Nem akarunk valamiféle nekrológ-bloggá válni, de a múlt héten elhunyt Seymour Benzer munkássága mindenképpen megérdemel (minimum) egy néhány soros megemlékezést.

Annál is inkább, mert Benzer személye a legjobb bizonyítéka annak, hogy a Nobel díj nem az egyetlen mérce a tudományban és lehet valaki úgy híres, ill. minden létező szakmai körben elismert, hogy közben sosem kezezett frakkban és fehér kesztyűben a svéd uralkodóval. Persze akad biológia szerte erre más jó példa is, de például Ernst Mayr-rel, vagy Stephen Jay Gould-al ellentétben Benzer kifejezetten olyan területein tevékenykedett a molekuláris biológiának, amit egyébként a Nobel bizottság előszeretettel díjaz.

Munkásságának első szakasza (és tegyük hozzá, mivel Benzer végzettsége szerint fizikus volt, csak a doktorija megszerzése után kezdett biológiával foglalkozni) nem kisebb eredménnyel járt, mint hogy bebizonyította, hogy a gén nem az öröklődés "oszthatatlan egysége". Ez ma triviálisan hangzik, de akkor még egyáltalán nem az volt és jelentőségében sokan az atom oszthatóságának felfedezéséhez hasonlították. Hab a tortán, hogy mindezt egy rendkívül elegáns kísérletsorozat keretében mutatták ki. A genetikusok akkori kedvenc "háziállatának" tartott Escherichia coli baktérium speciális vírusait, ún. fágokat használták, azok közül is olyanokat, amelyek bizonyos mutációik miatt nem voltak képesek megfertőzni egyes E. coli törzseket. Benzer rájött, hogy ha két olyan fággal fertőz meg egy baktériumot, amelyek ugyanabban a génben különböző mutációt hordoznak, akkor a baktériumban létrejövő új (hibrid) fág-nemzedékben jó eséllyel lesznek olyanok is, amelyek a jó gént hordozzák majd magukban. Ezért a jelenségért, ma már tudjuk, a rekombináció felelős. (Kvázi arról van szó, hogy ha az egyik fagban a FERTOZES gen a FERTOZKL formában, a másikban pedig HJRTOZES formában van jelen, akkor a baktériumban replikálódó fág DNS-ek képesek lesznek egymással információt csere-berélni, és a hibrid nemzedékben lesz működőképes FERTOZES gén (na meg persze működésképtelen HJRTOZKL is).)

Ez már önmagában is szép teljesítmény lett volna, biztosítva, hogy Benzer neve Avery, Griffith vagy épp Watson és Crick mellett legyen jegyezve a tankönyvek lapjain. De ekkor még csak a hatvanas évek közepén járt az idő, Benzer nem akart karrierje derekán hátradőlni. Váltott, nemcsak témát, de modelt is (a genetika azért maradt). A tanulás és memória biológiáját kezdte tanulmányozni ecetmuslicákon és az ő laborjában izoláltak sokat az első rövidtávú memória mutánsok közül. Ehhez a témához aztán hű maradt, és gyakorlatilag haláláig ezzel foglalkozott. Hiányozni fog.

Már lassan két év is eltelt, hogy az Ampulex compressa nevű darázsfaj egészen különleges szaporodásáról írtam, de egy aktuális cikk kapcsán nem árt feleveníteni az alapokat. Az Ampulex nőstény gondos szülő és érezvén, hogy hamarosan anyai örömöknek néz elébe, igyekszik megfelelő táplálékforrást találni leendő utódjának. Ez azonban nem egy kis nektár, vagy valami hasonló édesség, hanem egy jól kifejlett csótány.

A darázs egy kettős szúráskombinációval előbb rövid időre lebénítja áldozatát, majd ezt követően sebészi pontosággal az agyába fecskendez valami különleges méreg-koktélt, aminek következtében a csótány kvázi zombivá változik. Engedékenyen követi az Ampulex nőstényt, annak odújába, ahol az a csótány hasára helyezi tojását, majd angolosan távozik. A kikelő darázslárva egy lyukat fúr a élő éléskamrája oldalába, és azon bemászik, majd a következő néhány hét alatt elfogyasztja a csótány belsőségeit, hogy végül Ridley Scott-ot megszégyenítő ügyességgel kimásszon onnan (egy Discovery Channel videó minderről).

