2009. szeptember hónap bejegyzései
Tükörgének
Amit ma a különböző modellorganizmusok fejlődésbiológiájának genetikájáról tudunk, azt elsősorban az elmúlt bő 25 év genetikai screenjeinek köszönhetjük. Ha pedig ezekről beszélünk, akkor nem lehet nem megemlíteni Christiane Nüsslein-Volhard úttörő munkásságát, aki előbb Eric Wieschaus-al karöltve lenyomta a ma már tankönyvek lapjait tarkító, legendás ecetmuslica fejlődés-screent (amiért később, teljesen megérdemelten, megosztott Nobel-díjat kaptak), azóta pedig szinte folyamatosan, újabb és újabb zebrahal screenek felett bábáskodik. Legutóbbi nekifutásban, egy egyébként egyre telítődőbb mezőnyben, sikerült ismét eredetit alkotnia: kivételesen nem olyan mutációknak eredt a nyomába, amelyek a korai embrionális fejlődési rendellenességeket okoznak, hanem olyan mutációkat keres, amelyek a felnőtt jellegek változását okozzák. Halakról lévén szó, ez elsősorban pikkelyekkel és mintázatokkal kapcsolatos dolgokat jelent, ami unalmasan, az embertől végtelenül elvonatkoztatottnak hangzik talán, de persze nem az: a legtöbb pikkely-fejlődésben érintett génnek fontos szerepe van az emberi kültakaró származékok (pl. haj, fogak, izzadság mirigyek) kialakulásában is.
Lement a zománc
Pszeudogénekről, vagyis olyan szekvenciákról, amelyek egykor aktív géneket kódoltak, de mára elvesztették funkciójukat, már többször ejtettünk szót a blogban, természetesen nem véletlenül. Mint azt már korábban is hangsúlyoztam, kevés jobb bizonyítéka létezik az evolúciónak: ezek a gének olyan szervek kialakításában vettek részt, amelyek ugyan jelen voltak adott állat őseiben, de ma már hiányoznak, így a gének is fölöslegessé váltak, s ennek megfelelően általában degenerálódtak.
Jó példa erre a fogzománc kialakításában résztvevő egyik fehérjét kódoló gén, az ENAM, ami – és ezt már lehetett tudni korábban is – a foggal nem rendelkező sziláscetek esetében pszeudogénesedett. Egy új tanulmány ugyanezt a gént piszkálja meg a többi olyan méhlepényes emlős fajban, ahol evolúciósan vagy a fogzománc, vagy maguk a fogak elvesződtek. Pl. a táplálkozásukban a nyelvükre "támaszkodó" hangyászokban (lásd fenti koponya).
Az eredményeket az alábbi ábra összesíti: azokban a fajokban ahol nincs fog, vagy van, de zománca nincs (a faj név előtti kis ikonokat kell bogarászni) az ENAM génben minden esetben vagy egy korai STOP-kodon lelhető fel egyszerű pontmutációk miatt (bálna fajok), vagy ún. frame-shift mutációk (gyakorlatilag hárommal nem osztható számú bázispár törlődése, vagy beszúródása) miatt a gén leolvasási kerete elromlott, értelmetlenné vált és számos STOP kodont tartalmaz – ezt függőleges fekete vonalak jelölik (a fajnév után, kis csillag előtt levő számok az így létrejövő STOP kodonoknak a számát mutatják, az utána következő szám pedig a homológ szekvencia teljes hosszát).
A tudomány szépsége persze az, hogy nemcsak megmagyaráz megfigyeléseket, hanem segítségével tesztelhető predikciókat is készíthetünk. Jelen esetben felhasználhatjuk a pszeudogének azon tulajdonságát, hogy már nem védi őket a szelekció (nincs miért védenie, mert terméküknek soha nem lesz semmilyen szerepe az állat életében), így a mutációk szabadon terjedhetnek el rajtuk. Mivel a "mutálódás" üteme kvázi állandó, a mutációk száma és természete alapján megjósolhatjuk, hogy kb. mikor élhetett az adott csoport fogzománccal rendelkező őse. S mivel a zománc a legellenállóbb anyagok egyike, jó eséllyel kell találni a megfelelő rétegekben olyan fosszíliákat, amelyek megfelelnek ennek a predikciónak. A Tiktaalik esetében már bejött a hasonló logika, így most a paleontológusokon a sor, hogy megleljék a szóbanforgó átmeneteket.
Meredith RW, Gatesy J, Murphy WJ, Ryder OA, Springer MS (2009) Molecular Decay of the Tooth Gene Enamelin (ENAM) Mirrors the Loss of Enamel in the Fossil Record of Placental Mammals. PLoS Genet 5(9):
e1000634. doi: 10.1371/journal.pgen.1000634.
Bizarr kis színes
Hamarosan lesz normális poszt is, addig is két kis hírrel örvendeztetném a kitartó olvasókat:
- A Wired remek cikkben ír a placebo hatásról, kiemelve azt a különösen érdekes és igazából még magyarázatra váró dolgot, hogy a hatás erősödni látszik az utóbbi időben.
- A bíbíszí híre, hogy Jersey partjai mentén felfedeztek egy élősködő isopoda fajt, amely a halak nyelvét falja fel, majd a felszabaduló helyre befészkeli magát.
Amikor a tudományból hit lesz
Az enyhe blogszünet, részint munkának, részint konferenciázásnak tudható be, és egyelőre nem tudok a jövő hétre se biztatót mondani, elnézést. Addig esetleg rövidebb posztok lesznek, inkább amolyan ajánló formában. Mára ezekből kettő jutott:
- Az aktuális Nature-ben arról esik szó, hogy a zöldszervezetek militáns GMO-ellenességének a tudomány nemcsak azért lesz áldozata, mert gyakran ellehetetlenül, hanem azért is, mert olyan ellenreakciót vált ki számos, egyébként tehetséges kutatóban, amelynek eredményeként képtelenek bármilyen GMO ellenes kritikát elviselni.
- Úgy néz ki, hogy Lynn Margulis egy kicsit becsavarodott: persze az endoszimbiózis elmélet anyjától soha nem álltak távol a meredek gondolatok, de legutóbb azonban egy tudományosan is nagyon megkérdőjelezhetőt lépett: mint az Amerikai Tudományos Akadémia tagjának, minden évben lehetősége van néhány cikket gyakorlatilag komolyabb peer-review nélkül leközöltetnie az Akadémia lapjában, az elég rangosnak számító PNAS-ben. Most egy öreg liverpooli zoológus munkáját választotta, amelyben a bácsi nem kevesebbet állít, mint hogy a lepkék életciklusának hernyó fázisa úgy jött létre, hogy a lepke-ős tévedésből egy őslégcsöves peripatidával párzott. Mivel utóbbi egy kicsit hasonlít a hernyóra, zoológusunk szerint ez a hernyó-stádium létrejöttének titka. Jerry Coyne részletesen is leírja, hogy miért szörnyen valószínűtlen ez.