Erindi: Litnisumbreytiflókar í gersveppnum

Gen liggja á litningum. Um er að ræða keðjur af bösum (A, C, G og T), sem mynda DNA helixinn (sjá mynd af wikimedia commons). Hvert gen er samasett af röð hundruða eða þúsunda basa. Í ýktustu tilfellunum spanna gen milljónir basa.

Röð basanna ákvarðar eiginleika gensins. Hluti gensins er afritaður í RNA sem er mót fyrir myndun prótína.  Hinn hlutinn eru raðir basa sem eru nauðsynlegar til að RNA sé myndað, á réttum tíma og stað í lífverunni. Þetta eru stjórnraðir.

Heilkjörnungar eru einnig með aðra leið til að stýra afritun og þar með tjáningu gena. Þeir pakka erfðaefni sínu í litni, sem bæði minnkar umfang þess og gerir það óaðgengilegt ensímum sem afrita DNA (svokölluðum RNA fjölliðurum). Þetta er ekki varanlegt ástand því fruman er einnig með ákveðna leið til að opna og pakka saman litni. Það eru svokallaðir litnisumbreytiflókar, kallaðir flókar af því að þeir innihalda mörg mismunandi prótín sem vinna saman.

Katrín Briem mun síðdegis halda fyrirlestur um meistaraverkefni sitt, sem fjallaði einmitt um þessa flóka, sem stýra m.a. aðgengi  RNA fjölliðaranna að DNA og þar með afritun (einnig kallað umritun - transcription).

Fyrirlesturinn "Litnisumbreytiflókar í gersveppnum Schizosaccharomyces pombe" verður kl 16:00 í stofu 132 í Öskju, sbr tilkynningu:

Gott aðgengi að genum er hornsteinn genatjáningar í heilkjörnungum og nauðsynlegt til að umritun geti átt sér stað. Svo að gen verði aðgengileg þarf að opna litnið og breyta byggingu þess. Þessum breytingum er stjórnað af ýmsum ensímum sem yfirleitt starfa sem hlutar af stórum próteinflókum, svokölluðum litnisumbreytiflókum. Eftirmyndun  DNA, eftirlit með varðstöðum og viðgerð á brotnum litningum er einnig háð því að gen séu aðgengileg. Margir litnisumbreytiflókar hafa verið skilgreindir í ólíkum lífverum, t.d. mönnum, ávaxtaflugunni og gersveppnum Saccharomyces. cerevisiae. Þessir flókar hafa ekki verið skilgreindir gersveppnum Schizosaccharomyces pombe en
S. pombe er mikilvæg tilraunalífvera og er mjög fjarskyld S. cerevisiae. Markmið verkefnisins var að skilgreina litnisumbreytiflókana INO80, SWR1 og NuA4 í gersveppnum S. pombe.

Hnetur og hagsmunir

Rannsóknin var unnin af vísindamönnum við Loma Linda háskólann í Kaliforníu, og var styrkt af International Tree Nut Council Nutrition Research and Education Foundation.

Hnetur eru greinilega mikið mál hjá Loma Linda háskólanum, þeir halda út vefsíðu www.nutstudies.com.

Með hliðsjón af umræðu um hlutleysi vísindasamfélagsins, þá finnst mér samband næringarfræðideildar Loma Linda University og hnetubandalagsins dálítið náið.

Það væri heppilegt ef aðrir hópar, sem ekki fá styrki frá hnetubandalaginu næðu að staðfesta þessar niðurstöður. Samt held ég (án þess að hafa gögn!) að það sé allt í lagi að borða hnetur, en vitanlega er best að gera það í hófi (innan við 22 valhnetur á dag samkvæmt Allrefer).

Mér fannst frétt mbl.is vera dálitið klúðurslega orðuð.

Þannig kom í ljós að þeir sem mældust með hátt kólesterólmagn gátu lækkað það meira með hnetuneyslunni en þeir sem mældust með lágt magn. Sem sama hætti kom í ljós að áhrif hnetuneyslunnar var einnig meiri hjá einstaklingum í eða undir kjörþyngd.  Að mati rannsakenda þarf að rannsaka betur hvers vegna hnetuneysla hefur miklu mun minni jákvæð áhrif hjá of þungum einstaklingum.

