Mivel több mértéktartó becslés szerint is, az év folyamán Kína átvette az Egyesült Államoktól a kétes elismeréssel járó "legnagyobb szennyező" címet (ha pedig esetleg mégsem, akkor hónapok kérdése a dolog), mélázzunk el egy kicsit azon, hogy hol is tart ma a kínai környezetvédelem (kvázi sehol, bár papíron legalább létezik). A NYTimes több részes sorozatot futtat "Chocking on Growth" címmel, amit mindenkinek ajánlanék, aki a témához szeretne valahol, valamikor kibicelni.

• Part I – As China Roars, Pollution Reaches Deadly Extremes
• Part II – Beneath Booming Cities, China's Future Is Drying Up
• Part III – In China, a Lake's Champion Imperils Himself
• Part IV – Chinese Dam Projects Criticized for Human Cost
• Part V – Far From Beijing's Reach, Officials Bend Energy Rules
• Part VI – China's Endangered Turtles, Emblems of a Crisis
• Part VII – Trucks Power China's Economy, at a Suffocating Cost

Hogy a nemek milyen arányban oszlanak meg a populáción belül, egyáltalán nem közömbös a közösség jövője szempontjából. Például a szexuálisan szaporodó gerinces fajok esetében az ideális fele-fele aránytól való tartós eltérés, hosszú távon nem a fennmaradást biztosítja, hanem az almanachok "élt, de kihalt" kategóriájába való bekerülést.

Nem teljesen véletlen tehát, hogy sok faj nem a szerencsére (értsd: környezeti tényezők) bízza a nemek helyes arányának kialakítását, hanem saját kezébe veszi a sorsát és kialakít egy genetikai alapú nemmeghatározási, azaz szexdeterminációs mechanizmust.

Ennek legkézenfekvőbb példái mi magunk vagyunk: az ún. homogamétás egyedek két, azonos verzióját hordozzák a nemi kromoszómáknak (XX), vagyis nőkké válnak, míg a heterogamétás példányok, a populációban keringő mindkét nemi kromoszómából egyet-egyet mondhatnak magukénak (XY), s így férfiakká válnak. A rendszer kulcsgénje az Y kromoszómán van, ezért ez a kromoszóma élet és halál ura: jelenléte biztosítja, hogy a kezdetleges női nemiszervek sorvadjanak el, férfi ekvivalenseik pedig vidáman tovább fejlődjenek.

Az "XY-rendszer", azonban nem az egyetlen létező, hiszen a madarak és hüllők többsége a fordított logikájú "ZW" mellett tette le a voksát, ahol a homogamétás (ZZ) egyedekből hímek, a heterogamétásokból (ZW) pedig nőstények keletkeznek. (Az eredmény persze ugyanúgy 50-50% nem-eloszlás lesz.)

A fent említett csoportokban, a nemmeghatárózó mechanizmusok nem tűnnek képlékenyek, és általában vagy az "XY-" (emlősök), vagy a "ZW rendszer" (madarak) jellemző az odatartozó összes fajra. Ezzel szemben a kétéltűek közt egyaránt felfedezhetjük mindkét szisztéma képviselőit, sőt olyan faj is akad, ahol közeli populációk (!) különböző módon döntik el, hogy kiből legyen legény, kiből pedig leány.

Ide tartozik a Rana rugosa nevű békafaj, amely a Japán-tenger partjain fekvő országokban őshonos. Az már korábban is tisztázott volt, hogy Japánon belül a béka különböző populációi különböző logika szerint határozzák el a nemiséget, de az csak most vált nyilvánvalóvá, hogy pl. a ZW rendszer kétszer, egymástól függetlenül is kialakult.

Felthetően a R. rugosa legrégebbi populációi, a Nyugat-Japánban (W) ill, a Tokió környéki Kanto régióban (K) őshonosak. Mindkét társaság egy XY alapú rendszert használ, bár ez esetben az X és Y kromoszómák alakjukban nem különböznek egymástól (ellentétben az emberi X-el és Y-al). A két rendszer azonban nem teljesen azonos, ez onnan is tudható, hogy a W békákat keresztezve a K békákkal, torzult nemi arányok jönnek létre, ami, mint fent már említettem nem éppen szép reményekkel kecsegtet. Ezért aztán a két (ősi) populáció átfedésénél keletkező hibridek kénytelenek voltak valamit kitalálni, hogy a génjeik ne menjenek veszendőbe. Az eredmény egyszerre két új rendszer egy XY és egy ZW kialakulása volt.

