Ævintýri og raunir tilraunastofustúlkunnar

Skógurinn lifði í myrkrinu. Fyrir 2 til 8 milljónum ára var jörðin mun hlýrri og grænni en nú. Stórir skógar uxu norðan heimskautsbaugs, en sumrin voru eins björt og veturnir eins dimmir og nú. Þannig að nyrst í Kanada og Síberíu voru skógar sem lifðu af heimskautavetur og myrkur. En hvernig gátu trén lifað við slíkar aðstæður, án sólar í 2 eða fleiri mánuði? Tré hafa einstakar aðferðir til að þola vetur. Helsta áskorunin er vitanlega frostið sem myndar ískristalla. Tré veita vatni úr frumum sínum í rými sem eru án annara sameinda, sem virka sem fræ fyrir myndu ískristalla). En ég veit ekki almennilega hvernig þau þoldu myrkrið.

 

Vísindakonan Hope Jahren er ein af þeim sem rannsakað hafa þetta dularfulla vistkerfi. Hún hefur rannsakað plöntur og vistkerfi, í nútíma og fjarlægri fortíð. Hún gaf nýlega út bókina tilraunastofustúlkan (e. lab girl) sem tvinnar á skemmtilegan hátt frásagnir af lífi hennar og rannsóknum. Á skiptast kaflar um líffræði eða jarðfræði, t.a.m frásagnir af heimskautaskóginum eða varnarköllum plantna með hormónum, og minningarbrot frá æsku hennar og vísindaferli. Hún þurfti aldelis að berjast fyrir sínu í karllægum heimi vísindanna en gafst ekki upp þótt fellibylir mótlætis byldu á henni. Svakalegt  var að lesa um þegar yfirmaður hennar á John Hopkins bað hana, langt komin á meðgöngu og formlega í veikindaleyfi, um að sleppa því að mæta í vinnuna (af því að það var of dramatískt fyrir starfsfólkið að horfa upp á ófríska konu). Einnig lýsir hún því hversu erfitt var að hljóta viðurkenningu félaga hennar í fræðunum, þeir litu flestir á hana sem stelpuskjátu sem var að troða sér í þeirra klúbb. Þetta er engin fjarlæg fortíð, Jahren lýsir atburðum eins og þeir gerðust á síðustu áratugum síðustu aldar og fyrstu tveimur þessarar. Því miður eirir enn töluvert af þessum fornfálega hugsunarhætti í vísindum, gamlir kallar á öllum aldri sem halda að vísindi séu strákasport og að konur séu í mesta lagi með til skrauts. Í mínu starfi hef ég verið svo lánsamur að vinna með mörgum öflugum vísindakonum, bæði samstúdentum og samkennurum og svo einnig nemendum sem ég hef fengið að leiðbeina og þjálfa. Ég get alveg vottað að konur eru jafngóðar, ef ekki betri, en karlmenn í vísindum.

 

 

Hvert er uppáhalds tréð þitt? Fyrir Hope Jahren var það grenitré, náskylt blágrein sem óx fyrir utan gluggann hennar í Minnesota. Hún minnir okkur á að flest okkar, nema kannski íslendingar, munum vel eftir einhverju tilteknu tré úr æsku okkar. Fyrir mér eru það alaskavíði hríslurnar í Kjósinni sem við frændsystkynin fórum í höfrungahopp yfir. Hope minnir okkur á grænu veröldina, gróðurinn sem bindur bróðurpart orkunnar sem stendur vistkerfum jarðar (þar með manninum) til boða. Og í eftirmála hvetur hún okkur til að gróðursetja tré, hjálpa til við að vernda villta náttúru og berjast gegn loftslagsbreytingum.

 

