og mýs sem elska að hlaupa

Moskítóflugur er ein mesta morðingi dýraríkisins, vegna þess hvaða pestir þær bera með sér. Malaría, einnig kölluð mýrarkalda, er svæsin hitasótt sem drepur milljón manns á ari.

Af vef landlæknis.

Malaría er algengur sjúkdómur í heittempruðum löndum og hitabeltislöndum. Samkvæmt upplýsingum frá Alþjóðaheilbrigðismálastofnuninni er áætlað að um 300 milljón manns smitist árlega af malaríu og leiðir hún til a.m.k. milljón dauðsfalla á ári hverju. Um 90% dauðsfalla eru meðal barna og verst er ástandið í Afríku sunnan Sahara.

Malaría var landlæg sýking í Evrópu en hvarf á seinni hluta 19. aldar. Engar markvissar aðgerðir voru til að útrýma henni, en eyðing votlendis, bætt umönnun dýra, bætt húsakynni og lyf gegn malaríu áttu þátt í að hún er ekki lengur landlægur sjúkdómur. Ekki er vitað til að malaría hafi nokkurn tíma verið landlæg á Íslandi enda eru hér engar moskítóflugur. Hérlendis greinast árlega stöku tilfelli, öll meðal ferðamanna sem koma frá löndum þar sem malaría er landlæg.

 

Það er því grafalvarlegt ef flugurnar eru farnar að leita norður á bóginn. Við íslendingar höfum margir hverjir stært okkur af pöddufríu land, engar moskítóflugur og engir kakkalakkar. Persónulega sakna ég ávaxtaflugna, drekaflugna og eldflugna frá ameríku, en það verður ekki á allt kosið.

En kýs maður sína hreyfingu, eða viljum við helst liggja í leti og spara orkuna fyrir eitthvað mikilvægara... Svörin við þessari spurningu er nokkur, og nóg til af hlaupelskandi mannfólki. Það má snúa spurninginn aðeins á hlið. Finnst öðrum dýrum gaman að hlaupa?

Stóra hlaupahjólið er staðalbúnaður í mörgum músabúrum og tilraunastofum. Hjólið er notað til að meta ólíka eiginleika músa, en alltaf er það notað inni á rannsóknarstofu.

Hollenskir vísindamenn gerðu pínkulítið skrýtna tilraun. Þeir settu músahlaupahjól út í garð, og fylgdust með hvort dýr merkurinnar hefðu gaman að apparatinu. Viti menn, mýs, rottur, froskar og sniglar prufuðu tækið. Þessir tveir síðast töldu  

Ítarefni:

Townroe S, Callaghan A (2014) British Container Breeding Mosquitoes: The Impact of Urbanisation and Climate Change on Community Composition and Phenology. PLoS ONE 9(4): e95325. doi:10.1371/journal.pone.0095325

James Gorman NY Times 20. maí 2014. Mice Run for Fun, Not Just Work, Research Shows

Johanna H. Meijer og Yuri Robbers Wheel running in the wild  Proc. R. Soc. B 7 July 2014 vol. 281 10.1098/rspb.2014.0210

Moskítóflugur hreiðra um sig í Bretlandi

Vísindi eins og við stundum þau

Til hvers vísindi og hvernig eigum við að halda um þau?

Afburða popplag með hljómsveitinni Talk Talk heiti Life is what you make it. Laglínan er leiftrandi en lagið sveiflast samt á milli hófstillts trega og einlægrar bjartsýni.

Ég held því ekki fram að við getum stundað vísindi eins og okkur sýnist. Vísindi eru íhaldsamt fyrirbæri, sem byggjast á reglum og hefðum. Við verðum að nota aðferð vísinda af mikilli kostgæfni og samviskusemi. Við verðum að greina gögnin af heiðarleika, setja fram niðurstöður í samhengi við bestu fáanlegu þekkingu og taka þátt í umræðu um hugmyndir, tilgátur og niðurstöður af háttvísi og heillindum.

Ég vildi frekar fjalla um umgjörð og væntingar fólks til vísinda. Kjarninn liggur e.t.v. í tveimur spurningum.

Hvað viljum við sem samfélag gera með vísindin?

Hvers væntum við sem samfélag frá vísindum?

Reynum fyrst að svara seinni spurningunni. Francis Bacon lagði áherslu á að vísindi eigi að bæta líðan og líf manna. Vísindin eru ekki bara til að seðja forvitni útvalinna (þótt það viðurkennist að forvitnir vísindamenn ganga fyrir mjög öflugu drifi) heldur þjóna mannlegu samfélagi. Vísindaleg þekking eigi að vera til hagnýtingar fyrir fólk, lönd og heiminn. Hún á að nýtast til að berjast við farsóttir, yfirstíga vandamál og bæta líðan fólks, óháð stétt eða stöðu. Nútildags telja nær allir vísindamenn sig stefna að þessu marki, þótt sumir kjósi vissulega að vinna sín verk innan fyrirtækja, sem búa til störf eða eitthvað ámóta sem hagnast fólki, þjóð og hluthöfum.