A történet nem ér még itt véget, ugyanis az újonnan kialakult "XY" populáció egyedei igen promiszkuisnak bizonyultak és páran keveredtek az ősi "W" társaság tagjaival. Az eredmény ismét eltolódott nemi arány lett (egy W és XY béka nászából születő utódok több mint 60%-a hím egy éves korukban), így a rendszer újfenti tuningolásra szorult. Ennek eredményeképpen egy új, az elsőtől különböző "ZW-rendszer" alakult ki az ún. "neo-ZW" populációban. (Hogy a rendszer ennyire képlékeny és XY logikából viszonylag gyorsan lehet ZW logikát fabrikálni, szerintem mindenkit váratlanul ért.)

Az igazán érdekes persze az lesz majd, ha tudni fogjuk, molekulárisan mit is rejtenek a különböző logikájú rendszerek, de erre egy ideig még sajnos várni kell.

Ogata M, Hasegawa Y, Ohtani, Mineyama M, Miura I (2007) The ZZ/ZW sex-determining mechanism originated twice and independently during evolution of the frog, Rana rugosa. Heredity doi: 10.1038/sj.hdy.6801068

Bő egy hete írtam az őssejt kutatás "hagyományos" klónozás útján történő áttöréséről (az első klónozott majom őssejtvonalakról) és lám itt a konkurens eljárás legújabb dobása is.

Ez utóbbi procedúrát szűk fél éve fejlesztették ki egereken és a lényege az, hogy ha négy, őssejtekre jellemző gént egy különleges eljárással beviszünk testi sejtebe (pl. bőrsejtbe), akkor a szóbanforgó sejt hirtelen "amnéziát" kap, elfelejti, hogy pontosan ki is ő, és úgy kezd viselkedni, mint egy őssejt, azaz bármilyen sejtté képes átalakulni.

Most hajszálpontosan ugyanezt a technikát alkalmazták emberi sejteken is – a jelek szerint, hasonlóan sikeresen. A dolog kétségtelenül izgalmas, különösen az (amerikai) aktuálpolitikai vonatkozások miatt: hiszen ha egyszer lehet tesi sejtekből is őssejtvonalakat létrehozni, akkor a "hagyományos" morula stádiumú embriók beáldozásával járó eljárást múlt időbe lehet tenni, a hozzá kapcsolódó etikai vitákkal egyetemben.

Emellett némi dármai élt ad a sztorinak az is, hogy az új eredménnyel ugyanannak a James Thomsonnak sikerült (egy konkurens japán csoport mellett) előrukkolni, akinek a hevéhez az első emberi őssejtvonal létrehozása is fűződött (ami, akkoriban bombaként robbant és pillanatok alatt az amerikai "kulturális háború" egyik legforróbb témája lett), ill. a klasszikus klónozás leghíresebb figurája, Dolly létrehozója, Ian Wilmut is ebben látja az őssejtkutatás jövőjét.

Ami miatt azonban nem árt óvatosan kezelni a lelkesedést, azt már az egeres posztban is összefoglaltam: "az egyetlen gond az egész kísérlettel (ami miatt nem beszélhetünk máris
potenciális klinikai alkalmazásokról) az […] épp a kezdeti
lépés, a négy gén retrovirális bevitele. Mert bár a "resetelt"
sejtekben a gének így bevitt másolatai kikapcsolódtak (a genomon jelen
levő "eredeti" változatok pedig be), sok esetben később kifejlett
egerekben ez a kikapcsolódás elromlik. Az ilyen egerekben pedig durván
megugrott a rákos megbetegedések száma." Vagyis ezek az őssejtek, még nem teljesen ugyanolyanok, mint a hagyományos őssejtek. És ezért, amíg meg nem tanuljuk, hogy hogyan lehet teljesen biztonságos őssejtvonalakat készíteni testi sejtekből, addig a régi (klónozós) praktikának is meglesz a maga létjogosultsága.

