Maðurinn er meira en skinn

Húðin er bara einn af fjölda eiginleika sem prýða mannverur. Litur hennar er töluvert breytilegur, t.d. finnst ljós húð aðarlega á hærri breiddargráðum og dökk húð nær miðbaug (slatti af undantekningum eru þó frá reglunni, m.a. frumbyggjar Ástralíu og Tasmaníu. Færð hafa verið ágætis rök fyrir því að ljósari húð sé tilkomin vegna náttúrulegs vals vegna D-vítamínsskorts. D-vítamín má fá úr fæðu og einnig myndast virka form vítamínsins í húðinni fyrir tilstuðlan geisla sólar. Afríkubúar sem flytjast til norður evrópu verða að gæta sín sérstaklega í fæðuvali og vera sem mestu utandyra til að hremma geisla sólar.

Hugmyndin sem Moan, Setlow og félagar setja fram er að evrópubúar hafi hætt að borða fisk fyrir 5500 árum og þá hafi orðið öflugur þrýstingur gegn dökkri húð. Rökstuðningur þeirra er grandvar og umræðan í greininni varkár, en því miður hefur tilgáta þeirra tekið breytingum í meðförum fjölmiðlafólks. 

Í grein þeirra segir:

About five thousand years ago the wave of agriculture came to the Baltics, to Scandinavia and to England. In England changes of the isotope ratio of ¹²C–¹³C have been found in bones from between 5500 and 5200 years before now. This shows that the food changed rapidly away from fish as an important food source.

...It is possible that agriculture played a role in the evolution of light skin in modern humans, but the main objection to this hypothesis is its recency: A few thousands of years may not be enough for such genetic changes.

Í frétt the Sunday Times:

White Europeans could have evolved as recently as 5,500 years ago, according to research which suggests that the early humans who populated Britain and Scandinavia had dark skins for millenniums.

It was only when early humans gave up hunter-gathering and switched to farming about 5,500 years ago that white skin began to be favoured, say the researchers. [feitletrun okkar]

Sem varð að 

Ný rannsókn leiðir í ljós að hvítir Evrópubúar hafi ekki orðið til fyrr en fyrir um 5.500 árum. ....

Fyrst þegar fornmaðurinn hóf landbúnað fyrir um 5.500 árum síðan hafi húð hans tekið að breytast. [feitletrun okkar]

Þannig að tilgáta um uppruna hvítrar húðar í norður Evrópu og sérstaklega bretlandseyjum, varð að staðreynd um tilurð "hvíta mannsins". Hvíslkeðju fréttamennska getur gert stórkostlega hluti (einnig sú árátta að leita ekki frumheimilda og tékka á staðhæfingum!).

Mér finnst eira af fornri og skelfilegri sýn á mannfólkið sem tíðkaðist á síðustu og þarsíðustu öld. Í suðurríkjum Bandaríkjanna voru lög sem tilgreindu að einn dropi af svörtu blóði væri nægur til að skilgreina viðkomandi einstakling sem blökkumann (og þar með þræl sem hægt væri að kaupa og selja).

Erfðafræðin og þróunarfræðin sýna afgerandi að menn eru allir af sama meiði og að nær allur sá breytileiki sem við finnum innan Evrópu finnst í Afríku. Það að einblína á húðlit er skelfileg einföldun (svona eins og ætla að flokka fólk eftir breidd stóru táarinnar).

Húðlitur segir EKKI til um eiginleika fólks. 

Ítarefni:

Juzeniene A, Setlow R, Porojnicu A, Steindal AH, Moan J. Development of different human skin colors: a review highlighting photobiological and photobiophysical aspects.  J Photochem Photobiol B. 2009 Aug 3;96(2):93-100

The Sunday Times, 30 ágúst 2009. White Europeans evolved only ‘5,500 years ago’.

Hvíti maðurinn aðeins 5.500 ára gamall?

Umfjöllun um erfiðleika decode í Science

Hef ekki tíma til að ræða þetta eins ítarlega og ég vildi, en bendi fólki á umfjöllun Science:

http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/325/5944/1054

 

Klónaðir bananar

Velflestar bananaplöntur sem ræktaðar eru í heiminum hefur verið fjölgað með græðlingum, en ekki með fræi. Vísindamenn hafa lengi varað við hættunni af þessu, því slík einræktun veldur því að lítill breytileiki finnst í stofninum. Ef enginn breytileiki er til staðar þá er allur stofninn í hættu, ef pestir ná fótfestu.

