Blandaður genapoki frá Neanderdal

Fyrir nokkrum árum tókst að raðgreina erfðaefni úr beinum Neanderdalsmanna, sem höfðu dáið fyrir um 30.000 árum.

Með því að skoða mismun á erfðaefni Neanderdalsmanna og okkar var hægt að meta að síðasti sameiginlegi forfaðir þessara tveggja tegunda lifði fyrir uþb. 400.000 árum.

En einnig kom í ljós að sumar raðir í erfðaefni Evrópu og Asíubúa voru mjög áþekkar röðum þessar útdauðu frænda okkar. Engar slíkar raðir fundust í Afríkubúum.

Þar sem leifar Neanderdalsmanna hafa bara fundist í Evrópu og Asíu er talið að þeir hafi alls ekki búið í Afríku. En einnig er vitað að Neanderdalsmenn og beinir forfeður okkar bjuggu á sama tíma í hinum heimsálfunum tveimur. Erfðafræðilegu gögnin sýna síðan merki um kynblöndun.

Gjöf frá Neanderdal

Tvær nýlegar rannsóknir (David Reich við Harvard háskóla og félaga hans, og Benjamin Vernot og Joshua M. Akey við Univeresity of Washington, Seattle) sýnir að gen Neanderdalsmanna voru að vissu leyti heppileg viðbót.

Fyrir nokkur gen í erfðamengi Asíu og Evrópubúa eru útgáfurnar úr Neanderdal algengar eða næstum allsráðandi. Það þýðir að nokkur gen (sem tengjast t.d. húð og litarhafti) eru ættuð úr Neanderdal. Að sama skapi hafa vissar útgáfur gena Neanderdalsmanna miðlað þoli gagnvart sjúkdómum. Þróunarfræðingar setja fram þær tilgátur að við kynblöndun Neanderdalsmanna og forfeðra okkar, hafi gen sem auðvelda líf á norðlægari breiddargráðum flust á milli tegundanna. Það er mun erfiðara að segja að útgáfa X af geni B sé tengd, t.d. nýtingu á D vítamíni eða þoli gagnvart berklabakteríu. Til að geta staðhæft slíkt þarf ítarlegri rannsóknir á starfsemi genanna.

Bland í genapokanum

En gögnin sýna einnig að einungis vissa hluta erfðamengisins má rekja til Neanderdals. Önnur svæði í menginu sýna enga vísbendingu um blöndun við Neanderdalsmenn. Þetta er sérstaklega áberandi á genaríkum svæði mengisins. Þar er mjög óalgengt að finna allel ættuð úr Neanderdal.

Það bendir til þess að genin hafi ekki getað unnið saman. Með öðrum orðum að Neanderdalsgenin hafi ekki virkað vel með genum Homo sapiens. Og því hafi þau horfið úr stofninum fyrir tilstuðlan náttúrulegs vals.

Þetta er undirstrikað af þeirri staðreynd að í 9 tilfellum má rekja stökkbreytingar sem valda sjúkdómum til Neanderdals. Um er að ræða stökkbreytingar sem ýta t.d. undir sykursýki og sjálfsofnæmi.

Valið gegn ófrjósemi

En sterkustu vísbendingu um hreinsun á Neanderdalsgenum má finna á X litningnum. Mikill minnihluti gena þar sýna merki um blöndun, og þær Neanderdals samsætur sem finnast eru í lágri tíðni í stofninum.

Það sama má sjá þegar skoðuð eru gen sem tjáð eru í eistum. 

Þetta tvennt bendir mjög sterklega til vals gegn ófrjósemi kynblendinga. Rannsóknir í ávaxtaflugum hafa einmitt sýnt að gen á kynlitningum, og gen tjáð í kynkirtlum eru oft tengd ófrjósemi í kynblendingum eða blendingum á milli afmarkaðra stofna.

Þannig að síðustu þá getum við glaðst yfir því að hafa fengið erfðabreytingar ættaðar úr forneskju. En um leið prísað okkur sæla yfir því að náttúrulegt val hafi hreinsað út mest af draslinu úr genapokanum frá Neanderdal.

Ítarefni:

Carl Zimmer New York Times 31. jan. 2014. Neanderthals Leave Their Mark on Us

Vernot, B. & Akey, J. M. Science http://dx.doi.org/10.1126/science.1245938 (2014).

Sankararaman, S. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature12961 (2014).

 Arnar Pálsson 25.5.2011 Getur verið að Neanderdalsmaðurinn hafi ekki dáið út heldur blandast nútímamanninum?