(Bővebben a Nature Reports Stem Cells honlapon, illetve a blogjukban, a The Niche-ben lehet olvasni a témáról.) 

Yu J, Vodyanik MA, Smuga-Otto K, Antosiewicz-Bourget J, Frane JL, et al. (2007) Induced Pluripotent Stem Cell Lines Derived from Human Somatic Cells Science doi: 10.1126/science.1151526
Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, Narita M, Ichisaka T, Tomoda K, Yamanaka S (2007) Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors Cell doi: 10.1016/j.cell.2007.11.019

Az ízeltlábúak Földünk történetének lesikeresebb csoportját alkotják, s habár méretük ma már inkább csak a mikroszkópikus és a pár tíz cm tartományban mozog, ez nem mindig volt így.

A késői paleozoikumban a levegőt 75 cm szárnyfesztávolságú szitakötők birtokolták, miközben alattuk a nedves földfelszínen óriás csótányok és két méteres ezerlábúak cikáztak. Mindezt (mai feltételezéseink szerint) az akkori levegő magas oxigén tartalma tette lehetővé, ami természetesen egyszersmit az akkori világtengerek vizének oxigén tartalmára is kihatással volt. És a kor legnagyobb ízeltlábúi itt, azaz az ősi tengerekben éltek, nem pedig a szárazföldön. Az eurypteridákról, azaz tengeri skorpiókról van szó, amelyekhez tartozik a nemrég felfedezett Jaekelopterus rhenaniae is.

A maga szolid 2.5 méterével, a J. rhenaniae mai ismereteink szerint a valaha élt legnagyobb ízeltlábú élőlény. Lényegében a saját korának kitinborította plezioszaurusza volt, amely a meleg, part menti vizekben kereste zsákmányát és hát azért valljuk be, saját szempontunkból nem feltétlenül tragikus, hogy ha ma már nem kell vele megosztanunk egy-egy kellemesebb fürdőhelyet.

Egyébként, ha már felmerült az őshüllős hasonlat: talán még a laikusok számára is szembetűnő, hogy ezek a hatalmas skorpiók is eltörpültek az őket felváltó gerinces óriások mellett. A dolognak egy praktikus fizikai oka van: a belső váz lényegesen nagyobb méretű testet tesz lehetővé, mint a külső váz (ahol a 2.5 m már gyaníthatóan a felső határ környékén van). Egyebek mellett ezért is valószínűtlen, hogy valaha a Starship Troopers cselekménye életre kelne.

(via The Loom) 

Braddy SJ, Poschmann M, Tetlie OE (2007) Giant claw reveals the largest ever arthropod. Biol Lett doi: 10.1098/rsbl.2007.0491

A jobb oldalon látható dinoszaurusz kinézete ellenére nem a Pixar vagy a Dreamworks legújabb projectjének egyik szereplője. Bár, ha már rajzfilmben szerepelne, valószínűleg Frédi és Béni, a két kőkorszaki-szaki deluxe fűnyíróját tisztelhetnénk benne, ugyanis fogazata alapján a Nigersaurus taqueti növényevő lehetett – annak viszon igen hatékony.

Az Afrikában feltárt, kilenc méter hosszú és kb. 110 millió éves őshüllő széles szájában ugyanis mintegy 500 (!) apró fog található, szorosan egymás mellett. Így valóban egy fűnyíró alaposságával volt képes az aljnövényzetet tarolni (akárcsak a mai óriásteknősök). Ráadásul az elhasznált fogai folyamatosan cserélődtek, így a művelet hatékonysága nem csökkent az idők folyamán.

A Nigersaurus egyik érdekessége kétségtelenül a koponyája, amelynek jellegzetes alakját vékony és törékeny csontok biztosították, s amelynek üregeit főleg levegő töltött ki. Ugyanis az N. taqueti nem volt egy észlény, az agytérfogata kifejezetten kicsi volt, és a szaglóhagyma (feltételezhető) mérete alapján még csak a szaglása sem volt túl jó. Viccbeli dinoszauruszok egykedvű bambaságával rágcsálhatta a korabeli földfelszínt borító növényeket, csak nagyritkán nézve fel – erről árulkodik a nyaki csigolyák szerkezete, ill. az egyensúlyozó rendszerének (a három félkörös ívjáratának) pozíciója is. 