Þess vegna eru það mjög alvarlegar fréttir að tvær plágur herji nú á bananaekrur í Afríku. Erfðabreytileiki er ekki bara áhugamál þróunarfræðinga og vistfræðinga, heldur lífsnauðsynleg auðlind.

Ítarefni:

Banana diseases hit African crops  Thursday, 27 August 2009

Lack of Sex Life Threatens Banana Crops Steve Conner The Independent July 27, 2001 (af vef national geograpic)

Bananauppskera í Afríku í hættu

Api með þrjá foreldra

Við erfum litninga bæði frá móður og föður. Að auki fáum við í umfrymi eggsins prótín, mRNA og það sem mestu máli skiptir hvatbera, orkustöðvar frumunnar. Hvatberarnir eru sérstakir að því leyti að þeir eru með sinn eigin litning, sem í okkur innheldur nokkra tugi gena. Með því að skoða byggingu þessara gena og bera saman við gen annara lífvera er augljóst að uppruni hvatbera er í samruna alfa-protobakteríu og við forföður allra heilkjörnunga (þ.e. dýra, plantna og sveppa). 

Gallar í starfsemi hvatbera geta verið mjög hættulegir, m.a. vegna þess að þá fá frumurnar ekki nægilega orku. Samkvæmt frétt the Guardian, þá hafa gallar í erfðamengi hvatbera verið bendlaðir við sykursýki, vöðvarýrnun og heyrnartap.

Hópur vísindamanna í Oregon undir stjórn Shoukhrat Mitalipov hefur nú náð að skipta um hvatbera í eggjum rhesus apa. Það þýðir, eins og fyrirsögnin ber með sér, að einn api geti átt þrjú foreldri. Ef móðirin ber gallaða hvatbera, er hægt að hreinsa þá út og setja inn heilbrigða hvatbera úr gjafa. Rannsóknin birtist á vefsíðu Nature nú í vikunni.

Vitanlega mun þetta endurvekja umræðu um hvað sé réttlætanlegt í erfðaskimunum og hvort verjanlegt sé að klóna fólk. Við munum líklega ræða þetta í mannerfðafræðinámskeiðinu sem kennt er í haust.

Ég vil minnast á tvennt í lokin, eitt mikilvægt og annað síður.

Þrátt fyrir að hvatberar beri 37 gen finnast 3000-4000 mismunandi prótín innan þeirra. Það gefur auga leið að genin sem skrá fyrir flestum þessara prótína eru í kjarna, á venjulegum litningum sem við fáum frá pabba og mömmu. Það þýðir að margir erfðagallar sem hafa áhrif á hvatbera liggja í raun í kjarnagenum (nokkuð sem nemarnir í mannerfðafræði í fyrra áttu í miklu basli með!). Aðferðin sem Mitalipov og félagar þróuðu mun ekki gagnast í þessum tilfellum.

Það er vitanlega hjóm eitt að minnast á þetta, en ég get sagt með stolti að hópurinn minn tók þátt í rannsókn með Mitalipov og félögum á stofnfrumum úr rhesusöpum. Rannsóknin hefur ekki enn komið út, en ég mun örugglega lýsa henni fjálglega og með gífuryrðum þegar það verður.

Ítarefni:

The monkeys with three parents that could stop mothers passing on incurable diseases

Masahito Tachibana og fleiri Mitochondrial gene replacement in primate offspring and embryonic stem cells Nature 26 August 2009 | doi:10.1038/nature08368

Haustdagar Darwins 2009

Charles Darwin og þróun hafa nokkrum sinnum verið til umræðu á síðu þessari. Fyrir utan brennandi áhuga minn á þróun og öðrum lögmálum og undrum lífræðinnar hefur ástæðan einnig verið sú að í ár eru 200 ár liðin frá fæðingu Darwins. Að auki verða nú í nóvember 150 ár liðin frá því að bók hans Um uppruna tegundanna...kom út.

Að því tilefni höfum við ásamt góðu fólki staðið fyrir margskonar viðburðum (sjá darwin.hi.is).

Nú í haust verður haldin fyrirlestraröð sem spannar allt frá þróun kynæxlunar, til uppruna lífs, öldrunar og leyndardóma jarðsögunnar. Í sumar fengum við forsmekk með erindi Monty Slatkin um Neanderthalsmanninn. 

Fyrsti fyrirlestur haustsins verður erindi Peter og Rosemary Grant um finkur Darwins (13:00 laugardaginn 29 ágúst). Aðrir fyrirlestrar í röðinni verða auglýstir hér, en full dagskrá er eftirfarandi.