Fornir þorskar og tímavél í DNA

DNA er tímavél. Erfðaefni tegunda hefur borist til þeirra frá foreldrum og forfeðrum sem voru uppi fyrir þúsund eða milljón árum. Erfðaefni okkar endurspeglar fortíð okkar sem tegundar, og nýlegar breytingar á byggingu stofnsins. Það sama gildir um þorska.

DNA er einnig tímavél, í þeim skilningi að það varðveitist merkilega vel í líkamsleifum í jörðu, sérstaklega beinum.

Guðbjörg Ásta Ólafsdóttir, Snæbjörn Pálsson og samstarfsmenn nýttu sér þann eiginleika til að skyggnast aftur í fortíð þorsksins. Þau fengu aðgang af þorskbeinum úr gömlum íslenskum verbúðum og gátu greint erfðaefni þeirra. Með því að beita stofnerfðafræðilegum aðferðum, tókst þeim að meta sveiflur í stofnstærð þorskstofnsins síðustu 10 aldir. Grein um þessa rannsókn birtist í tímariti Konunglega Breska vísindafélagsins í gær.

Megin niðurstaðan er sú að stofninn minnkaði í kjölfar litlu ísaldar sem hófst á 15. öld. 

Vonandi kemur fréttatilkynning frá Líffræðistofnun HÍ eða Rannsóknasetur HÍ á Vestfjörðum um þessa rannsókn. Þeir sem vilja geta lesið greinina á netinu.

Historical DNA reveals the demographic history of Atlantic cod (Gadus morhua) in medieval and early modern Iceland Guðbjörg Ásta Ólafsdóttir, Kristen M. Westfall, Ragnar Edvardsson og Snæbjörn Pálsson. Proc. R. Soc. B 22 February 2014 vol. 281 no. 1777 20132976 doi: 10.1098/rspb.2013.297

Leiðrétt eftir ábendingu höfundar, sjá athugasemd að neðan.

Greina rætur krabbameina

Margir þættir geta mótað tilurð krabbameina. Sjúkdómurinn felur í sér að sumar frumur líkamans hætta að láta af stjórn, skipta sér of mikið, seyta vaxtaþáttum og fara á endanum í ferðalög um líkamann.

Erfðaþættir skipta máli, en það sem einnig einkennir krabbamein eru gallar í erfðaefni líkamsfruma. Galli í erfðaefni við venjulega frumuskiptingu, getur ýtt frumu inn á farveg krabbameins. Þegar margar "rangar" breytingar hafa orðið, er frumuhópurinn oftast orðinn stjórnlaus, og myndar æxli.

Erfðarannsóknir á líkamsfrumum geta fundið þessar stökkbreytingar, sem ýta undir krabbameinsmyndun og íferð.

Jórunn E. Eyfjörð og félagar við Læknadeild HÍ tóku þátt í stórri rannsókn á erfðafræði krabbameina. Greinin sem birtist í Nature nýverið er öll hin glæsilegasta. Fjallað er um þetta í fréttatilkynningu frá HÍ.

Að sögn Jórunnar byggist rannsóknin á alþjóðlega samstarfsverkefninu „The human cancer genome project“ sem miðar að því að skilgreina öll krabbamein í mönnum, þ.e. hvers vegna þau myndast, hvað valdi því og hvernig megi þróa sértækar aðferðir til að meðhöndla eða koma í veg fyrir hin ýmsu krabbamein. Verkefnið er unnið undir forystu Sanger-stofnunarinnar í Bretlandi og að því kemur fjöldi vísindamanna í Evrópu, Asíu, Norður-Ameríku og Ástralíu.

 

Í rannsókninni sem greint er frá í nýjasta hefti Nature voru fimm milljónir stökkbreytinga úr yfir 7000 krabbameinstilvikum rannsakaðar með það fyrir augum að fá nýja innsýn í þróun krabbameina. „Þetta er fyrsta ítarlega greiningin á stökkbreytingum sem valda æxlismyndun í 30 algengustu tegundum krabbameina í mönnum.  Alls voru greind  21 mismunandi „mynstur“ stökkbreytinga sem einkenndu þessar ólíku tegundir krabbameina. Í sumum tilfellum má rekja stökkbreytingarnar til þekktra skaðvalda eins og efna í tóbaksreyk eða útfjólublárrar(UV) geislunar. Reykingatengt stökkbreytingamynstur sést t.d. skýrt í krabbameinum í munni og lungum og mynstur tengt útfjólublárri geislun í húðkrabbameinum. Í flestum öðrum tilfellum er minna vitað um orsakir en þessi rannsókn er mikilvægt innlegg í að finna skýringar á þeim,“ segir Jórunn.