(További részletek a Project Exploration által készített honlapon, illetve a decemberi NatGeo-ban várhatók.) 

Sereno PC, Wilson JA, Witmer LM, Whitlock JA, Maga A, et al. (2007) Structural Extremes in a Cretaceous Dinosaur. PLoS ONE 2(11): e1230. doi: 10.1371/journal.pone.0001230

Közel két éves évfordulója lesz hamarosan, hogy az értelmes tervezés híveinek papírja van arról, hogy az általuk hirdetett (ál)tudomány nem több, mint a klasszikus kreacionista dogmák felturbósított, modern változata (persze ne felejtsük el, hogy nem véletlenül jelenthetjük ezt ki teljes bizonyossággal). Mivel az emlékek ennyi idő után már-már halványodni kezdenek, üdvözlendő, hogy a pennsylvaniai Dover városát világhírűvé tevő perből film készült, és ami szerintem szintén nem ártott, végül nem Hollywood bábáskodott a project felett, hanem az amerikai ún. közszolgálati televízió, a PBS (Public Broadcasting Service) tudományos műsora, a NOVA. (A PBS-t máshol, más apropóból már ajnároztam, most csak annyit jegyeznék meg, hogy neve ellenére alig kap állami támogatást, s mégis képes a közszolgálatiságot sokkal komolyabban venni, mint bármely más, általam ismert, államilag kistafírozott (és nemcsak) média műhely.)

Az eredmény a Judgement Day – Intelligent Design on Trial, amelyet múlt héten sugároztak az Egyesült Államokban és tegnap óta online is megnézhető a NOVA honlapján. A programot csak szuperlatívuszokban tudom ajánlani, mind azoknak, akik a vitában otthonosak, mind azoknak, akik éppen csak hallottak a dologról – remek bevezető, hogy hol is tart ma az evolúció-kreacionizmus vita. (Az adás teljes szövege is letölthető innen, az olvasni jobban szeretők kedvéért.) Mivel a per legtöbb résztvevője személyesen is megszólal és kifejti a véleményét, akár kiegyensúlyozottnak is tekinthető a műsor. Ugyanakkor nem esik abba, a sok újságíró által előszeretettel elkövetett hibába, hogy ha a vitában két vélemény van, akkor neki az objektivitás jegyében kötelező a mitikus középen maradnia. A Judgement Day állást foglal az evolúció mellett – tegyük hozzá, tudományos ismeretterjesztő műsorként aligha tehetne mást.

Ha pedig túl vagyunk a közel kétórás vizuális élményen, akkor (ha épp sok időnk van) klikkeljünk ide, hogy lássuk, ugyanazon téma miképp tálalódik az MTV közszolgálatiságának jegyében, a Záróra műsor keretein belül (köszönet erg-nek a tippért). Nem nagyon van mit a dologhoz fűznöm, hiszen aki végignézte a PBS filmjét az már pontosan látni fogja, hogy Tasi István hol és mikor csúsztat (elnézést az erős fogalmazásért, de itt többről van szó egyszerű tévedésnél, hiszen az interjúalany pontosan tudja mi a baj az érveivel, mégis mondja). A műsorvezetés egészen katasztrófális, még azzal együtt is, hogy nem várom el, hogy minden riporter a téma felkent szakértője legyen. De az biztos, hogy a mellette dolgozó csapat kissé témába vágóbb kérdéseket is összekaparhatott volna, ha már valami ilyesmiért fizetik meg őket. És olyasmit, hogy "eszembe jut, hogy most nem fog eszembe jutni a neve, de van egy madár" egyszerűen nem mondunk. Mert ciki.