6 júlí - Montgomery Slatkin - Neanderthalsmaðurinn: erfðamengi og stofnerfðafræði

29 ágúst - Peter og Rosemary Grant - Finkur Darwins og þróun

3 október - Guðmundur Eggertsson - Uppruni lífsins*

24 október -  Ólafur Ingólfsson og Ingibjörg Svala Jónsdóttir - Steingervingar og þróun lífs

31 október - Joe Cain - Kenning Darwins*

7 nóvember - Hrefna Sigurjónsdóttir og Sigurður Snorrason - Þróun atferlis

14 nóvember - Einar Árnason - Náttúrlegt val vegna fiskveiða*

21 nóvember - Hafdís Hanna Ægisdóttir - Lífríki og þróun á eyjum

28 nóvember - Linda Partridge - Þróun og öldrun*

5 desember - Guðbjörg Ásta Ólafsdóttir og Bjarni K. Kristjánsson - Tegundamyndun

12 desember - Snæbjörn Pálsson - Þróun kynæxlunar

*Ekki eru komnir endanlegir titlar á alla fyrirlestrana, en við tilgreinum megin rannsóknarviðfangsefni viðkomandi vísindamanna.

Fyrirlestraröðin er styrkt af mörgum aðillum sem við erum ævinlega þakklát.

Menntamálaráðaneytið

Rektor Háskóla Íslands

Líffræðistofnun HÍ

Líf og umhverfisvísindadeild HÍ

Rannsókna og fræðasetur HÍ á vestfjörðum

Líffræðifélag Íslands

Vísindafélag íslendinga

Gróco ehf

Landbúnaðarháskóli Íslands

Hólaskóli

Tilurð tegunda

Næstkomandi laugardag munu Peter og Rosemary Grant halda erindi um finkurnar á Galapagos (13:00 laugardaginn 29 ágúst, í hátíðarsal HÍ - aðalbyggingu). Fyrirlesturinn er hluti af fyrirlestraröð í tilefni afmælis Charles Darwin (sjá darwin.hi.is). Þar verður gefið yfirlit um fjölbreytileika tegundanna, útbreiðslu þeirra og þróun. Rannsóknir Grant hjónanna eru innblásin af þróunarkenningunni og hafa þau fylgst með náttúrulegum breytingum á samsetningu finkustofna á nokkrum eyjum klasans. Þau takast við eina af lykilspurningunum þróunarfræðinnar "hvernig verða tegundir til?"

Darwin og Wallace settu fram hugmyndina um náttúrulegt val, sem byggir á þremur grunnforsendum. Breytileika milli einstaklinga, arfgengi þessa breytileika og mishraðri æxlun eða mismiklum lífslíkum. Að auki er barátta fyrir lífinu, mismunandi einstaklingar eru misgóðir í að takast á við þrautir lífsins (borða fræ, finna maka, sinna ungum). Af þessu leiðir að samsetning stofns mun breytast með tíð og tíma, finkur með venjulega gogga munu öðlast stærri og harðari gogga í kjölfar breytinga á stærð fræja. Stofninn þróast.

Tilurð tegunda er ein af ráðgátum þróunarfræðinnar. Almennt er talið að tegundir myndist greiðlega í kjölfar landfræðilegrar uppskiptingu stofna, við svokallaða sérsvæða tegundamyndun (allopatric speciation). Annar möguleiki er að tegundir verði til án landfræðilegrar einangrunar, eða vegna  samsvæða tegundamyndunar (sympatric speciation). Samsvæða tegundamyndun er þó álitin af mörgum mjög ólíkleg. Samt eru til nokkur forvitnileg dæmi sem benda til þess að tegundir geti myndast úr einum stofni á einu landsvæði. Þróunarfræðingarnir og hjónin Peter og Rosemary Grant við Princeton háskóla munu ræða um rannsóknir sínar í erindi sem þau nefna “Samsvæða tegundamyndun meðal fugla”.

Hinn fyrirlesturinn verður kl 10:00 laugardaginn 29 ágúst, í stofu 132 í Öskju. Erindið er öllum opið og verður flutt á ensku.

Að gefnu tilefni: Athugið að um er að ræða tvo fyrirlestra, einn um sérhæfðara efni kl 10:00  og annan yfirgripsmeiri kl 13:00.

