Nnna, akkor (egyébként nem létező) "Önök kérték" rovatunk keretében lássunk egy igazán érdekes problémát: a pókhálószövés rejtelmeit.

Szerettem volna ide "a pókhálószövés genetikáját" biggyeszteni, de mivel ezirányú keresgéléseim siralmas eredményre vezettek (0, azaz nulla ilyen témájú cikk akad a PubMeden), kicsit szerényebb témát kellett becélozni: a különböző tudatmásítók hatását a hálószövésre. Pedig bubuka kérdését olvasva már-már beleéltem magam, hogy helyre kis mutánsokról értekezhetek, de a szomorú helyzet azt, hogy a hálószövés genetikája nem kifejezetten egy agyonkutatott terület (ellentétben mondjuk a pókfonal készítésével).

De akkor mi is az a kevés, amit tudunk: egyrészt, mint arról egy éve szót ejtettünk a ma ismert különböző hálótípusok mind azonos fehérjékből épülnek, fel, vagyis a pókok csoportjában a hálószövés képessége a jelek szerint csak egyszer alakult ki. A kezdeti hálók komplexitása persze messze járt a kamra sarkában szövögető Keresztes barátunk mesterműveitől, de elég valószínű, hogy még így is növelte készítője vadászsikereit. Az azonban ma még fekete doboz, hogy a pók miképp "tartja fejben" a háló tervrajzát és utasításkészletét, vagyis mely gének, idegsejtek/idegi struktúrák felelősek a viselkedés szabályozásáért.

Az eddigi vizsgálatok elsősorban a különböző tudatmódosítószerek hatásaira koncentráltak és ezek tanulsága elég röviden összefoglalható: említettek szinte kivétel nélkül csökkentik a kis maestro teljesítményét. Példának okáért lásd az alkohol esetét fent (előtte – utánna felállásban) és más szerekét alább (külön kiemelném a koffeint…).

Cross VE (2006) The Effects Of Alcohol on spiders. The American Biology Teacher 68(6): 347-352.

Ha csak annyit írnék, hogy a posztban egy erősen szociális fajról lesz szó, melynek tagjai az egymással való érintkezéshez a kommunikáció egy igen fejlett formáját használják, és amely faj Afrikából (több hullámban) kiindulva hódította meg a világot, akkor valószínűleg sokan a Homo sapiens-re gondolnának, nem minden logikát nélkülözve, hiszen a felsorolt attribútumok egyike sem mondható el túl sok élőlényről, hát még a kombinációjuk.

De ezúttal mégsem a(z anatómiailag) modern emberről lesz szó, hanem egy sokkal kisebb és törékenyebb élőlényről, a háziméhről (aka. Apis mellifera) – ez azonban csak még elképesztőbbé teszi a fenti (rövid) leírást. És persze azt is hiba lenne elhallgatni, hogy a hasonlóságok azért inkább csak érintőlegesek és még ahol fel is fedezhetőek, ott is lényegesek a különbségek.

Egy kattintás ide a folytatáshoz…. →

Bő másfél évvel a mamut mitokondriális genomjának megszekvenálása után, egy újabb paleo-ormányos mtDNS-ének szekvenciájával lett gazdagabb a tudomány. A szóban forgó lény, az amerikai kontinensről ismert masztodon (Mammut americanum), az egyszervolt gyapjas mamutok és ma élő elefántok unokatestvére.

Az Ormányosok rendjének (Proboscidae) ma is élő három képviselője (a két afrikai- és az egyszem ázsiai elefántfaj) sok hasonló jeggyel bír, mint két kihalt rokonuk: nagy termet, jellegzetes ormány, ívelt agyar és különleges örlőfog (ez utóbbi van feltüntetve a szomszédos ábrán is), azaz elég valószínűnek látszik, hogy mintegy 24-28 millió évvel ezelőtt élt közös ősük sem nézett ki nagyon különbözően. És, bár a kettő nem feltétlenül kell összefüggjön, olybá tűnik, hogy a viszonylag korlátozott morfológiai változások mellett, az Ormányosok az mtDNS szintjén sem a változás hívei, ui. utóbbi lényegesen lassabban változott/változik bennük, mint más emlős csoportokban.