Þetta hefði mátt umorða

Áhrif hnetuneyslunar voru mest hjá þeim sem voru með háan LDL kólesterólstyrk, þeim sem voru í eða undir kjörþyngd og þeim sem neyta fituríkrar fæðu.

Rannsakendur benda á að frekari rannsókna sé þörf til að greina hvers vegna áhrifin eru svona mismunandi

Reyndar finnst mér dálítið erfitt að sjá hvernig blandað sýni af þessari stærð dugar til að greina marktæk áhrif af þessum breytum. Sérstaklega þegar minnkunin vegna hnetuneyslu virðist vera svona lítil. En frekari rannsóknir upplýsa það vonandi.

Ítarefni:

Joan Sabaté,  Keiji Oda,  Emilio Ros Nut Consumption and Blood Lipid Levels A Pooled Analysis of 25 Intervention Trials Arch Intern Med. 2010;170(9):821-827.

Eating Nuts May Help Cholesterol Levels: High calorie count, though, means restraint would be wise, expert says. Mon May 10, 2010, 16:00 By Ed Edelson health.allrefer.com

Hnetur allra meina bót

Skordýr á skjánum í kvöld

Lífið verður á skjánum í kvöld, RÚV kl 20:10. Skordýrin eru réttu megin linsunar.

Skordýr hafa mjög margvísleg áhrif á fólk. Kona á besta aldri játaði fyrir mér í dag að í hvert skipti sem skordýr birtist á skjánum kippti hún fótunum af gólfinu og upp í sófa. Dóttir hennar gerir það nákvæmlega sama.

Aðrir fá óstjórnlega löngun til að trampa...á skordýrunum. 

Spurning hvort að þetta sér grundvöllur fyrir persónuleikapróf...líkur þínar á því að eignast rauðhærða kærustu gætu oltið á viðbrögðum þínum við kakkalakka.

Mikil spenna í herbúðum þjóðvarðliðsins, mauraætur hafa verið kallaðar út og spæturnar eru að brýna goggana. Allar betri köngulær bæjarins hafa heklað nýja vefi og þykkustu læri til sjávar og sveita titra í eftirvæntingu vegna yfirvofandi lendingar bitmýsins (er ekki að plata - það er til fólk sem finnst gott að láta bíta sig í breiðu partana).

Kynblöndun okkar og Neanderthalsmanna

Neanderthalsmenn dóu út fyrir um 30.000 árum. Elstu leifar Homo sapiens eru um 200.000 ára. Það er augljóst að báðar tegundirnar bjuggu í Evrópu og Evrasíu á svipuðum tíma.

Eðlilega er spurt um ást og stríð.  Var kynblöndun á milli tegundanna? Eða börðust þær á banaspjótum.

Fyrsti frummaðurinn var tegundin Homo neanderthalensis (lýst árið 1864). Tegundin dregur nafn sitt dal í Þýskalandi, þar sem árið 1856 fannst hauskúpa af manni, sem var greinilega ekki af okkar tegund. Reyndar höfðu tvær kúpur fundist áður, árið 1829 í Belgíu og 1848 á Gíbraltar en fólki var ekki ljóst þá að þetta væru bein útdauðrar tegundar en ekki bara afmyndaðir menn. 

 Svante Paabo og félagar við Max Planck stofnunina hafa í rúman áratug unnið við að einangra erfðaefni úr leifum Neanderthalsmanna, með það að markmiði að skoða uppruna þeirra og sérstöðu.

Forvitnin snýst jafnt að tegundinni sjálfri og því sem hún segir um okkur sjálf, sem okkar náskyldasti frændi eins og áður sagði:

Í fyrsta lagi eru menn heillaðir af sérstöðu sinni sem tegund. Í stuttu máli er Homo sapiens fiskur sem gekk á land, hékk í tré og gengur nú uppréttur á afturlimunum. Bróðurpartur erfðamengis okkar er eins og annara prímata og mjög svipaður fiskum og jafnvel þráðormum. Vissulega hafa nokkrar breytingar orðið, sumar eru einstakar fyrir prímata sem hóp, og síðan aðrar sem einkenna manninn. Áætlað er að 30 milljónir basa séu mismunandi milli erfðamengja manns og simpansa, og að 95% þessara breytinga skipti engu máli...séu hlutlausar. 