En hvað vill samfélagið gera við vísindin?

Fyrir 150 árum voru vísindi áhugamál ríkra manna eða kennara við örfáa skóla í Evrópu og Ameríku. Uppsöfnuð þekking mannkyns á lögmálum eðlisfræði, efnafræði, jarðfræði og líffræði fyllti nokkur hundruð bækur. Við vorum með takmarkaðan skilning á byggingu samfélaga, efnahagsmálum, sögu þjóða eða trúarbragða, eiginleikum mannsandans og stöðu okkar í óravíddum heimsins.

Þessir áhugamenn, oft kallaðir náttúruguðfræðingar, uppgötvuðu stórkostlega hluti. En þeir áttuðu sig líka á því hve umgjörð vísinda var rýr. Náttúrufræðingarnir og aðrir fræðimenn stofnuðu með sér félög, til að kynna niðurstöður, bæta upplýsingaflæði og leggja sameiginlegar línur. Þeir tóku sig líka til og rökstuddu mikilvægi vísinda almennt, og sérstakra verkefna, fyrir ráðamönnum.

Charles Babbage sem við fjölluðum um fyrir skemmstu, fékk t.d. dágóðar summur frá Breska ríkinu til að búa til fyrstu sjálfvirku reiknivélina. Vinur hans William Whewell, skipulagði mælingar á flóði og fjöru yfir stóran hluta Evrópu og Atlantshafs. Það verkefni var bæði fræðilega forvitnilegt og lífsnauðsynlegt því marga skipskaða mátti rekja til vanþekkingar á sjávarföllum.

Þeir félagar trúðu einlæglega á heimspeki F. Bacons, um að vísindin ættu að þjóna fólkinu. Babbage sagði t.d. að þeir ættu að gera sitt besta til að skilja heiminn eftir vísari en hann var þegar þeir fundu hann (do their best to leave the world wiser than they found it).

Það er ekki mín ætlan að svara spurningunni hér að ofan. Frekar að kynna hinn almenna borgara fyrir grunngildum vísinda og uppruna skipulagsins sem nú er við lýði. Og við félaga mína í fræða og vísindasamfélaginu vil ég leggja sömu áherslur. Vísindin, umgjörð þeirra og afleiðingar eru á okkar ábyrgð. Reynum að sinna öllum þessum verkefnum af alúð og samviskusemi.

Ítarefni:

Ljósið var hans fyrsta ást

Tölvur og ljómandi flott veisla

Philosophical Breakfast Club | Laura J. Snyder

Nafnlaus börn kortleggja sögu Ameríku

Mannfræðingar og erfðafræðingar hafa lokið upp leyndarmálum um sögu mannkyns. Með því að greina leifar fólks í jarðlögum, meta aldur beina, mannvistarleifa og jarðlaga, er hægt að kortleggja útbreiðslu forfeðra okkar um álfurnar og eyjarnar.

Með sameindaerfðafræði er hægt að raðgreina erfðaefni úr beinum, ef þau eru nægilega ung og ekki skemmd. Þannig var hægt að raðgreina erfðamengi Neanderdalsmanna og Clovis drengsins, sem við fjölluðum um í febrúar. Úr þeim pistli:

---------------------

Nafnlaus drengur kortleggur sögu Ameríku

[Nýlega] bárust fréttir af niðurstöðum stórrar rannsóknar Eske Willerslev við Kaupmannahafnarháskóla og samstarfsmanna hans, sem varpa ljósi á sögu Ameríkubúa.

Forsagan er sú að fyrir rúmum 50 árum fannst bein á Anzick landareigninni í Montana. Beinið fannst á sama stað og sérlega vandaðir steinoddar, sem kenndir eru við Clovis-menninguna. Clovis menningin er forvitnileg fyrir sögu Ameríku, því þar fundust fyrst háþróaðir spjótsoddar, sem hægt var að festa á kastspjót. Gripirnir eru um 13.000 ára gamlir, og finnast vítt og breitt um N. Ameríku. Í eldri jarðlögum finnast engar menjar um menn eða verkfæri. Því er talið að Clovis menn hafi verið fyrstu landnemarnir í Ameríku. Einnig hefur því verið haldið fram að Clovis fólkið hafi veitt og útrýmt mörgum stórum landdýrum sem fyrir voru í Ameríku (t.d. stórum letidýrum, amerískum hestum og sverðtígrinum).