Mindeddig nem sokat lehett tudni a darázs különleges csótány kombinációjának összetételéről, most azonban úgy tűnik, hogy az egyik kulcsösszetevőjéről sikerült lerántani (egy kicsit) a leplet. Ugyan nem tudjuk pontosan mi ez, de azt igen, hogy mit csinál: az octopamin nevű neurotranszmitter molekulát gátolja. Az octopamin az idegsejtek közti kommunikációban játszik szerepet, egész pontosan az akaratlagos mozgásokat szabályozza. Ha egy antagonistával gátoljuk a működését egy-egy csótányban, akkor az említett "zombikkal" kvázi identikus viselkedésmintát gyárthatunk. Sőt, ami még inkább bizonyító erejű: ha egy octopamin hatását hűen lemásoló ún. agonista molekulát juttatunk a zombicsótányok agyába, akkor azok hirtelen újra életre kelnek és lelkesen odébb másznak.

Rosenberg LA, Glusman JG, Libertsat F (2007) Octopamine partially restores walking in hypokinetic cockroaches stung by the parasitoid wasp Ampulex compressa. J Exp Bio 210: 4411-4417.

Bár kétségtelen, hogy a májusban elhunyt Stanley Miller volt az abiogenezis "arca" a szélesebb publikum számára, a tudományos fegyvertényeket tekintve Leslie Orgel mindenképpen Millerrel egy lapon említhető és említendő.

Orgel (aki a képen jobb oldalon, hátul látható, az "RNA Tie Club" egyik összejövetelén Francis Crick, James Watson és Alexander Rich társaságában) vetette fel először hogy a mai DNS-alapú életet egy RNS-alapú előzte meg. Ez az ún. RNS világ hipotézis és Orgel erről szóló 1997-es Scientific American esszéje mindmáig az egyik legjobb bevezetőnek számít a témába.

Béke poraira.

Csak a felszíni számokat nézve, a WHO 2007-es AIDS jelentése zavarbejtőnek tűnhet: a tavaly nyilvántartott 39.5 millió HIV pozitív esethez viszonyítva, az idei 33.2 millió meglepően kevés. S mivel egy-egy betegség hordozóinak köréből elvileg csak a gyógyulás vagy az elmúlás a lehetséges két kiút, az egyszeri hírolvasó arra gondolhat, hogy valahogy az év egyik legnagyobb sztoriját rejtették a rideg számok mögé: vagy valahol, valakik felfedezték a HIV ellenszerét, vagy a vírus virulenciája durván megugrott és jobban pusztít, mint korábban bármikor.

A valóság prózaibb: a korábbi indiai és afrikai becsléseket értékeltek át, jobb adatok fényében, így jutittak az alacsonyabb értékhez. Ami persze ettől függetlenül üdvözlendő, hiszen nem mindegy, hogy világszerte plusz 6 millió ember küzd-e a gyilkos korral vagy sem (már csak a védekezésre fordított anyagiak miatt is).

"Abszolút" értékben a betegség hordozóinak száma közel félmillióval emelekedett, ám ez, együttesen azzal a ténnyel, hogy 2005 óta enyhén csökken az évente AIDS-ben elpusztulókelhalálozók száma, arra az enyhén örömteli következtetésre enged jutni, hogy ha a kór gyógyítására még nem is, de kordában tartására már képesek vagyunk.

Képesek, mindaddig, amíg józan racionalitást igyekszünk a betegség ellen hadrendbe állítani és nem ezotériát, kuruzslást, vagy éppen homeopátiát. A placebo hatás ugyanis egy ilyen hatékony és kíméletlen kis gyilkos ellen gyaníthatóan kevés…

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…)