Tímamótarannsókn á krabbameinum 

Barn með þrjá foreldra

Við fáum tvö erfðamengi frá móður okkar. Eitt sett af litningum er í kjarna eggfrumunar og í hvatberum eggsins er einnig lítill litningur. Úr eldri pistli:

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 [2009] 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.

Annars er hvatbera litningurinn ansi forvitnilegur, þótt hann sé eingöngu um 16,570 basar að lengd. (til samanburðar, er Y-litningurinn u.þ.b. 50 milljón basar, og erfðamengi okkar í heild um 3200 milljón basar.)

Ítarefni:

Api með þrjá foreldra

Gen frá mömmu, pabba og öllum hinum 27. febrúar 2012

Búa til börn úr erfðaefni þriggja

Sameiginlegur uppruni Evrópubúa

Peter Ralph og Graham Coop við Kaliforníuháskóla í Davis (UC Davis) spurðu sig hversu fjölbreyttur uppruni núlifandi Evrópubúa væri.

Þeir nýttu sér erfðafræðigögn frá um 2300 manns, úr opnum gagnagrunni (Population Reference Sample, POPRES) og könnuðu hvaða hlutar litninga fólkið deildi sín á milli.

Með þvi að finna samsvarandi afrit ákveðinna litningabúta var hægt að áætla uppruna einstaklinga.

Niðurstaðan er nokkuð skýr, evrópubúar eru af sama meiði. Sannarlega er mismunandi uppstokkun milli svæða, og sum svæði eru einsleitari en önnur, en stóru drættirnir eru þessir.

Graham og Pétur skrifuðu skýringar með greininni (algengustu spurningar FAQ) og vönduðu sig við að rita  fréttatilkynninguna (press release). 

Greinin fékk mikla umfjöllun m.a. á Eyjunni (Evrópubúar eru allir komnir af sömu forfeðrunum)m, Jótlandspóstinum, Morgunblaðinu, Nature News, Sciencenews, NBC, LA times og lómi Carl Zimmers.

Vísindamönnum þykir etv forvitnilegt að heyra að Graham og Pétur settu greinina á netið, í opinn aðgang á arXiv fyrir tæpu ári -  sem bauð upp á rýni og athugasemdir frá fræðasamfélaginu. PLoS samþykkir slíkar for-birtingar, og Graham segir að þannig hafi þeir fengið góðar athugasemdir sem bættu greinina heilmikið.

Ég kynntist Graham örlítið þegar hann starfaði í Chicago og fór á fjörur við stúlku sem vann með okkur að rannsóknum á þroskun í ávaxtaflugum (Drosophila). Hann er fyrirtaksnáungi og mjög vandaður stofnerfðafræðingur.

Ralph P, Coop G (2013) The Geography of Recent Genetic Ancestry across Europe. PLoS Biol 11(5): e1001555. doi:10.1371/journal.pbio.1001555

Spjall við erfðafræðing í Morgunútvarpi Rásar 2, mánudaginn 21. maí 2013 (Sameiginlegir forfeður Evrópumanna).

Flugufóstur, stofnfrumur og krabbamein

Í dag og á morgun verða nokkur erindi um sameindalíffræðileg efni.

Fyrst ber að nefna erindi þroskunarfræðingsins Anne Ephrussi - EMBL Heidelberg - um mikilvægi RNPagna fyrir þroskun flugna (RNP assembly and transport in the Drosophila oocyte). Askja stofa 132 kl 16:00 þann 22. apríl. 2013.

Í öðru lagi mun Erna Magnúsdóttir fjalla um þætti sem stýra þroskun og einkennum stofnfruma kímlínu. Erindið heitir A tripartite transcription factor network for PGC specification og verður flutt 23. apríl 2013, í stofu 131 kl 12:30.

Í þriðja lagi mun Mannerfðafræðifélag Íslands og Samtök um krabbameinsrannsóknir á Íslandi standa fyrir málþing 23. apríl 2013 undir yfirskriftinn Erfðir krabbameina á Íslandi - nýting þekkingar í þágu þjóðar

Málþingið verður í stofu 101 í Odda, frá 16:15 til 17:45.

Þjónn, það er folabragð af ýsunni

Margir fiskistofnar eru ofnýttir, eða veiddir að þolmörkum. Samtök umhverfisverndarsinna og vísindamenn hafa bent á þetta, og lagt áherslu á að hægt sé að votta uppruna fisks.