Ýmsar hugmyndir voru um uppruna Clovis fólksins, t.d. að það hefði komið frá Síberíu yfir Beringseiðið, eða jafnvel frá Eyjaálfu eða Evrópu.

Raðgreining á DNA í Anzick beininu sýnir hins vegar að drengurinn er náskyldur núverandi íbúum Ameríku. Sérstaklega er mikill skyldleiki við ættbálka í S. Ameríku en einnig við frumbyggja N. Ameríku og austurhluta Síberíu. Gögnin duga ekki til að skera úr um hvort að Ameríka var byggð af einni holskeflu, eða hvort fleiri bylgjur fólks hafi numið þar land.

---------------------

Erfðafræði til að greina sögu og staðfesta fordóma

Vísindablaðamaðurinn Nicholas Wade við New York Times gaf nýlega út bókina A Troublesome Inheritance (Vandræðalegur arfur?). Þar fjallar hann um framfarir í erfðafræði og rannsóknum á sögu mannsins. Hann segir að nú séum við tilbúin að greina erfðaþættina sem útskýri greind og félagslega færni. Og hann er nokkuð viss um að greind og félagslegir eiginleikar séu mismunandi á milli kynþátta. Reyndar hefur hann engin gögn til að styðja mál sitt, en samkvæmt ritdómi þá leggur hann upp í skáldaleiðangur mikinn til að undirbyggja hugmyndir sínar. Hann segir t.d.

slight evolutionary differences in social behavior” underlie social and cultural differences. A small but consistent divergence in a racial group’s tendency to trust outsiders — and therefore to accept central rather than tribal authority — could explain “much of the difference between tribal and modern societies

Síðan heldur hann því fram að landafundirnir og nýlenduveldin hafi verið bein afleiðing þess að við vesturlandabúar værum þróunarlega greindari en hinir. Þetta eru fordómar og kynþáttahatur í nýjum fötum.

Stofnerfðafræðingar hafa hakkað röksemdir hans í sig og Arthur Allen, sem ritaði dóm fyrir NY Times var alls ekki hrifinn:

When it comes to his leitmotif — the need for scientists to drop “politically correct” attitudes toward race — Mr. Wade displays surprisingly sanguine assumptions about the ability of science to generate facts free from the cultural mesh of its times. He argues that because the word “racism” did not appear in the Oxford English Dictionary until 1910, racism is a “modern concept, and that pre-eugenics studies of race were “reasonably scientific.” This would surely surprise any historian of European colonies in Africa or the Americas.

Hann lýkur ritdóminum með:

The philosopher Ludwik Fleck once wrote, “ ‘To see’ means to recreate, at a suitable moment, a picture created by the mental collective to which one belongs.” While there is much of interest in Mr. Wade’s book, readers will probably see what they are predisposed to see: a confirmation of prejudices, or a rather unconvincing attempt to promote the science of racial difference.

Þannig að með aukinni þekkingu koma líka tækifæri fyrir fólk að fóðra sína fordóma. Því er mikilvægt að muna söguna og hvernig foringjar, stjórnmálamenn og hagsmunahópar hafa teygt og togað staðreyndir (trúar)sannfæringu sinni til réttlætingar.

Ítarefni.

Arnar Pálsson 14.2.2014 Kóngar og nafnlausir drengir

Arthur Allen 15. maí 2014 NY Times. Charging Into the Minefield of Genes and Racial Difference: Nicholas Wade’s ‘A Troublesome Inheritance’

Arnar Pálsson | 25. maí 2011 Getur verið að Neanderdalsmaðurinn hafi ekki dáið út heldur blandast nútímamanninum?

Arnar Pálsson | 15. mars 2012  Ný-útdauðir frummenn

Leiðréttingar: Síðdegis 16. maí var nafn Arthur Allens leiðrétt og tengli bætt við.

Stúlkan sem ljóstrar upp leyndarmálinu

Eru eineggja tvíburar alltaf alveg eins?

Tvíburar eru af tveimur megingerðum, eineggja eða tvíeggja. Tvíeggja tvíburar verða til þegar tvö egg frjóvgast í sama tíðahring og bæði leiða af sér fósturvísa. Eineggja tvíburar koma úr einu frjóvguðu eggi sem myndar tvo fósturvísa. Þannig eru eineggja tvíburar alltaf af sama kyni meðan tvíeggja tvíburar geta verið af sama kyni eða sitthvoru. Samkvæmt lögmálum erfða deila tvíeggja tvíburar jafn mörgum genum og venjuleg systkin, um 50%. En eineggja tvíburar eru frábrugðnir því báðir fá sama erfðamengi frá hinu frjóvgaða eggi; þeir eru því erfðafræðilega eins (100% genanna eru þau sömu). Guðmundur Eggertsson svaraði spurningunni Eru eineggja tvíburar með nákvæmlega eins erfðaefni? árið 2000 á þessa leið:

Eineggja tvíburar eru komnir af einni og sömu okfrumunni og hafa nákvæmlega eins erfðaefni ef undan eru skildar stökkbreytingar sem kunna að hafa orðið í líkamsfrumum þeirra. Þeir eru samt aldrei alveg eins, sem sýnir og sannar að genin ein ráða ekki öllu um þroskun einstaklingsins.