Bókin er ákaflega vel skrifuð. Hún byrjar reyndar dálítið rólega, á æskuminningum Hope og hvernig það verkaðist að hún ákvað að leggja stund á vísindi. Hvernig hún fékk að gramsa í efnafræðigræjum föður síns og leika sér að því að setja saman græjur og gera tilraunir. Og að hún hafi fundið út snemma að þetta væri hennar köllun, bæði því það var skemmtilegt og líka vegna þess að hún hafði tækifæri til að stíga skref sem fátæk móðir hennar og faðir fengu ekki. En síðan koma bomburnar, afhjúpanir um andlegt ástand Hope, svakalegir atburðir og ákaflega forvitnileg persóna í Bill. Hann er einfari með skóflu um öxl, mjög skarpur og handlaginn náungi með svipaða ástríðu og Hope. Þau verða vísindafélagar, hún fékk hann ráðinn á tilraunastofuna sem hún vann doktorsverkefnið sitt á, og svo fylgir hann henni til Georgíu, Baltimore, Cincinnati og Oahu sem tæknimaður. Púðrið í bókinni eru frásagnir af þeirra samræðum og ævintýrum. Þar er af nógu af taka, hvort sem er gröftur í gegnum jarðlög við heimskautsbaug, kappakstur yfir bandaríkin í gegnum snjóstorm, jarðarför hárlufsu eða sprengingar á tilraunastofu um miðja nótt. Ég mæli eindregið með bókinni til aflestrar, hún verður aðgengileg í Þjóðarbókhlöðunni þegar ég skila eintakinu.

Ítarefni:

Michiko Kakutani, umsögn um bókina ‘Lab Girl,’ Hope Jahren’s Road Map to the Secret Life of Plants 28. mars 2016. NY Times

https://www.nytimes.com/2016/03/29/books/review-lab-girl-hope-jahrens-road-map-to-the-secret-life-of-plants.html

Viðtal við Hope Jahren á PBS news hour 24 maí 2016. https://www.youtube.com/watch?v=UJa8dzBAhmY

Fréttatilkynning frá Ohio state University. Ancient forest emerges mummified from the Arctic: Clues to future warming impact 16. des. 2010.

https://www.sciencedaily.com/releases/2010/12/101215113243.htm

Fréttatilkynning frá John Hopkins University. Scientist Probes Fossil Oddity: Giant Redwoods Near North Pole 2002.

https://www.sciencedaily.com/releases/2002/03/020322074547.htm

 

 

 

Er hægt að klóna látin gæludýr hjá einhverjum stofnunum?

Upprunalega spurningin hljóðaði svona:

Eru til stofnanir sem klóna látin heimilisdýr?

Arnar Pálsson. „Er hægt að klóna látin gæludýr hjá einhverjum stofnunum?“ Vísindavefurinn, 12. september 2018.

Svarið við þessari spurningu fer dálítið eftir því hverrar tegundar gæludýrið er. Í raun er afar einfalt að klóna klófroska og kindur, hundar og kettir eru viðráðanlegir en ómögulegt er að klóna skjaldbökur og ranabjöllur. Þeir sem eiga kött eða hund sem þjáist af alvarlegum sjúkdómi geta leitað til fyrirtækja sem sinna klónunarþjónustu en árangurinn er ekki tryggur. Rétt er að taka fram að þessi þjónusta er mjög dýr!

Klónun, eða einræktun, felur í sér að búa til nýjan einstakling með sömu erfðasamsetningu og annar einstaklingur (frumgerðin). Nýi einstaklingurinn verður með sama erfðaefni og frumgerðin, rétt eins og eineggja tvíburar. Eineggja tvíburar eru með sama erfðaefni og eru því líkari en venjuleg systkini. En eineggja tvíburar og klónar eru ALDREI nákvæmlega eins, hvorki erfðafræðilega né í svipfari.^[1]

 

Klónuð dýr eru aldrei alveg nákvæmlega eins, ekki frekar en eineggja tvíburar.

Klónun er framkvæmd á tilraunastofu með því að fjarlægja kjarna úr eggfrumu og láta líkamsfrumu renna saman við kjarnalausa eggið. Ef eggið virkjast og þroskun hefst getur ný lífvera vaxið. Í tilfelli spendýra þarf að flytja fósturvísinn í staðgöngumóður og bíða meðgönguna eftir fæðingu klónsins. Fyrstu dýrin sem klónuð voru með þessari aðferð voru ígulker, froskar og kindin Dollý. Hestar, hundar og kettir fylgdu fljótt í kjölfarið.

Nú bjóða fyrirtæki í Suður-Kóreu og Bandaríkjunum upp á klónun hunda og katta. Fyrir nokkrar milljónir króna taka þeir frumur úr (stundum dauðvona) hundi eða ketti og gera tilraun til að klóna viðkomandi með samskonar aðferð og beitt var þegar Dollý var klónuð.

 

Gæludýr eru klónuð sem samskonar aðferð og beitt var þegar kindin Dollý varð til. Aðferðin byggir á því að fjarlægja kjarna úr eggi og hvata samruna líkamsfrumu við eggið.