Aðalfundur Líffræðifélags Íslands

Aðalfundur Líffræðifélags Íslands fyrir árið 2009 verður haldinn í Öskju þann 27. ágúst næstkomandi og hefst kl. 20.00. Á dagskrá verða venjuleg aðalfundarstörf.Starfsemi Líffræðifélagsins hefur verið með daufara móti undanfarin ár en nú liggur fyrir að ný stjórn mun taka við taumunum og gera tilraun til að blása lífi í starfsemina. Framundan er að halda afmælisráðstefnu Líffræðifélagsins og Líffræðistofnunar H.Í. Skráning á ráðstefnuna erþegar hafin og gengur framar vonum. Einnig verða rædd framtíðaráform og horfur fyrir Líffræðifélagið og eru allir þeir sem vilja framgang félagsins sem mestan hvattir til að mæta á fundinn og leggja sitt lóð ávogarskálarnar.

Á meðan á fundi stendur mun verða boðið upp á léttar kaffiveitingar.

Með bestu kveðjum, fyrir hönd stjórnar Snorri Páll Davíðsson

Nánari upplýsingar á biologia.hi.is.

Munið einnig að skilafrestur fyrir ágrip á líffræðiráðstefnuna 2009 er 15 september.

Skemmdarverk og skýrsla

Pistill Helga Jóhanns Hauksonar bendir á að spjöllin sem unnin voru á tilraunareit ORF virðast hafa gerst fyrr en segir í fréttatilkynningu fyrirtækisins.

Ef lýsing ORF af atburðum er ekki nægilega nákvæm kastar það þá rýrð á starfsemi þeirra? Ef lýsing þolanda af glæpamanni er ónákvæm, þýðir það að glæpurinn var ekki framinn? Í þessu tilfelli var skemmdarverk framið, en reynt er að gera þolandann grunnsamlegann.

Auðvitað eiga ORF að fara eftir þeim leiðbeiningum sem settar voru um ræktun byggsins, en ég held að það sé ofaukið að krefjast 24 stunda gæslu á svæðinu, varðhunda og gaddavírs. 

Egill Helgason tók þetta upp í færslunni "spjöll á kornakri" og kveikti í ansi líflegum þræði á bloggi sínu. Skoðun Egils á málinu er dálítið þokukennd, en hann virðist vera mótfallinn ræktun á erfðabreyttum lífverum og finnst vísindamenn til lítils gagnlegir við mat á áhættu:

Annars má benda á að tuttugasta öldin kennir okkur meðal annars eitt:

Að vísindamönnum er ekki treystandi til að meta hvað er hættulegt og hvað ekki.

Komment við spjöll á kornakri sett inn kl. 21. ágúst, 2009 kl.11:46

Auðvitað þurfa vísindamenn að koma að mati á áhættu nýrrar tækni eða við mat á hættuni af mengun eða breytingum á loftslagi. En það á vitanlega ekki að vera mál vísindamannanna einna, samfélagið VERÐUR að koma að ákvarðanatökunni líka. Mikilvægast er að hún sé UPPLÝST, ekki bara að menn séu hræddir við söngvírinn af því hann lætur hátt í vindi. Við vitum að mörg mannanna verk hafa mikil neikvæð áhrif á náttúruna og þurfum að gera meira til að draga úr þeim áhrifum eða minnka þau. Erfðabreyttar lífverur eru ekki sú ógn sem margir vilja vera láta, og það sem meira máli skiptir er að það liggja ekki staðreyndir til grundvallar ótta þeirra.

Vísa á þráð Egils, þar sem mjög lífleg umræða fer fram.

Margar ógnir steðja að íslenskri náttúru, á landi og legi. Nýverið kom í ljós að plast brotnar hratt niður í hafinu og getur verið sérstaklega hættulegur lífríki þess. Getum við ekki sameinast um að berjast gegn ofnotkun á plasti, í stað þess að karpa um meinlausar plöntur?

Mikið tjón fyrir lítið fyrirtæki

Finkurnar koma

Á Galapagoseyjum í Kyrrahafinu má finna 13 tegundir finka. Munurinn á milli þeirra liggur aðallega í byggingu og stærð goggsins. Einhver munur er einnig á stærð þeirra og atferli, en annars eru þær mjög áþekkar í byggingu. Charles Darwin heimsókti Galapagos á hringferð sinni um hnöttinn á skipi hennar hátignar HMS Hvutta. Hann veitti aðallega athygli sérstæðri jarðfræði eyjanna, þær eru eldfjallaeyjar eins og Ísland og Grænhöfðaeyjar og mismunandi skjaldbökum sem finna mátti á nokkrum eyjanna.