Eineggja tvíburar koma úr einu frjóvguðu eggi sem myndar tvo fósturvísa á meðan tvíeggja tvíburar verða til þegar tvö egg frjóvgast í sama tíðahring og bæði leiða af sér fósturvísa.

Guðmundur vísar hér til mikilvægis umhverfis og tilviljunar. Eiginleikar lífvera eiga sér rætur í erfðum, umhverfi og tilviljunarkenndum atburðum. Hlutfallslegt mikilvægi þessara þátta er mismikið, eftir eiginleikum. Flestir átta sig á áhrifum erfða og umhverfis en mikilvægi tilviljana er oftast vanmetið. Tilviljanirnar koma hins vegar skýrt í ljós við þroskun einstaklinga. Hægri og vinstri hlið líkamans hafa sömu arfgerð, fá sömu næringu en eru samt ekki nákvæmlega eins; þannig getur erfðasamsetning hægra nýra og vinstra nýra sama einstaklings verið ólík. Staða og stærð fæðingarbletta er til dæmis háð tilviljun í þroskun og einnig er oft ósamhverfa í andlitsfalli eða lögun handa. Bókhaldsgreiningar sýna að tilviljun útskýrir ef til vill sjaldan meira en 1-5% í breytileika í eiginleikum. Slíkar greiningar sýna líka að arfgengi, það er áhrif genanna, mismunandi eiginleika er mismikið. Þær sýna að eiginleikar eineggja tvíbura eru oft mjög áþekkir en aldrei nákvæmlega eins vegna til dæmis tilviljana eða mismunandi umhverfis, það er annar tvíburanna borðaði hugsanlega hafragraut en hinn slátur. Lögun andlits er með frekar hátt arfgengi, þá eru áhrif umhverfis og tilviljana lítil. En staðsetning fæðingarbletta er með mjög lágt arfgengi vegna þess að þar ræður tilviljun mestu. Því er mjög ólíklegt að eineggjatvíburar séu með fæðingarbletti á sama stað. Vitað er að eineggja tvíburar eru ekki nákvæmlega eins í útliti og dæmi eru um að annar tvíburinn fær sjúkdóm sem hinn sleppur við. Oftast er umhverfi eða tilviljun kennt um. En eins og Guðmundur víkur að er málið ekki svo einfalt. Lífverur eru samansettar úr tvennskonar frumum, kímlínufrumum og líkamsfrumum (einnig kallaðar sómatískar frumur). Kímlínan eru frumur sem koma til með að mynda kynfrumurnar og þær fara í gegnum tiltölulega fáar skiptingar. Líkamsfrumurnar skipta sér hins vegar margfalt oftar og mynda alla aðra vefi líkamans, til dæmis húð, lungu og taugar.

Sumir eiginleikar mannfólks eru með sterkt arfgengi og verða það svipaðir milli eineggja tvíbura að þeir virka sem spegilmyndir hvor af öðrum. Aðrir eiginleikar, eins og fæðingarblettir, eru meira tilviljun háðir og munu ekki speglast á milli eineggja tvíbura frekar en milli hægri og vinstri hliðar sama einstaklings.

Árið 2008 birti hópur við háskólann í Birmingham Alabama niðurstöður í tímaritinu American Journal of Human Genetics sem sýna að eineggja tvíburar eru ekki með nákvæmlega eins erfðaefni. Þeir beittu nýlegri tækni sem finnur grófar breytingar í erfðamengjum. Niðurstöðurnar sýna að eineggja tvíburar eru fjarri því að vera með eins erfðamengi, til dæmis geta heilu genin dottið út. Einnig var sýnt fram á að mikill munur getur verið á milli vefja, til dæmis lungna og tauga, þar sem sum gen vantar í ákveðna vefi en ekki aðra. Þetta getur náttúrulega útskýrt hvers vegna annar tvíburi fær ákveðinn sjúkdóm en hinn ekki. Það er því staðfest að eineggja tvíburar eru ekki með 100% eins erfðamengi. En ekki er ljóst hver rétta talan er, það er hvort hún sé til dæmis nálægt 99.999% eða 99.998%. Og eins og þekkt er úr erfðafræðinni og þróunarfræðinni geta litlar breytingar vegið mjög þungt. Ef eineggja tvíburar eru grunaðir um glæp, má nýta sér þetta til að finna út hvor þeirra var á vettvangi. Með réttri tækni er hægt að greina erfðasamsetningu úr skinnpjötlu sem finnst á morðvopni og þar með skera úr um hvor eineggja tvíburanna er sá seki. Stuttu svörin eru því þessi.