Paabo og félagar hafa áður raðgreint erfðaefni hvatbera Neanderthalsmanna og komist að því að það er verulega frábrugðið okkar. Næsta verkefni var að raðgreina allt erfðamengi Neanderthalsmanna. Það er erfitt verkefni og vandasamt af mörgum ástæðum.

Í Science í dag (7 maí 2010) eru kynnt fyrstu drög að þessari raðgreiningu. Miðað við hveru ólík erfðamengi okkar og Neanderthalsmanna eru er hægt að álykta að um 500.000 séu liðin frá því að okkar sameiginlegi forfaðir var uppi. Þessar niðurstöður styðja semsagt eldri ályktanir, út frá beinabyggingu og hvatberaerfðaefni um að Neanderthalsmenn hafi verið okkar náskyldustu ættingjar

Það sem vekur meiri athygli er sú ályktun Paabo og félaga að hlutar erfðamengis Evrópu og Asíubúa, séu ættaðir frá Neanderthalsmönnum. Það væri vísbending um blöndun á blóði ef ekki geði. Fjöldi dæma er um að tegundir sem hafa verið aðskildar í 500.000 ár eða meira hafi myndað frjó afkvæmi, og þar með skipst á erfðaefni. Samt sem áður er maður tvístígandi yfir þessum ályktunum, vegna i) erfðileika við að raðgreina forn bein og ii) þess hversu stutt er síðan tegundirnar aðskildust. 

Í heildina varpar erfðamengi Neanderthalskvennana (DNAið var úr beinum þriggja kvenna) athyglisverðu ljósi á líffræði mannsins og uppruna. Það er vissulega gaman að vera sérstakur, en ennþá skemmtilegra að eiga stóra fjölskyldu.

Aðrir pistalar okkar um Neanderthalsmenn

Adam neanderthal og Eva sapiens

Erfðamengi Neanderthalsmannsins

Langa leiðin frá Neanderthal

Vor nánasti frændi andaðist

Voru Neanderthalsmenn í útrýmingahættu?

Frumheimildin:

Richard E. Green og félagar A Draft Sequence of the Neandertal Genome Science 7 May 2010:
Vol. 328. no. 5979, pp. 710 - 722 DOI: 10.1126/science.1188021

Fréttir um erfðamengi Neanderthalsmanna:

BBC Neanderthal genes 'survive in us'

Nicholas Wade New York Times 6 maí 2010 Signs of Neanderthals Mating With Humans

 

Hvað hrærist í undirdjúpunum?

Þegar landafundirnir miklu voru að renna sitt skeið fór fólk að leita að nýjum áskorunum. Heimskautin, undirdjúpin og geimurinn voru eðlilega næst á listanum.

Rannsóknir á hafi og lífríki eyja tengdust í upphafi kortlagningu á meginlöndum og siglingaleiðum, leiðangurinn sem Charles Darwin fór í á Hvutta (HMS Beagle) var öðru þræði hafmælingaleiðangur.

Annað stórmenni vísindasögunnar Jean-Baptiste Charcot einbeitti sér að lífríki hafsins, sérstaklega við norðurheimskautið. Starf hans var stórmerkilegt og unnið af eljusemi og virðingu fyrir náttúru og mönnum samanber bók Serge Kahn um Charcot, sem gefin var út af JPV í þýðingu Friðriks Rafnsonar. Náttúran tvinnaði saman nafn Charcot og Íslands.

Þann 16. september 1936 fórst franski leiðangursstjórinn og landkönnuðurnn Jean-Baptiste Charcot með allri áhöfn utan einum á rannsóknaskipinu Pourquoi Pas? út af Mýrum í Borgarfirði* og átti þá að baki langt og merkilegt rannsóknarstarf á suður- og norðurpólnum ásamt mönnum sínum. Af vef HÍ.