(p/s: Hogy malíciózus legyek: a két beszélgető hozzá(nem)értése talán ott fogható meg a legjobban, hogy minden kommentár nélkül átfut egy olyan megjegyzés, mint "a DNS molekulát Francis és Crick fedezte fel". Tudom, hogy szegény James Watson most épp büntiben van, de azért a felfedezés tényét talán nem kellene elvitatni tőle…)

Hát igen, ezt beszéli most az egész város, sikerült végre a majomklónozás. Persze ezúttal nincs semmilyen jól látható (és a médiának eladható), aranyos, kis szőrös Dolly-analóg a folyamat végén, csak két Petri csésze, bennül tenyésző sejtekkel, amelyek az unalmas CRES-1 és CRES-2 névre hallgatnak. (Egyébként a CRES a "cloned rhesus monkey embryonic stem cell line" rövidítése.)

Így aztán kár is lenne attól tartani, hogy zavaros tekintetű tudósok valahol épp Hanuman majomhadseregét próbálják létrehozni (bár kétségkívül igen látványos lenne), de azért lássuk csak, hogy mégis mit tettek le ezúttal az asztalra az "amerikai kutatók".

Maga a metodológia nem új, már Dolly esetében is ezt, vagyis a "szomatikus sejt sejtmag transzfert" (somatic cell nuclear transfer – SCNT) használták: egy testi sejt (leggyakrabban bőr- vagy emlősejt) sejtmagját egy kimagozott petesejt citoplazmájába ültetik, majd azt egy kis árammal sokkolva beindítják a fejlődési folyamatot – és reménykednek, ugyanis ezen a ponton még mindig próba szerencse alapon mennek a dolgok. Pontosabban sok próba – kevés szerencse, nem véletlen, hogy pár éve, több száz kísérlet után, egy megfáradt kutató közel lehetetlennek ítélte a főemlősök klónozását.

A siker ezúttal sem volt valami nagy, 14 makákó nőstényből származó, 304 petesejtből sikerült végül a két sejtvonalat izolálni – ami szerény 0.7%-nak mondható. A szerencse azért kell, mert egyszerűen még nem tudjuk, hogy pontosan mi játszódik le a fejlődés korai szakaszában a sejtekben. A folyamat sok szereplőjét ismerjük, de nem mindet, így lehet az, hogy az egyik próbálkozás során az embrió korai fázisa (az ún. blasztociszta) során izolált sejtek a legszuperebb tápoldatban sem hoznak létre őssejt vonalakat, máskor pedig igen.

Persze a legkisebb szám is végtelenszer több mint nulla, így ha már megtört a jég valószínűsíthető, csak idő kérdése annyit finomítani az eljáráson, hogy valóban rutin-közelivé váljék a folyamat. De azért, azt érdekes lenne/lesz látni, hogy a különböző emberi betegségek majom-modelljein lehet-e majd segíteni az őssejtvonalak segítségével. Hiszen végül is ez az a non-plus ultra, amiért az őssejtkutatás vált napjaink sztártémájává: a gyakran immunreakciót kiváltó idegen transzplantátumok által ígért esetleges gyógyulás helyett, a sajátsejtekkel való jobbulás esélye hívogat a legkülönbözőbb betegségek esetén.

És ezzel el is jutottunk a nagy kérdéshez: mikor, hol és ki fogja mindezt először emberi sejtekkel elsütni. (Pár éve még úgy tűnt, hogy ez a vonat már elmenet és Woo-Suk Hwang csoportja létrehozta az első klónozott emberi sejtvonalakat. De a történet túl szép volt ahhoz, hogy igaz legyen és Hwang prof megdicsőülése helyett drámai bukását hozta magával: kiderült, hogy hamisították az adatokat.)

Az biztos, hogy az első ilyen módon előállított emberi őssejtvonal bejelentését hatalmas vita fogja majd övezni, hiszen a folyamat első lépésében egy pár sejtes embriót hoznak létre (kvázi a donor klónját) és ebből izolálják később az őssejtvonalat (ui. ma még nem lehet másképp megbízhatóan őssejtvonalakat előállítani, habár ez változni látszik). De az legalább annyira biztos, hogy most már nem nagyon van megállás, Pandora ezen szelencéje ki fog nyílni. Rajtunk áll majd, hogy mire használjuk, amit lelünk benne…

Byrne JA, Pedersen DA, Clepper LL, Nelson M, Sanger WG, et al. (2007) Producing primate embryonic stem cells by somatic cell nuclear transfer. Nature doi: 10.1038/nature06357

