Parti egerek – 3.

A hosszú ideje tartó tudományos bloggolás egyik előnye, hogy időnként lehetőségünk nyílik egy-egy hosszabb sztori befejezésére is (a hátrányok is nyilvánvalók: sokkal jobban tudatában vagyunk az idő visszafordíthatatlan múlásának). Jelen esetben egy olyan megfigyeléssorozatról van szó, ami a színében a floridai tengerpart homokdűnéihez alkalmazkodott Peromyscus egérpopuláció evolúciójáról szól, pontosabban a színeváltozásuk molekuláris mibenlétéről.

Bő három és fél évvel ezelőtt írtam a Hopi Hoekstra vezette kutatásról, ami akkor addig a pontig jutott el, hogy a színváltozást három gén mutációja okozhatta, amelyek közül egyik az a mintázat evolúcióknál mindeig előkerülő Mc1r, a másik a c-Kit, és a harmadik a mai történetünk szempotjából is fontos Agouti. Az Agouti érdekessége, hogy már hosszú ideje tudjuk, hogy szerepet játszik a pigmentáció szabályozásában (konkrétan gátolja azt), de sejtszintű hatása mindeddig homályban maradt.

Hoekstra csoportja legelőször részletesen elemezte a mintázat változást, ami a színezetet létrehozó ún. melanocita sejtek számának ill. előfordulási területüknek a csökkenésére vezethető vissza. Mint azt az alábbi ábra mutatja, ennek következménye az általában világosabb szőr-szín, illetve ez a jelenség, már születéskor nyilvánvaló, mint azt az egynapos egerek bőrén is látni.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Barnuló macskabaglyok

Az evolúció talán legjobban érzékelhető esetei, amikor egy-egy állat színezete változik meg valamilyen környezeti hatás miatt. A klasszikus példa erre a nyírfaaraszolók esete, amelyek közt, az ipari forradalom és az ezzel együtt járó koromszennyeződés mértékének előrehaladtával, hirtelen elterjedtek a fekete, melanizált formák, majd a levegő fokozatos kitisztulásával ezek fokozatosan visszaszorultak. De végső soron egyes gyík- és egérfajok élőhely függő színevolúciója is ugyancsak erre a lapra tartozik, bár ott a folyamatnak csak a végpontját ismerjük, hiszen az új élőhely(ek)hez jól alkalmazkodó színvariánsok elterjedése már régen megtörtént.

Most azonban, jó eséllyel, ismét tanúi lehetünk, hogy egy élőlény adaptációja (a klímaváltozás miatt) folyamatosan változó környezetéhez a szóban forgó faj fokozatos színváltozásával jár.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Az embertől kapta el

Ha ember, baktérium és géntranszfer szerepel egy hírben, akkor szinte biztosak lehetünk benne, hogy a genetikai anyag áramlása a prokarióta felől történt. De azért ennek a területnek is megvannak a maga “ember harapott kutyába” történetei, amikor nem a kézenfekvőnek tűnő esemény következik be.

A trippert okozó Neisseria gonorrhoeae-től egyébként sem áll messze a fertőzés, ám kivételesen most mégis egy olyan esetről írnék, amikor kvázi humán gazdája “fertőzte” meg a kórokozót. A “fertőzés” tárgya ez emberi genomban rengeteg példányban előforduló L1 transzpozon, ugyanis ennek egy darabjának jelenlétét sikerült kimutatni több N. gonorrhoeae izolátumból.

A LINE ugrálóelemek közé tartozó L1 standard körülmények között csak eukarióta genomokban garázdálkodik, ahol jó retrotranszpozonhoz illően, önmagát sokszorosítja RNS kópiák és azokat DNS-re visszaíró reverz transzkriptáz enzimek segítségével. Ennek megfelelően olyan DNS szakaszt találni, ami egyértelműen L1 eredetű, egy prokariótában finoman szólva sem triviális.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

A többsejtűség eredete

A többsejtűség eredete a földi élet egyik fordulópontja lehetett, nem véletlen, hogy ma is sokan igyekeznek megfejteni, hogy miképpen is történhetett. Az, hogy feltehetőleg többször is bekövetkezett ez az átmenet, elvileg könnyebbé teheti a mögötte álló mechanizmus feltérképezését, nem véletlen, hogy sokan érdeklődnek a téma iránt.

Sexcomb kolléga a Chlorellákon végzett kísérleteket mutatta be nem is olyan régen, én pedig pár éve a Volvox-ok apropóján írtam arról, hogy mit is gondolunk a többsejtű életformák kialakulásáról.