• Eineggja tvíburar verða aldrei nákvæmlega eins vegna áhrifa tilviljunar, umhverfis og breytinga á líkamsfrumum.
• Eineggja tvíburar eru ekki með nákvæmlega eins erfðaefni í öllum frumum sínum.
• Eineggja tvíburar eru ekki spegilmyndir hvor annars. Það sama á við um tvíeggja tvíbura.

Pistillinn birtist á vísindavefnum í janúar.

Arnar Pálsson. „Eru eineggja tvíburar alltaf alveg eins?“. Vísindavefurinn 14.1.2014. http://visindavefur.is/?id=53647. (Skoðað 15.5.2014).

Ítarefni:

• Grein í American Journal of Human Genetics.

Upphafleg spurning hljóðaði svo:

Eru eineggja tvíburar alltaf alveg eins eða er möguleiki á að vera eineggja tvíburar þegar annar er með fæðingarblett á hægri öxlinni en hinn á vinstri en samt á nákvæmlega sama stað? Spurning mín er eiginlega hvort að eineggja tvíburar geti "speglað" hvorn annan eða eru þeir þá tvíeggja?

Hvað vilt þú gera við genin þín?

Tækni til að greina erfðaefni og breytileika í því fleygir fram. Breytileiki í erfðaefninu tengist mörgum sjúkdómum og eiginleikum mannsins, þótt áhrif umhverfis og tilviljunar séu líka sterk og í flestum tilfellum veigameiri en genanna.

Hefðbundnar erfðarannsóknir byggja á því að vísindamenn bjóða fólki með ákveðinn sjúkdóm að taka þátt í rannsókn. Hugsanlegir þátttakendur, og fólk í viðmiðunarhópi, fá upplýsingar um rannsóknina, hvaða sjúkdóm er verið að rannsaka og fleira í þeim dúr. Síðan er þeim boðið að skrifa undir samþykki, svokallað upplýst samþykki.

Kjarninn í þessu samþykki, og öðrum læknisfræðilegum rannsóknum t.d. með lyf eða nýjar meðferðir, er sá að einstaklingar eða hópar (þjóðir) sem þeir tilheyra muni njóta góðs af ef rannsóknin leiðir til góðra niðurstaðna.

Undanfarna tvo áratugi hefur opið samþykki rutt sér til rúms. Það felur í sér að fólk er fengið til að taka þátt í rannsókn á mörgum sjúkdómum og jafnvel öðrum einkennum. Fólk fær upplýsingar um erfðafræðina og einhverja sjúkdóma, en ekki um allt sem gert verður við gögnin.

Þetta var notað af ÍE sem rannsakaði t.d. erfðir litarhafts (augna, hárs, húðar og frekna). Sum þessi einkenni tengjast sjúkdómum, þ.a. gen sem tengjast vissum litargenum auka líkurnar á  húðkrabbameini. Önnur tengjast ekki sjúkdómum.

Í kjölfar átaks Íslenskrar erfðagreiningar, sem miðar að því að fá fleiri sýni í erfðarannsóknir þeirra, hefur spunnist svolítil umræða um átakið og hvert við viljum fara í rannsóknum á erfðum sjúkdóma og annara eiginleika.

Hvað vilt þú gera við genin þín?

Reynt að skapa „þjóðarstemningu“

Umræða um erfðafræði og einkalíf

Fyrir rúmum áratug var mikil umræða hérlendis um friðhelgi, einkalíf og erfðafræði. Umræðan var ekki alveg nógu víðtæk, og stór hluti þjóðarinnar spáði lítið í því sem um var rætt.

En framfarir í erfðafræði eru það miklar að við þurfum að kynna okkur málið. 

Ég tek heilshugar undir með forstöðumanni Siðfræðistofnunar HÍ og öðrum sem gagnrýna kaup á genum og blóði.

Það eru margar mikilvægar og alvarlegar spurningar sem við þurfum að spyrja okkur, áður en við ákveðum að gefa blóð og galopið aðgengi að erfðamengi okkar.

Nú hafa stærstu rannsóknarhópar tækifæri til að raðgreina 100-10000 manns á dag. Og skoða þannig alla 6.4 milljarða basa í erfðaefni einstaklings (Við erum tvílitna, með tvö eintök að uþb 3.2 milljarða erfðamengi).