Fyrirtækin leggja áherslu á að um tilraun sé að ræða, ekki er öruggt að hún takist. Til að hún gangi upp þarf heillegar frumur úr gæludýrinu. Einnig þarf nokkur egg úr sömu tegund, kjarna eggjanna þarf að fjarlægja og láta frumurnar svo renna saman við þau. Ef kjarninn virkar nægileg vel og þroskun hefst eru kímblöðrur settar í leg staðgöngumæðra sem ganga með fóstrin. Eins og gefur að skilja eru mörg skref á þessari leið og alls óvíst að hún heppnist í öllum tilfellum.

Þar sem gæludýraklónunarþjónusta er afar kostnaðarsöm (verðið hleypur á nokkrum milljónum eftir dýrategundum) hafa aðallega auðugir gæludýraeigendur nýtt sér hana. Síðla vetrar 2018 bárust tíðindi af því að bandaríska söng- og leikkonan Barbra Streisand hefði látið klóna tíkina Samönthu. Klónunin heppnaðist og fékk söngkonan tvo hunda sem hún nefndi Miss Scarlet og Miss Violet. Samkvæmt viðtali í dægurmálablaðinu Variety var Barbra undrandi á að hundarnir tveir væru ekki eins, sérstaklega ekki persónuleikar þeirra.

Barbra Streisand með klónuðu hvolpana sína tvo.

Ástæðurnar fyrir því að klónar eru ekki nákvæmlega eins er sú sama og að eineggja tvíburar eru ekki nákvæmlega eins. Eiginleikar lífvera eru tilkomnir vegna gena, umhverfis, samspils gena og umhverfis og líka tilviljana.

Í fyrsta lagi er erfðaefni tveggja einstaklinga, jafnvel klóna eða eineggja tvíbura, aldrei nákvæmlega eins. Við hverja skiptingu líkamsfruma geta orðið stökkbreytingar sem leiða til dæmis til erfðafræðilegs munar á eineggja tvíburum en einnig innan sama einstaklings. Það er einmitt rótin að krabbameinum, uppsöfnun stökkbreytinga í líkamsfrumum yfir ævina.

 

Í öðru lagi er umhverfi tveggja einstaklinga, jafnvel klóna eða eineggja, aldrei nákvæmlega eins. Annar tvíburinn fékk tvo sleikjóa, hinn var lengur í sólinni og brann, annar veiktist af flensunni tveggja ára en hinn ekki og svo framvegis. Milljónir ólíkra umhverfisþátta móta þannig klóna og engin leið er að tryggja að tveir einstaklingar alist upp og þroskist á nákvæmlega sama hátt.

Í þriðja lagi er flókið samspil milli erfða og umhverfis, sem ekki verður útskýrt frekar hér.

 

Í fjórða lagi getur tilviljun í hegðan sameinda og ferlum þroskunar valdið því að tveir einstaklingar með sömu gen í sama umhverfi verða ólíkir. Orsökin er suð^[2] í styrk og virkni sameinda og fruma innan líkamans sem getur leitt til þess að annar fótur verður styttri en hinn eða heilahvelin þroskast ólíkt í eineggja tvíburum.

Því kemur ekki sérstaklega á óvart að klónar frú Streisand séu ekki nákvæmlega eins.

Samantekt:

 

• Hægt er að láta klóna viss gæludýr, til dæmis hunda og ketti.
• Klónar líta ekki eins út og frumgerðin.
• Klónar verða ekki saman persónan og frumgerðin.
• Ástæðurnar eru breytileiki í genum líkamsfruma, umhverfisþáttum og tilviljunin sjálf.

Tilvísanir:

1. ^ Sama hversu oft bent er á þetta eina par tvíeggja tvíbura sem dó úr sama sjúkdómi sama daginn. Nær allir hinir eineggja tvíburarnir deyja á mismunandi dögum úr ólíkum sjúkdómum.
2. ^ Með suði er átt við að ekki er jafnmikið myndað af öllum prótínum í öllum frumum af sömu gerð sem getur leitt til þess að líffæri virka mismunandi eða vefir þroskast ólíkt.

Myndir:

• Free stock photos - PxHere. (Sótt 4. 9. 2018).
• Dolly clone.svg - Wikimedia Commons. (Sótt 4. 9. 2018).
• Here's how you can clone your pets like Barbra Streisand did | WRAL TechWire. (Sótt 4. 9. 2018).