Bármi volt is a valódi molekuláris mechanizmus, biztos, hogy megtörtént és az ediakara időszakban, durván 570 millió éve, nem is olyan sokkal a “hógolyó Földként” aposztrofált globális eljegesedések után, az óceánok mélyét már az ekkortájt megjelenő, komplex többsejtű szervezetek uralták. (Erről az időszakról (is) szól egyébként Attenborough legutóbbi filmsorozata, aki teheti, nézze meg. Reklámblokkunk olvasták. ;-))

Most épp Kínából került elő számos, kifejezetten érdekes fosszília, amelyek egy ún. Lantian bióta képviselői lehettek. A Lantian az eddig ismert legősibb ediakarai együttesnél, az Avalonnál is idősebb lehet a becslések szerint, és nagyon másképpen is néz ki. Ami összességében azt sugallja, hogy az élet már ebben az egészen ősi korban is igencsak sokszínű és gyorsan változó lehetett.


Yuan X, Chen Z, Xiao S, Zhou C, Hua H. (2011) An early Ediacaran assemblage of macroscopic and morphologically differentiated eukaryotes. Nature 470: 390-393.

A Daphnia genom

Az egyszerű vízibolha nem feltétlenül az az állat, amelyről az egyszeri szemlélő azt gondolná, hogy a biológia fontos modellorganizmusa, de persze ki gondolná ezt alapból az ecetmuslicáról, vagy egy szabad szemmel alig látható féregről…

A rákok közé tartozó Daphnia gyakorlatilag a mikroszkóp felfedezése óta folyamatosan vizsgált élőlény (ennek megfelelően elég sok mindent tudunk róla), és szennyeződésekre való érzékenysége miatt máig a vízminőség egyik fontos indikátorfaja.

Ez már önmagában is elég lenne arra, hogy fokozottan érdekeljen bennünket miként működik ez az apró élőlény, de van még egy ökológiailag koránt sem elhanyagolható képessége, ami miatt kiemelt érdeklődés övezte az egyik leggyakoribb É-Amerikai vízibolhafaj, a Daphnia pulex genomjának megszekvenálását. Ez pedig az ún. polifenizmusra való képesség, ami annyit jelent, hogy egyetlen genotípus számos fenotípus potenciálját kódolja.

Hogy ez pontosan mit is jelent, azt talán a nyitóábra szemlélteti a legjobban, ahol kvázi azonos genetikai állományú egyedek láthatók (erről mindjárt bővebben is), viszont attól függően, hogy ragadozóik környezetében növekednek fel, vagy sem, növesztenek az elfogyasztásukat megnehezítő “sisakot”.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Lepényhalak szemvándorlása

Pár évvel ezelőtt már szó esett a halak egyik legkülönlegesebb csoportjáról, a lepényhalakról, ahol egy teljes szimmetrikus felépítésű lárva, az egyik oldali szem vándorlása során egy döbbenetesen aszimmetrikus felnőtté alakul. A folyamat szabályozásáról viszonylag keveset tudunk, de az már kiderült korábban, hogy a pajszmirigy által termelt tiroxin hormonnak kulcsszerepe van benne.

Ez azonban még csak nagyon felszínes információ a jelenség mibenlétéről, így talán nem meglepő, hogy ezen a területen viszonylag egyszerű kísérletekkel lehet jelentős dolgokba belefutni.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Budapest Science Meetup – Február

Halójelenségek, gravitációs hullámok és iGEM a Tűzraktérben szerdán este 7-kor. Gyertek!

Vízcseppek kontra jégkristályok, avagy létezik-e kör alakú és kifordított “szivárvány”?

Farkas Alexandra
ELTE Biológiai Fizika Tanszék, Környezetoptika Laboratórium

A szivárványt mindenki ismeri, hiszen ezt a tüneményt nyaranta több alkalommal is megfigyelhetjük. Azt is sokan tudják, hogy azt a hulló, közel gömb alakú vízcseppekben megtörő fény hozza létre. Ám nap mint nap jelennek meg az égen olyan légköroptikai jelenségek is, amelyek sokunk figyelmét elkerülik.

A halójelenségek vagy röviden a halók is ezen “ismeretlen” fényjelenségek közé tartoznak. A halók rendkívül sokfélék, ebből kifolyólag kör alakú vagy kifordított szivárványként is emlegethetik ezeket, pedig nem vízcseppek, hanem jégkristályok közreműködésével alakulnak ki.