Upplýsingarnar gefa vísbendingar um eiginleika hvers einstaklings, sem fer eftir því hversu vel erfrðafræðingar skilja áhrif ólíkra stökkbreytinga. Þetta er ekki ígildi þess að skilja eftir á glámbekk, sjúkraskrá sína, mál á öllum líkamspörtum og sjúkdóma sögu.

En þekking okkar á erfðafræðinni mun bara aukast. Ef erfðamengi manns lekur á netið (eða einhver stelur af manni hári eða slefi og raðgreinir það), þá mun í framtíðinni vera hægt að læra helling um eiginleika viðkomandi frá nokkura milljarðabasa skrá hvers einstaklings.

Þess vegna þurfum við að hugsa okkur vel um, áður en við seljum DNA okkar fyrir gott málefni.*

*Leiðrétting.

Í fyrri útgáfu pistilsins mátti skilja sem svo að einstaklingar fengju 2000 kr greiðslu fyrir að gefa blóð. Rétt er að björgunarsveitirnar fá greiðslu, fyrir hvert samþykki sem þeir skila til ÍE. Textinn var leiðréttur til að lagfæra þennan misskilning.

Grafið sé undan trausti á vísindum

Nýjir basar, nýtt erfðatáknmál

Erfðatáknmálið segir til um hvernig upplýsingar í erfðaefninu eru þýddar yfir í prótín. Táknmálið byggir á röð fjögura basa, sem  raðast í 64 mismunandi þriggja stafa orð. ATG skráir t.d. fyrir amínósýrunni meðþjónín (e. methionine).

Fyrir utan hina fjóru basa, A, C, G og T finnast nokkrir aðrir basar í lífríkinu, en þeir eru ekki notaðir sem hluti af erfðaefninu sjálfu DNA.

Nýlegar tilraunir sýna fram á að hægt er að nota aðra basa í DNA streng, með því að breyta henni með erfðatækni, og setja inn gen sem gera henni kleift að nota basana við eftirmyndun á DNA. Síðan þarf vitanlega að skaffa henni rétta basa í fæðu, því lífverur eru ekki með ensímkerfi til að nýmynda þessa basa. Þetta er hliðstætt því að við getum ekki nýmyndað C-vítamín og nokkrar amínósýrur, og verðum að fá þessi nauðsynlegu efni úr fæðunni.

Lífveran sem um ræðir er baktería, en breytingin var samt ekki gerð á litningi hennar. Í staðinn voru nýju basarnir* settir á litla sjálfstæða DNA einingu sem kallast plasmíð.

Frétt mbl.is er þýðing, nánast orð fyrir orð (líkleg með google) af frétt BBC.

En fyrir þá sem eiga erfitt með að sjá þetta fyrir sér, mæli ég sérstaklega með myndum BBC og the wired, tenglar fyrir neðan.

*þeir verða að vera tveir, því að DNA er tvinnað úr tveimur sameindum.

Ítarefni:

Denis A. Malyshev, ofl. A semi-synthetic organism with an expanded genetic alphabet Nature (2014) doi:10.1038/nature13314

Jonathan Amos BBC  8 maí 2014.  Semi-synthetic bug extends ‘life's alphabet’

Danielle Wiener-Bronne Wired magazine 7. maí, 2014 Scientists Successfully Expand the Genetic Alphabet

 Þuríður Þorbjarnardóttir. „Hvernig myndast prótín í líkamanum?“. Vísindavefurinn 6.10.2003. http://visindavefur.is/?id=3780.

Guðmundur Eggertsson. „Hvað er gen?“. Vísindavefurinn 11.9.2003. http://visindavefur.is/?id=3726. 

Stefán B. Sigurðsson. „Hvaða amínósýrur eru lífsnauðsynlegar fyrir líkamann og af hverju?“. Vísindavefurinn 29.9.2000. http://visindavefur.is/?id=952. 

Bjuggu til lífveru með gervikjarnsýru

Hvort er maður meira skyldur foreldrum sínum eða systkinum?

Erfðafræðilegur skyldleiki tveggja einstaklinga fer eftir nokkrum þáttum. Í fyrsta lagi geta atburðir leitt til þess að tvö fóstur myndast úr einu frjóvguðu eggi og þar með eineggja tvíburar. Meira máli skiptir þó hvort viðkomandi eigi sömu foreldra. Allar manneskjur eru erfðafræðilega einstakar en sumar eru samt líkari en aðrar. Spurt er hvort skyldleiki einstaklings við foreldra sína sé meiri en skyldleikinn við systkin sín. Ef systkin eiga sömu foreldra þá eru þau að meðaltali jafn skyld foreldrum sínum og hverju öðru. Lykilorðið hérna er – að meðaltali – því ef tvær eggfrumur fá næstum sama sett af litningum frá móður og tvær sáðfrumur fá næstum sama sett af litningum frá föður, þá eru systkinin skyldari hvoru öðru en foreldrum sínum. En litningafjöldi mannsins og líkindafræðin benda til þess að þetta sé fjarska ólíklegt.