Ég bendi fólki á að í Sandgerði má skoða sýningu um störf Charcot og félaga - Heimskautin heilla (mynd af Charcot er af þeim vef).

Einnig vill ég benda áhugafólki um lífríki hafsins og fræðimönnum á að 7-11 júni verður alþjóðleg ráðstefna um líf í undirdjúpunum. Um er að ræða 12. alþjóðlegu djúpsjávarráðstefnuna sem haldin er á vegum Líffræðistofnunar Háskóla Íslands og Háskólaseturs Suðurnesja í Sandgerði. Hún verður haldin í Öskju og samkvæmt tilkynningu frá skipuleggjendum.

Við sjáum fram á að geta boðið íslenskum vísindamönnum að taka þátt fyrir mjög hagstætt verð eða aðeins 16.000 kr. Innifalið í gjaldinu eru ráðstefnugögn (vegleg taska, ráðstefnubók ofl.), kaffi og léttur hádegisverður alla dagana, utan miðvikudagsins 9. júní en engir fyrirlestrar verða þann dag vegna ráðstefnuferðar. Framhaldsnemum er ennfremur gefinn kostur á mjög góðum afslætti (viðkomandi hafi samband beint við skipuleggjendur).

* Eins og Jóhannes, móðgaði mýrarmaðurinn, benti á eru Mýrar ekki í Borgarfirði. Borgarfjörðurinn stendur í skugga Mýranna...jafnvel þótt sunnar sitji.

Í laufskálanum tifa maríuhænur

Fimmti þátturinn í röðinni lífið, sem Rúv sýnir flest mánudagskvöld, var í gærkveldi. Reyndar missti ég af fyrsta hlutanum en kom að þegar dvergflæmingjarnir* voru að sinna eggjum sínum og ungum, á upphlöðunum leirhraukum í steikjandi hita.

Þátturinn ætti í raun að heita aðlaganir, því hann fjallar öðrum þræði um þær fjölbreyttu lausnir sem hafa þróast á fleiri eða færri kynslóðum. Ef eitthvað atferli, eiginleiki eða kostur sem nýtist lífverum í baráttunni erfist á milli kynslóða, þá mun sú gerð veljast úr...alveg náttúrulega. Við þurfum ekki að notast við aðrar skýringar á því hvers vegna bein fugla eru hol (þeir forfeður fugla sem voru með léttari bein, voru hæfari en þeir sem voru með gegnheil bein) eða á því hvers vegna mörgæsirnar príla upp skriðuna til að mata ungana sína (þær mörgæsir sem ekki gera það eiga ekki afkvæmi í næstu kynslóð...og þar með deyr "vanrækslugenið" út).

Það var bæði átakanlegt og athyglisvert að sjá roðkanann (ákveðin tegund pelíkana) fljúga langa vegu til þess að ná í súluunga fyrir fjölskyldu sína. Ef ég skildi Attenborough rétt, þá sagði hann að þessi nýlendu roðkana sé að stækka á meðan aðrar byggðir þeirra séu að minnka. Það þýðir að það sé breytileiki í atferli mismunandi roðkana.

Það gæti einnig verið að þetta atferli, að fara og ræna súluungum, geri þessa einstaklinga að hæfustu roðkönum í heimi. Ef satt reynist er líklegt að atferlið muni breiðast út, svo lengi sem súlurnar endist.

Flottasta atriði þáttarins fannst mér vera um laufskálafuglana. Þeir flétta mjög haganlega skýli úr kvistum og greinum. Skálann skreyta þeir síðan með litríku skrauti úr náttúrunni, berjum, laufum, spörðum (sem reyndar breyttust í sveppabúgarð) og djúpgrænar maríuhænur. Þær voru alls ekki á því að enda sem skraut í kvennabúri einhvers glaumgosa og skriðu á braut. En hann tíndi þær samviskusamlega upp og raðaði aftur á "réttan" stað í skálanum.

Mynd af Vogelkop laufskálafugli af vef BBC.

*Í umfjöllun RÚV var talað um flamingóa (sbr. að neðan) en í þættinum var hefðbundnara íslenskt heiti notað, flæmingi.