Amikor 1873-ban Camillo Golgi előállt új festési eljárásával, a reazione nera-val (magyarán ezüstfestéssel), kezdetben nem sokan értékelték az új módszer forradalmiságát.Néhány évnek el kellett telnie, amíg a kortársak felismerték az egyes idegsejteket kvázi véletlenszerűen jelölő eljárás forradalmiságát, de utánna közel 100 évig ez lett a neuroanatómusok egyik kedvenc eszköze. Hírnevet (és az azzal járó Nobel díjat) nemcsak kitalálójának hozott, hanem egy fiatal spanyol orvosnak, bizonyos Santiago Ramón y Cajal-nak is, akit minden túlzás nélkül nevezhetünk minden idők legnagyobb idegtudósának.

A mószer kevés hibája közül az egyik az, hogy egymás mellett levő jelölt sejtek esetében, nem tudjuk elkülöníteni, hogy egyes nyúlványok pontosan kihez, mihez tartoznak. Ezt küszöböli ki egy vadonatúj megoldás, amelynek metodológiailag nincs ugyan semmi köze Golgi receptjéhez, de az eredménye sokban hasonlít. A lényeg az, hogy egy ügyes molekuláris trükkel (a részletek tényleg nem fontosak, de ha valakit érdekel, a kommentek közt elmerülhetünk bennük) adott idegrendszeri terület sejtjeiben véletlenszerűen fejezünk ki sárga, piros vagy kék fluoreszcens fehérjéket. Így egymás mellett levő sejtek jó eséllyel különböző színűek lesznek, és nyúlványaik is jól elkülöníthetőek maradnak. Az eredmény magáért beszél; jól sikerült preparátumokat eddig is lehetett művészeiknek látni, ezután pedig még könnyebb lesz.

Livet J, Weissman TA, Kang H, Draft RW, Lu J, Bennis RA, Sanes JR, Lichtman JW. (2007) Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system. Nature 450: 56-62.

Tévedni emberi dolog és ez alól a tudományban serénykedők sem kivételek. Még a legőszintébb és legtisztességesebb kutatóval is előfordulhat, hogy egy szisztematikusan elkövetett hiba, vagy egyszerűen hibás logika használata miatt rossz következtetésre jut. Az ilyesmire persze senki sem büszke és mivel hibákra, a tudomány természeténél fogva, előbb-utóbb fény derül, a legtöbben igyekeznek a (vélt) eredmények publikálása előtt leellenőrizni magukat. Ha nem sikerül, akkor marad a kínosabb cikkvisszavonás lehetősége.

Van olyan is persze (elsősorban paradigmaváltások során), amikor a tévedés (adatok hiányában) csak fokozatosan válik egyértelművé; ilyenkor az adott tudományterület végül fátylat borít az elvérzett, konkurens elmélet hibáira és tömeges visszavonások nélkül is levonja mindenki a tanulságot. Ha tévedett is továbblép.

Illetve van amikor csak lépne, de nem hagyják. Mert van ami a tévedésnél magánál is cikibb: ha egy szép napon kiderül, hogy, fanatikusok használják saját ideológiájuk támogatására (mármint nem a hiba tényét, hanem a hibás tényt). Valami ilyesmi történt Homer Jacobson-nal, a Brooklyn College nyugdíjas kémia professzorával, aki egy szép napon a Google-n keresgélve döbbenten figyelt fel rá, hogy kreacionista honlapok előszeretettel hivatkoznak egy ősrégi cikkére, mint az abiogenezis elleni bizonyítékok non-plus-ultrájára. Mivel a szóbanforgó állítások ma már aligha állják meg a helyüket, Jacobson érthetően kényelmetlenül érezte magát a váratlan hírnév miatt, olyannyira, hogy 52 év elteltével tollat ragadott és az eredeti cikket közlő American Scientist-ben visszavonta az ominózus paragrafusokat.

(Megemlítendő, hogy Jacobson 20 éve nyugdíjas, így erről az esetről nem nagyon tudják majd kreacionista körökben azt a sablonos összeesküvés-elméletet terjeszteni, hogy csak a karrierjét féltette a diktatorikus darwinista többség ellenében és ezért kényszerült a lépésre. De biztos, hogy kitalálnak majd mást… ;-))