Alsystkin eru að meðaltali jafn skyld foreldrum sínum og hverju öðru.

En ef um hálfsystkin er að ræða, þá minnkar skyldleikinn í 25% að meðaltali. Hálfsystkin eru því jafnskyld hvoru öðru og börn afa sínum eða ömmu. Það er einfalt að rekja skyldleikann með því að telja kynslóðir og fylgja kynfrumun í gegnum ættartré. Þannig má meta skyldleika einstaklinga í stórum ættartrjám, jafnvel þótt einhver skyldleikaæxlun sé til staðar. Samruni eggs og sæðisfrumu er fyrsta skrefið í fósturþroskun mannfólks. Hvor kynfruma um sig leggur til eitt eintak af öllum 23 litningum mannsins og því er hver einstaklingur með tvö afrit af öllum litningum og öllum genum (þekkt eru frávik, sjá neðar). Við myndun kynfruma parast samstæðir litningar, það er báðir litningar númer 1 parast, litningar númer 2 parast, og svo framvegis. Hluti af þessu ferli er víxlun á erfðaefni milli samstæðra litninga, þannig að erfðaefni hvers litnings stokkast upp í hverri kynslóð. Það er ólíkt á milli kynfruma, til dæmis einstakra sæðisfruma, hvar víxlin verða. Afleiðingin er sú að engar tvær sæðisfrumur eða eggfrumur bera sama erfðaefni. Tvíburar koma í tveimur megingerðum, eineggja og tvíeggja. Tvíeggja tvíburar verða til þegar tvö egg frjóvgast í sama tíðahring og koma sér fyrir í legi móður. Eineggja tvíburar verða til þegar eitt frjóvgað egg myndar tvo fósturvísa.

Lögmál erfða sýna að tvíeggja tvíburar deila jafn mörgum genum og venjuleg systkin, um 50%. En eineggja tvíburar eru frábrugðnir, því báðir fá sama erfðamengi frá hinu frjóvgaða eggi. Þeir eru því erfðafræðilega eins (100% genanna eru þau sömu). Stuttu svörin eru því þessi:

• Maður er jafnskyldur foreldrum sínum og alsystkinum, en minna skyldur hálfsystkinum.Foreldrar pabba manns er því jafn skyld manni og alsyskin pabba manns.
• Alsystkin eru jafnskyld og tvíeggja tvíburar en minna skyld en eineggja tvíburar.

Ítarefni:

• The Claim: Identical Twins Have Identical DNA - New York Times.

Skrifað fyrir vísindavefinn og spyrjendur hans.

Arnar Pálsson. „Hvort er maður meira skyldur foreldrum sínum eða systkinum?“. Vísindavefurinn 30.9.2013. http://visindavefur.is/?id=11204. (Skoðað 7.5.2014).

Tölvur og ljómandi flott veisla

Hverjum dytti í hug að tölvukallar gætu haldið fínar veislur og að í veislunum fæddust stórar hugmyndir? Sannarlega heldur ríkt tölvufólk fínar veislur, en flestir tölvunafræðingar standa ekki í miklum veisluhöldum.

En hvað ef einhver segði að faðir tölvunar, hefði smíðað hana fyrir 170 árum og haldið ljómandi flottar veislur fyrir rjómann af samfélagi Lundúna á sínum tíma?

Karlinn hét því töfrandi nafni Charles Babbage og er oft kallaður faðir tölvunar. Í flestum frásögnum af Babbage var hann snillingur, sem hannaði tölvu á miðri nítjándu öld en tókst ekki að byggja hana. Snilld og bilun er samofin nafni hans.

Á þeim tíma var stærðfræðin orðin býsna góð, en það sem takmarkaði notkun hennar var skortur á mannafla. Til að reikna út stærðir, fyrir siglingartöflur og önnur mikilvæg skjöl, þurfti her manna sitjandi við borð, sem reiknuðu út hverja stærð fyrir sig. Reiknarar (e. computers) voru alls ekki óskeikulir, frekar en annað fólk. Og sumir menntamenn þess tíma, m.a. Babbage og félagi hans John Herschel, sáu fyrir sér notagildi vélar sem gæti reiknað stærðir án mistaka eða skekkju. Babbage sagði 1821:

Í óska til guðs að þessir reikningar hefðu verið framkvæmdir af gufu [vél]