Við .... dönsum með þúsund flamingóum í vötnum Afríku og fylgjumst með sérkennilegum tilburðum, kólibrífugla goða og laufskálafugla í tilhugalífinu. 

Loftslag: Útdauðinn fyrir 250 milljónum ára

Var að lesa fínan pistil á Loftslag.is um útdauða fyrir 250 milljónum ára.

Eitt af minna þekktu lögmálum lífsins er það að allar tegundur deyja út, að endingu. Einnig hefur komið í ljós að útdauði tegunda er ekki stöðugur þegar litið er yfir jarðsöguna. Á sumum tímabilum dóu mjög margar tegundir út, á tiltölulega stuttum tíma. Ein slík útdauðahrina var fyrir 250 milljónum ára, og er rædd í pistlinum á loftslag (útdauðinn fyrir 250 milljónum ára).

Útreikningar benda til að eldvirknin, sem að varði í milljónir ára, hafi losað á milli 13-43 þúsund gígatonn af kolefni út í andrúmsloftið – til samanburðar þá áætla vísindamenn að heildarmagn losunar á CO2 út í andrúmsloftið af völdum manna geti orðið allt að 5 þúsund gígatonn ef við klárum allt jarðefnaeldsneyti sem mögulegt er að ná úr jörðu. Það er mun minni losun en varð af völdum eldvirkninnar í lok Perm – en þó á mun meiri hraða, sem getur leitt til þess að súrnun sjávar nái töluverðum hæðum ef áfram heldur sem horfir.

Næsta útdauðahrina er þegar hafin og hún er af mannavöldum. Við erum að eyða líffræðilegum fjölbreytileika á meiri hraða en áður hefur þekkst í jarðsögunni. Það er aðallega vandamál fyrir okkur sjálf.

Þorsteinn Vilhjálmsson og vísindavefurinn

Vísindavefurinn er 10 ára og ritstjóri hans Þorsteinn Vilhjálmsson verður sjötugur á árinu.

Þorsteinn er með próf í eðlisfræði, og var ráðinn sem sérfræðingur á Raunvísindastofnun 1969, lektor í eðlisfræði árið 1971 og prófessor með áherslu á vísindasögu 1989. Hann hefur einbeitt sér síðustu ár að vísindamiðlun. Að því tilefni verður gefin út bókin Vísindavefurinn. Úr tilkynningu: 

Hið íslenska bókmenntafélag mun gefa út afmælisrit Þorsteins Vilhjálmssonar, prófessors í vísindasögu við Háskóla Íslands. Þar verða birt 26 ritverk sem endurspegla áhugasvið Þorsteins, frá listum til vísinda, frá eðlisfræði og stærðfræði til heimspeki og sagnfræði. Bókin verður um 400 blaðsíður.

Mesta rit hans er tveggja binda verkið Heimsmynd á hverfanda hveli. Sagt frá heimssýn vísindanna frá öndverðu fram yfir daga Newtons sem kom út á árunum 1986–87.

Áhugasömum er boðið að taka þátt í að heiðra Þorstein Vilhjálmsson og gerast áskrifendur að safnritinu Vísindavefur. Skráð nöfn verða birt fremst í ritinu á heillaóskaskrá. Þeir sem vilja þiggja boðið er bent á að senda upplýsingar um nafn/nöfn, heimili, kennitölu og greiðslumáta í netfangið [e-mail] eða hringja í síma 588 9060.

Það er öllum þjóðum mikilvægt að geta rætt stórar hugmyndir og grundvallarspurningar á sínu móðurmáli. Flestir íslenskir vísindamenn birta sínar niðurstöður í erlendum tímaritum, og leggja þannig sitt af mörkum til þekkingarleitarinnar. Mér finnst einnig mikilvægt að við kynnum niðurstöður okkar og ekki síst framlag vísindanna hérlendis, til að auðga umræðuna og hjálpa okkur við að taka erfiðar ákvarðanir.

Til dæmis fannst mér í lagi að velta fyrir sér þeirri hugmynd að bora eftir olíu á drekasvæðinu, en með hliðsjón af slysinu á borpalli BP í Mexíkóflóa þá þykir mér sú hugmynd galin.