A masztodon mtDNS révén földrengető filogenetikai újdonság nem került napvilágra, de jobban képet kaphatunk arról, hogy az Elefántféléken belül hogyan következetek be a fontosabb speciációs lépések. Az afrikai elefántok és a mamut-ázsiai elefánt vonal úgy 6.6-8.8 millió éve vált el egymástól, a gyapjas mamutok és ázsiai elefántok pedig kb. 1 millió évvel később intettek búcsút egymásnak. Ez az időzítés azért különlegesen figyelemreméltő, mert épp ezidőtájt, ugyanezen tájakon (hol máshol, mint Afrikában) legalább egy másik emlőscsoporton belül is felgyorsult a fajkeletkezés. Az emberszabású majmok csoportjáról van szó, s a folyamat eredményei vagyunk mi magunk is. Hogy melyik környezeti körülmény indította el ezt a speciációs hullámot, ma még nem tudható, de gyorsan változó világunkban nem lenne egy érdektelen információ…

(p.s.: A mamut-klónozásnak természetesen továbbra is drukkolunk. ;-)) 

Rohland N, Malaspinas AS, Pollack JL, Slatkin M, Matheus P, et al. (2007) Proboscidean Mitogenomics: Chronology and Mode of Elephant Evolution Using Mastodon as Outgroup. PLoS Biol 5(8): e207 doi:10.1371/journal.pbio.0050207

Mivel őssejtekről már amúgy is régen esett szó: szóval az a nagy hír, hogy végre-valahára úgy tűnik, hogy (legalább részben) sikerült az ún. transzdifferenciálódás kérdést megoldani. A beavatatlanok számára röviden összefoglalva ez az a jelenség, amikor egy véglegesen differenciálódott sejtből (pl. bőrsejt) – vagy annak már jócskán differenciálódott elődjéből – egy teljesen más fajta sejtet állítunk elő, olyant ami egy másik csíralemezhez tartozik. Tehát, mivel a három csíralemezünk már a fejlődés legelején elkülönül, a transzdifferenciálódás során a célunk az, hogy egy képzeletbeli reset-gomb megnyomásával a sejttel elfelejtessük mibenlétét, és újraindítsuk benne a teljes fejlődési algoritmust. Magyarán azt várjuk el tőle, hogy kvázi ugyanúgy viselkedjen mint egy frissen megtermékenyült petesejt , vagy annak néhány osztódással későbbi utódja (bővebben itt volt még szó erről).

Ez pedig nem triviális. Az elmúlt évek során már volt néhány hamis heuréka pillanat, amiről kiderült, hogy fasza kis mellékterméket találtak, így aztán ma már mindenki óvatosabb. Most azonban egy japán és egy amerikai csoport párhuzamosan nagyon hasonló eredményre jutott, hasonló elvet követve, ami akár bizakodásra is okot adhat.

A kutatók azt használták ki, hogy számos olyan gént ismerünk már, amelyek termékei nélkülözhetetlenek egy normális embrió fejlődése során az őssejtekben, s ha ezek hiányoznak, akkor a folyamat már pár sejtes állapotban elakad. Ezek a gének – Oct4, Sox2, c-Myc és Klf4 – a korai embrió elkötelezetlen (differenciálatlan) sejtjeiben még aktívak, de később kikapcsolódnak (ha esetleg mégsem, az gyakran tumorképződéshez vezet), amit a DNS reverzibilis ún. epigenetikai módosításával érnek el a szervezetek. Vagyis, ha őssejtet akarunk "előállítani", az ideális az lenne, ha ezeket a géneket közvetlenül be tudnánk kapcsolni (az epigenetikai módosítások törlésével). De ez sajna technikailag ma nem megvalósítható, így maradt B tervként az említett gének mesterséges bevitele retrovírus-vektorok révén, amivel valami hasonló hatást érünk el.

A két csoport egyaránt a sejttenyésztők egyik kis kedvencét, a fibroblaszt sejteket használta a kísérletekhez és azt figyelték, hogy az említett gének retrovirális bevitele után melyik sejtekben indul el a saját Oct4 gén kifejeződése, vagy egy másik őssejt marker, a Nanog expressziója (ezekhez a génekhez a zöld fluoreszcens fehérje szekvenciáját fűzték a sejtek genomjában, így átíródásuk könnyen észlelhető volt). Az ilyen (már nem is annyira) fibroblaszt sejtek morfológiailag nagyon hasonlónak tűntek a valódi embrionális őssejtekhez és a közelebbi vizsgálódás azt is kiderítette, hogy valóban átestek a resetelésen: a különböző gének kifejeződése és epigenetikai állapota egyaránt az "igazi" őssejtekre jellemző volt. Az igazi non-plusz-ultra kísérlet persze az, hogy a kiválogatott sejtek egy pár sejtes embrióba bejutva képesek-e mindenfajta sejttípust létrehozni? Képesek.

Az egyetlen gond az egész kísérlettel (ami miatt nem beszélhetünk máris potenciális klinikai alkalmazásokról) az paradox módon 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. Emellett az is gond, hogy a retrovirális vektorok genomi integrálódását nem lehet irányítani, így mindig fennáll a veszélye, hogy rossz helyre kerülnek és valamilyen fontos másik gén működésébe zavarnak bele. De ennek ellenére ez egy fontos lépés afelé, hogy bármilyen sejtünkből, bármilyen másik sejtet csinélhassunk.