Összefoglaló a halójelenségek kialakulásáról a Fizikai Szemle 2010 novemberi számában
olvasható.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Biokémiai utak evolúciója

Manapság Richard Lenski kísérlete kapja a legtöbb figyelmet, de azért már sokkal korábban is végeztek in vitro evolúciós vizsgálatokat. Ma egy ilyen többé-kevésbé elfelejtett munkát szeretnék bemutatni, még a hetvenes-nyolcvanas évekből.

Az E. coli baktérium Lac-operonja a génszabályozás tankönyvi példája. Ennek köszönhetően a baktérium képes laktózt, azaz tejcukrot is felhasználni, ehhez azonban két fehérjére is szüksége van: Mivel a sejt nem képes közvetlenül felhasználni a tejcukrot kell egy β-galaktozidáz nevű enzim, ami egy galaktózra és egy glükózra hasítja a tejcukrot, amelyeket már felhasználhat a sejt. Ezen kívül szükséges még egy laktóz-permeáz nevű fehérje, ami a külvilágból a sejtbe juttatja a tejcukrot. A Lac-operon ezen kívül tartalmaz még egy laktóz transzacetiláz nevű fehérjét kódoló gént is, ez a fehérje egy acetilcsoportot illeszt a tejcukorhoz, ám ez a tejcukor felhasználásához nem elengedhetetlenül szükséges. Ezt a három fehérjét kódoló lacZ, lacY és lacA gén a genomban egymás közvetlen közelében helyezkedik el, egy közös promótert használnak, egy közös messenger RNS képződik róluk, amiről aztán a három különböző fehérje íródik át.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

Nabokov boglárkái

Vladimir Nabokov, valószínűleg már örökre elsősorban irodalmi óriásként, a “Lolita” szerzőjeként lesz jelen a köztudatban, pedig maga idejében egész sikeres karriert futott be lepkészként. Olyannyira, hogy a Harvard Zoológiai Múzeumában levő lepkegyűjtemény kurátora is volt.

Több száz pillangófaj leírása fűződik a nevéhez, de legérdekesebb elmélete egyértelműen az újvilági boglárkák evolúciójáról szól. Ebben ugyanis nem kevesebbet állított, hogy az amerikai kontinenseken fellelhető boglárkafajok nem egyetlen ősi betelepedést követő radiáció során jöttek létre, hanem minimum öt, egymást követő Ázsiából bekövetkező beáramlás hozta létre azokat a fajokat, amelyeket ma fellelhetünk.

1945-ös publikálásakor kevesen vették igazán komolyan a cikket, és talán feledésbe is merült volna, ha néhány élesszemű boglárka-szakértő, köztük a Magyar Természettudományi Múzeum Állattárában dolgozó Bálint Zsolt nem vette volna a fáradtságot, hogy az új molekuláris módszerekkel megvizsgálja azt.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….

A többsejtűek eredete?

Sokat beszélünk arról, hogy az evolúció során meghatározó a környezet, amiben az adott élőlény éppen él, hiszen minden változás csak a környezet függvényében értelmezhető. Azt viszont nem hangsúlyozzuk eléggé, hogy egy élőlény környezetében milyen óriási szerepet játszik a többi élőlény. Márpedig a ragadozó és zsákmánya közti kapcsolat kiemelt fontosságú, hiszen mindkettejüknek szó szerint létkérdés a másikhoz való viszonya. Már a hetvenes évek óta feszegetik a kérdést, hogy a ragadozó eukarióták megjelenése milyen mértékben hatott a többi élőlényre, hiszen ekkor egy teljesen új fenyegetésre kellett válaszolniuk. Az ehhez hasonló hirtelen változások magyarázhatják a korszakokon át nagyjából változatlan életformák hirtelen robbanásszerű változásait, amik mindig is izgatták a biológusok képzeletét.

Martin E. Boraas és munkatársai egy ilyen modellrendszerrel dolgoztak, Chlorella vulgaris egysejtű algát tartottak a laborjukban, egy félliteres üvegcsőben, folyamatos megvilágítás mellett, a közlemény megjelenésekor már huszonnégy éve, ami alatt jelentős változást nem tapasztaltak a viselkedésében. Azonban a kísérlet kezdetén fogták magukat és egy Ochromonas vallescia nevű ragadozó egysejtűvel fertőzték be az üveghengert, majd figyelték, mi történik.

Egy kattintás ide a folytatáshoz….