Babbage fylgdi hugmyndinni eftir af miklum einstrengingshætti, hann fleygði sér í verkið og hannaði vél sem gæti framkvæmt flóknar aðgerðir og unnið með stórar tölur. Mismunavélin var mjög flott reiknivél. Hann var vellauðugur en fékk samt Breska ríkið til að fjármagna framkvæmdina. Það gekk á ýmsu við smíðina, samstarf Babbage og málmsmiðsins Clement var ansi skrautlegt og ekki síst vegna skrautlegra skapsmuna uppfinningamannsins. Clement smíðaði sýningareintak af vélinni, en vélin sjálf var aldri kláruð. Það var vegna þess að upp úr sauð milli þeirra félaga, og vegna þess að Babbage fór að hanna nýja og flóknari vél, sem kallaðist greiningarvélin. Það var eiginleg tölva, með sérstaka einingu fyrir reikninga og aðra til að geyma upplýsingar (minni). Reyndar fór svo að þessi vél var ekki heldur kláruð, né heldur þriðja vélin, einfaldari útgáfa af mismunavélinni var hönnuð. En teikningarnar sýna að hugmyndin og hönnunin voru í lagi, og í lok tuttugustu aldar var einfalda mismunavélin smíðuð, til að minnast 200 ára ártíðar Babbage.

Babbage var all sérstakur náungi, en var samt duglegur að sækja skemmtanir og halda veislur. Á nítjándu öld voru kynin ekki álitin jöfn, en samt nutu konur mikils frelsins á samkomum Babbage. Oft var hápunktur kvöldsins, þegar Babbage sýndi fólki reiknivélina sína.

Hann útskýrði að vélin gerði ekki mistök í reikningum sínum og gæti því afhjúpað lögmál náttúrunnar, sem væru frá guði kominn. Babbage var t.d. sannfærður um að guð hefði forritað líf á jörðinni þannig að þegar ein tegund hvarf (í jarðlögum) þá sprytti önnur upp. Aðrir náttúruguðfræðingar, m.a. vinur hans William Whewill héldu að guð hefði skapað nýja tegundir, þegar annari sleppti, aftur og aftur. Það fannst Babbage vera aumur guð, sem gat ekki skapað lífið þannig að það rúllaði vélrænt áfram.

Meðal gesta í veislum Babbage var ungur náttúrufræðingur, sem hafði nýlokið við siglingu kringum hnöttinn á Hvutta (HMS Beagle). Á svipuðum tíma fékk náttúrufræðingurinn upplýsingar um að fuglarnir hann safnaði á Galapagoseyjum væru ólíkar en náskyldar tegundir. Það kann að vera að fyrsta tölvan eða skapari hennar, hafi mótað hugmyndir Charles Darwin um uppruna tegunda vegna náttúrlegs vals.

Ítarefni:

Snorri Agnarsson. „Hver var Charles Babbage og hvers vegna er hann kallaður faðir tölvunnar?“. Vísindavefurinn 10.9.2012. http://visindavefur.is/?id=62939. (Skoðað 5.5.2014).

Arnar Pálsson 30.4.2014 | Ljósið var hans fyrsta ást

Arnar Pálsson 12.2.2009 | Charles Darwin, fæddur 12 febrúar 1809.

 

Kambeðlur í fótabaði í Þórsmörk

Bækurnar og leikföngin kveiktu hjá mér áhuga á risaeðlum og hleyptu ímyndunaraflinu á flug. Mér er sérstaklega minnisstæð ein Tarzanbókin, þar sem hann lenti í dulinni veröld þar sem útdauðar risaeðlur voru bráðlifandi.

Stærðin á risaeðlum dugir til að fylla mann lotningu og ótta. Að ímynda sér þórseðlur í tjörninni eða snareðlur að veiða kindur á Vestfjörðum. Bara það að standa við fótskemil beinagrindar af T. rex er nóg til að manni renni kalt vatn milli skinns og hörunds.

Það er spennandi að heyra um risaeðlufótspor í Túrkmenistan, og hugsa um þessi stórfenglegu dýr og þann óratíma sem liðin er síðan þau skildu við.

Síðustu risaeðlurnar dóu út fyrir um 65 milljónum ára. Sem er rúmlega 40 milljón árum áður en elsti hluti Íslands varð til. Því er harla ólíklegt að finngálkn hafi nokkurn tímann veitt bleikju í Þingvallavatn eða kambeðlur legið í sólbaði í Þórsmörk. 

Mynd Tyrannosaurus rex steingervingur kenndur við stofnanda safnsins Sue Hendrickson. Náttúrufræðisafnið í Chicago (the Field Museum) er ævintýralegur staður.

Að auki.

Frétt MBL.is er þýdd nánast orðrétt af vef AFP fréttaveitunar.

Walking with dinosaurs in Turkmenistan's 'Jurassic Park'

 

Leiðrétting. Fyrsta setningin var umorðuð 4. maí.

Alvöru Júragarður á hásléttunni