(Emlékeztetőül: erre elsősorban az etikai dilemmák miatt van szükség, mert a klasszikus őssejt-praktikák egy-egy embrió elpusztításával jártak, így pedig ez kikerülhető. Legalább is látszólag. Hiszen, ha egy fibroblaszt sejtet totipotenciális őssejtté transzdifferenciálunk, az majdhogynem egyenértékűvé válik egy megtermékenyített petesejttel. Vagyis az a kicsit skizofrén helyzet állhat elő, hogy az embrionális őssejtek pótolni akarva előbb klónozunk valakit, majd elpusztítjuk a klónját. Szerintem. Amennyiben tévedek, a kommentekben kéretik kijavítani.)

Okita K, Ichisaka T, Yamanaka S (2007) Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells. Nature 448: 313-317.
Wernig M, Meissner A, Foreman R, Brambrink T, Ku M, Hochedlinger K, Bernstein BE, Jaenisch R (2007) In vitro reprogramming of fibroblasts into a pluripotent ES-cell-like state. Nature 448: 318-324.

Ezer köszönet Szindbádnak, hogy erre felhívta a figyelmemet, ui. a hír annyira hihetetlen, hogy, ha nem a Spiegelről és a Lancetről lenne szó, csak legyintenék, hoax az egész, ilyen nincs/nem lehet. És mégis.

Szóval a történet egészen dióhéjban annyi, hogy 2003 derekán egy francia köztitsztviselőnek feltűnt, hogy a lába furcsán fájogat ezért bebattyogott a közeli korházba. Ott rutinszerűen lenyomtak rajta egy agyi CT-scant, majd ezt követően gondolom az ügyeltes doki egy ideig azt hitte, hogy lefagyott a gép, majd kicsit megdöbbentem átszólt a kollegáknak. Ugyanis a mit látott, pontosabban nem látott az semmiképpen sem mindennapi dolog. Ott ahol a páciens agyszövete kellett volna terpeszkedjen, csak sötétség tátongott (a kép jobb oldalán látható emberünk CT-je, a bal oldalon pedig egy átlagos CT – a képen valahol homlokmagasságban készült metszetek vannak).

Mint kiderült, a páciens gyerekkorában egy jellegzetes betegségben szenvedett, ún. hydrocepháliában, amely a jellegzetes tünete az agy-gerincvelői folyadék túltermelése. Ezt az extra folyadékot a betegek egy kis csapon engedik ki és a mi emberünknek is egy ilyenje volt úgy 14 éves koráig. Úgy tűnik azonban, hogy a túl sok folyadék hatalmas belső nyomást alakított ki az agykamrákban, s ennek következményeként az agyszövet a koponyára lapult és teljesen elvékonyodott. Ami a dologban a legmegdöbbentőbb nagyon durva defomáció ellenére hősünk teljesen mindennapi életet él. És bár nem mondható zseninek (IQ-ja csak 75), nem is értelmi fogyatékos; normális családja van (feleség, két gyerek) és normális élete.

A dinoszauruszok a késői Triász folyamán jelentek meg (uszkve 200-230 millió éve) és ezt követően terjedtek el világszerte, fokozatosan kiszorítva más, primitívebb archoszaurusz csoportokat.

A korabeli fauna ezen átalakulása (különösen a változás üteme) csak részben rekonstruált folyamat és ennek megfelelően sok vita tárgya is egyben. Az eddigi (viszonylag szűkös) leletanyag egy relative gyors átalakulást valószínűsített – minden valószínűség szerint hibásan.

Ugyanis egy új lelőhely, a 2006-ban feltárásra került új mexikói Hayden kőbánya leletanyaga azt mutatja, hogy a primitívebb archoszauruszok sokkal hosszabb ideig megfértek a fejlettebb dinó ősökkel, illetve magukkal dinoszauruszokkal is, mint eddig gondoltuk. Az állatvilág ősi átalakulása, az új adatok szerint, mintegy 15-20 millió évet vett igénybe, és valószínűleg a különböző éghajlatokon más-más ütemezéssel zajlott le. Végül, mint azt ma már tudjuk, a dinoszauruszok bizonyultak a fittebbnek és kiszorították a velük hasonló élettérre igényt tartó távoli rokonaikat, de valószínűleg az evolúciós előnyük nem volt drámai, inkább csak minimális (különben gyorsabb lenne az átmenet). Ez a kis különbség azonban évmilliók alatt összeadódott és megalapozta a dinoszauruszok későbbi dominanciáját.        