Þetta er ósköp hliðstætt hrosskjötsmálinu, sem skók Evrópu fyrr á árinu. Þá voru tilbúnar kjötvörur seldar undir fölsku flaggi. Á umbúðunum stóð nautakjöt í pökkunum var hrossakjöt. Það er rangt að blekkja neytendur - en vitanlega er hrossakjöt alls ekki slæmur kostur sem prótíngjafi. Mér skilst meira að segja að sala á hrossakjöti hafi aukist í Evrópu í kjölfarið, því fólk áttaði sig á því að hross væru lostæti.

Í báðum tilfellum, er hægt að greina á milli tegunda með erfðaprófi. Það er hægt að finna út hvaða fiskur er á disknum, og hvaða spendýr í pylsunni.

Grundvöllurinn er sá að dýrategundir* eru með ólíkt erfðaefni. Með því að nota sértæka þreifara, er hægt að magna upp nokkur gen úr sýni og kanna hvort að þeim svipi til ýsu, ufsa eða hrúts.

Sömu tækni má nota til að greina mun á hópum innan tegundar, með því að fjölga genunum sem skoðuð eru og taka fleiri sýni. Þannig hefur verið hægt að kanna, t.d. erfðabreytileika í þorskstofninum á Norður Atlantshafi (Aðlögun að dýpi,
Mitochondrial cytochrome B DNA variation in the high-fecundity atlantic cod: trans-atlantic clines and shallow gene genealogy. Genetics. 2004 Apr;166(4):1871-85.).

Þetta skiptir máli fyrir nýtingu fiskistofna, þar sem uppskipting stofna eða andhverfa þess - mikið flakk á milli svæða - leiðir til ólíkrar stofngerðar og stofnmats. Nokkur verkefni á þessum nótum hafa verið unnin á undanförnum árum.

Föstudaginn 12. apríl 2013 mun Dr. Sarah Helyar, rannsóknarstjóri hjá Matís, fjalla um rannsóknir sínar á nokkrum nytjafiskum m.a. þorski og síld. Erindi heitir Fish and SNPs: genomics, evolution and conservation. Ágrip erindis:

Using state of the art genomic techniques my research aims to determine fundamental aspects of a species' biology. This covers a wide range of topics but I am particularly interested in key characteristics that affect the potential to adapt in the face of anthropogenically induced environmental stressors. These act at all levels, from individual variation in response to parasites or pollution, population processes such as dispersal and gene flow, and to evolutionary scale changes. One outcome of this work is that the knowledge can be combined with ecological and environment data for improved conservation prospects for species facing climate change, including better management and also provides a mechanism for traceability with which to combat illegal and unregulated fishing (IUU). 

Tvær af greinum Söru

Gene-associated markers provide tools for tackling illegal fishing and false eco-certification: http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n5/full/ncomms1845.html

Spatially explicit variation among candidate genes indicate complex environmental selection in a weakly structured marine fish, the Atlantic herring (Clupea harengus): http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-294X.2012.05639.x/abstract

Önnur erindi líffræðistofu vorið 2013 verða kynnt á vef Líf og umhverfisvísindastofnunar.

Erindið verður flutt á ensku, í stofu 131 í Öskju, náttúrufræðahúsi HÍ. Aðgangur er ókeypis og allir eru velkomnir með húsrúm leyfir.

*og vitanlega allar aðrar tegundir. 

**Ég verð að afsaka titilinn, hann er út í hött, en mér þykir samt vænt um hann.

Dó ... en lifir að eilífu

Í einhverri þjóðsögunni átti sopi úr hinum heilaga kaleika að veita eilíft líf. Óttinn við dauðann er ekki bundinn við mannfólk, flestar lífverur með bærilegt miðtaugakerfi forðast stefnumót við dauðann - þó sannarlega séu til undantekningar (sbr. karlköngulær sem bjóða sig köngulóakerlingum til átu).

Meðalaldur mannfólks hefur verið að lengjast en við getum ekki lifað að eilífu*. En frumur manna geta, fræðilega séð amk, lifað um aldir alda. Frumur líkamans geta fjölgað sér endalaust undir réttum aðstæðu. Þær þurfa góða og næringaríka lausn, enga samkeppni, og helst eiginleika krabbameinsfruma.

Ein mannvera a.m.k. lifir áfram eftir dauða sinn, sem hópur fruma á tilraunastofu.

Fimm barna móðirin Henríetta Lacks

Henrietta Lacks var tóbaksbóndi, móðir fimm barna, og lést úr krabbameini árið 1951. Frumur úr æxli hennar voru ræktaðar á tilraunastofu og ganga undir nafninu HeLa frumur. Þessar frumur urðu ótrúlega mikilvægar og notadrjúgar, því þær gerðu fólki kleift að rannsaka eiginleika mannsins - í tilraunaglasi.