Það var eftir heimkomuna að hann áttaði sig á því að finkurnar voru, þrátt fyrir ólíka gogga allar af sama meiði. Þeim svipaði meira að segja til finka sem algengar eru á meginlandi Suður Ameríku. Það renndi stoðum um hugmynd hans um að allt líf væri af einni rót, þróunartré lífsins.

Hin megin stoð þróunarkenningarinnar er hugmyndin um náttúrulegt val. Darwin og náttúrufræðingurinn Alfred Wallace tókust á við þá spurningu af hverju margir eiginleikar lífvera eru aðlagaðir umhverfi þeirra. Til dæmis eru goggar finkanna á Galapagos mismunandi eftir því hverskonar fæðu þær neyta. Þannig eru sumar finkutegundirnar með mjóa  langa gogga sem henta vel til að ná skordýrum. Aðrar tegundir eru með breiða og stutta gogga sem nýtast vel til að brjóta skurn af hörðum fræjum.

Mynd af vefsíðu Harvard háskóla.

Þróunarfræðingarnir og hjónin Peter og Rosemary Grant við Princeton háskóla, hafa um áratuga skeið rannsakað fjölbreytileika finkanna á Galapagos. Þau hafa orðið vitni að hraðri þróun, þar sem goggar ákveðinna tegunda hafa breyst mjög hratt í kjölfar breytinga á fæðuframboði. Þau munu segja frá niðurstöðum sínum í yfirlitserindi er þau nefna "Finkur Darwins og þróun".

Erindið verður laugardaginn 29 ágúst kl 13:00. Það verður í hátíðarsal HÍ og er öllum opið.

Erindið eru hluti af fyrirlestraröð í tilefni afmælis Charles Darwin, sjá nánari dagskrá á darwin.hi.is.

Ofvirka apagenið

Breytingar í genum geta haft áhrif á eiginleika lífvera. Samt er dálítið sterkt í árinna tekið að segja að genin valdi einu eða öðru. SVS er reyndar vorkun því heimildin í BBC orðar þetta einnig dálitið óheppilega. Monkeys booze because of genes

Breytingar í genum falla í tvo megin flokka. Stökkbreytingar sem draga úr virkni gensins, t.d. með því að skadda virkni prótínafurðar þess eða með því að draga úr framleiðslu (eða stöðugleika) mRNA sameindanna. Þetta eru breytingar vegna minni virkni, oft kallaðar "loss of function" upp á engilsaxnesku. Hinn flokkur stökkbreytinga breytir virkni gensins eða eykur hana. Það getur gerst með því að prótínið verður ofvirkt, svona dáldið eins og þegar bíll festist með bensíngjöfina í botni, eða þegar tjáning gensins eykst eða flyst yfir í aðra vefi. Slíkar breytingar eru kallaðar "gain of function" af þeim enskumælandi.

Breytingin í corticotrophin releasing factor geninu sem gerir Makakaapa næmari fyrir alkahóli fellur í þennan seinni flokk samkvæmt rannsókn Christinu Barr og félaga í PNAS. Stökkbreytingin sem sterkust áhrif hefur breytir stjórnun gensins, og leiðir til þess að meira er framleitt af viðkomandi prótíni.

Mjög margar breytingar sem auka líkurnar á sjúkdómum raska stjórnun á virkni gena, en ekki byggingu prótínafurða þeirra.

Gagnrýni Brahim á fréttaflutninginn er einnig réttmæt, "segið okkur eitthvað nýtt".  Nýmæli rannsóknarinnar er að fundist hafa tengsl milli alkóhól-næmis og líffræðilegra ferla sem tengjast streitu og þunglyndi. Það hefði að ósekju mátt ræða ítarlegar.

Forsenda þessara rannsókna er sú staðreynd að Makakaapar eru náskyldir manninum og því miklar líkur á að sömu líffræðilegu ferli liggi að baki áfengisfíkn hjá báðum tegundum. Þróunarlegur skyldleiki skiptir miklu máli við val okkar á tilraunalífverum fyrir rannsóknir á sjúkdómum sem hrjá mannfólkið.

Heimildir:

Christina S. Barr, Rachel L. Dvoskin, Manisha Gupte, Wolfgang Sommer, Hui Sun, Melanie L. Schwandt, Stephen G. Lindell ,John W. Kasckow,  Stephen J. Suomi, David Goldman, J. Dee Higley, and Markus Heilig Functional CRH variation increases stress-induced alcohol consumption in primates PNAS 2009.

Frétt BBC, Monkeys booze because of genes eftir Sudeep Chand.

 

 

Vínhneigðin í genunum?