Irmis RB, Nesbitt SJ, Padian K, Smith ND, Turner AH, et al. (2007) A Late Triassic Dinosauromorph Assemblage from New Mexico and the Rise of Dinosaurs. Science 317: 358-361.

Olvasom ezt a kis hírt és már-már örülni kezdek, hogy nicsak, nem reménytelen a dolog, hamarosan végre valahára néven nevezik a csalókat, szélhámosokat és sarlatánokat:

"Csalás alapos gyanúja miatt a Budapesti Rendőr-főkapitánysághoz
továbbította a Budapest TV egyik jósműsorával kapcsolatos panaszt a
médiahatóság – derül ki az Országos Rádió és Televízió Testület (ORTT)
napokban elfogadott határozatából."

… aztán persze kiderül, hogy csak hülyén naiv vagyok. Mert miért is merült fel a gyanú:

"A döntés kiemeli: az adás telefonszámát tárcsázókkal a számítógép –
akár adásidőn kívül is – azt közli, hogy egy újabb hívással "biztosan"
bekerülnek a műsorba. Ez egyrészt műsoridő alatt sem biztosított, másrészt a műsoridőn kívül lehetetlen – állapítja meg a médiahatóság."

Magyarán az ORTT szerint az persze teljesen rendben van, hogy valaki üveggömbbel bohóckodik, és a hülyék adóját igyekszik behajtani tájékozatlan kisembereken….

Már régóta foglalkoztatja a történészeket, hogy vajon létezett-e, létezhetett-e kapcsolat a dél-amerikai kontinens és a polinéz szigetvilág lakói között, a Kolumbusz előtti időkben. Számos elmélet és cáfolat született eddig ezügyben (a leghíresebb talán Thor Heyerdahl Kon-Tiki expedíciója), de igazán közvetlen bizonyíték eddig nem került elő. Márpedig DNS-bizonyíték hiányában (ui. az eddigi DNS vizsgálatok mindenesetre nem támasztották alá a dolgot, bár kétségtelen, hogy ez az eredmény önmagában nem cáfoló erejű – hiszen ha csak kismértékű keveredés volt a két populáció között, vagy esetleg csak keresekedtek, de nem keveredtek, annak mára aligha maradhatott nyoma), maradtak a közvetettebb dolgok, mint jellegzetes alakú kenuk, vagy éppen mindkét helyen előforduló, de csak az egyik helyen őshonos háziállatok ill. -növények. Utóbbira példa a batáta (vagy édesburgonya), amely ugyan az Újvilágból ered, de i.e. 1000 környékén már előfordult a Cook szigeteken, a régészeti leletek tanúsága szerint. Azonban ennél is érdekesebbnek bizonyult egy hétköznapi háziállat, a tyúk története.

A történelem folyamán a csirkét több helyen is háziasították, egyebek mellett Óceániában is. Vanatau és Tonga szigetén, az egykori emberi települések környékén, 3000 éves maradványai is előforulnak arra utalva, hogy a Lapita kultúra tagjai már felismerték a háziszárnyasok hasznát. A polinézek Melanéziából startoltak úgy ~3300 éve és az óceániai szigetvilág fokozatos belakását követően úgy ezer éve már Hawaii-ra is eljuttak, majd párszáz évvel később (de még bőven az európaiak előtt) a Húsvét szigeteket és Új Zélandot is megörvendeztették a jelenlétükkel (a moák mérsékelt örömére). Ha megnézzük a térképen, ezek egészen elképesztő távolságok – főleg a korabeli hajókkal -, ha ezeket sikerült abszolválni, akkor D-Amerika elérése teljesen benne van/volt a pakliban.

Olyannyira, hogy egy chilei ásatáson előkerült ~620 éves csirkecsontok mitokondriális DNS (mtDNS) analízise során kiderült, hogy azok teljesen megegyeznek Tongáról és Szamoáról előkerült még régebbi ill. hasonló korú maradaványok genetikai anyagával. Sőt, mind ez a szekvencia, mind a Chilében ma élő csirkékből kinyert mtDNS, sokkal jobban hasonlít a napjaink délkelet-ázsiai csirkéiben találhatóra, mint arra, amit európai rokonukból tudunk előbányászni. Márpedig ez azt jelenti – a képen látható Elizabeth Matisoo-Smith szerint -, hogy a polinéz csirkék leszármazottai voltak azok, amelyekkel pl. Pizarro az inkáknál találkozott, és még ma is ez a vérvonal kapirgál D-Amerika nyugati partjai mentén.

Storey AA, Ramirez JM, Quiroz D, Burley, DV, Addison, DJ et al. (2007) Radiocarbon and DNA evidence for a pre-Columbian introduction of Polynesian chickens to Chile. PNAS 104: 10335-10339.