól ez az egész vita.