Líffræðingar þekkja þessar frumur, margir hverjir úr sínum eigin rannsóknum eða úr frægum tímamótarannsóknum. Aðrar frumulínur, úr æxlum eða fósturstofnfrumum eru einnig þekktar og mikið notaðar.

Saga hinna ódauðlegu frumna Henriettu er full af lærdómum fyrir hina ungu sameindalíffræði og lífsiðfræði. 

Börnin frétta af framhaldslífi móður sinnar

Frú Lacks átti fimm börn, en þau fréttu ekki af framhaldslífi frumnanna fyrr en 2 áratugum eftir dauða hennar. Í bók Rebeccu Sklott um æfi Henríettu Lacks, frumnanna og fjölskyldu hennar, segir frá því þegar dóttir hennar fær að sjá frumurnar í fyrsta skipti.

Þarna situr miðaldra blökkukona yfir smásjá, horfir á frumurækt á skál, og talar til frumnanna/móður sinnar.

Afkomendur frú Lacks eru stoltir af því að frumurnar séu notaðar til rannsókna, og vilja endilega að þær verði að gagni. En þeir hefðu vitanlega átt að vera spurðir álits í upphafi, hvort í lagi væri að nota frumurnar úr deyjandi móður þeirra.

Spurningar um einkalíf og friðhelgi

HeLa frumurnar vekur margar spurningar um upplýst samþykki og rétt einstaklinga.

Hvaða rétt hafa afkomendur frú Lacks varðandi mögulega takmörkun á notkun á frumunum? Eru þær komnar úr þeirra höndum, eða geta þeir takmarkað notkun á þeim?

Hvað þurfa margir afkomendur að vera mótfalnir notkun á frumnanna til að hætt verði að nota þær?

Er nóg að eitt barnabarn lýsi sig mótfallið, eða gildir einfaldur meirihluti?

Væri vægi atkvæða bundið skyldleika, hafa börn helmingi meira vægi en barnabörn o.s.frv.?

Erfðamengi HeLa frumanna og Henríettu Lacks

Nýjasti vinkillinn á málinu eru tíðindi þess efnis að erfðamengi HeLa frumanna hafi verið raðgreint. Það þýðir að allt erfðamengi þeirra var lesið og hægt er að bera það saman við aðra menn og konur, og sjá hvar í erfðamengi Henríettu Lacks eru ákveðnar stökkbreytingar með tiltekin áhrif. Þessi vísindi eru reyndar ung og mikil óvissa um áhrif flestra stökkbreytinga, en samt er hægt að læra margt. Erfðamengi HeLa fruma myndi örugglega staðfesta afrískan uppruna Henríettu, og mögulega einhverja alvarlega erfðagalla.

En sorglegi vinkillinn er að Steinmetz og félagar við EMBL sem raðgreindu erfðamengi HeLa frumanna, höfðu ekki samband við afkomendur Henríettu Lacks. Sameindalíffræðingar nútímans eru álíka glórulausir og frumulíffræðingar síðustu aldar, sem hugsuðu ekki út í siðfræðilegar hliðar rannsókna sinna.

Góðu fréttirnar eru þær að margir vísindamenn og aðrir létu í sér heyra þegar þessi tíðindi bárust og erfðamengi HeLa frumnanna var fjarlægt úr opnum gagnagrunnum.

Nú þurfum við, sem samfélag vísindamanna og leikmanna að takast á við þessar spurningar um aðgengi að erfðaupplýsingum, friðhelgi þeirra og skyldleika þeirra sem hlut eiga að málum.

Kemur það mér við hvað frændsystkyni mín gera við sínar erfðaupplýsingar?

Eiga börnin mín rétt á því að takmarka aðgengi annara að erfðaupplýsingum mínum, ef ég vill setja þær á netið?

Að síðustu vil ég þakka Jóhannesi fyrir að segja mér frá og lána mér bókina um Henriíettu Lacks.

Ítarefni:

REBECCA SKLOOT The Immortal Life of Henrietta Lacks, the Sequel NY Times March 23, 2013   

Rebecca Skloot The Immortal Life of Henrietta Lacks

Tilkynning frá EMBL. 11. mars 2013. Havoc in biology’s most-used human cell line

* enda spurning hvort að það sé æskilegt ástand.

Fegurð og leyndardómar fiðrilda

Fiðrildi kveikja undarlegar tilfinningar hjá fólki. Fíngerð og formfögur, litrík með letilegan limaburð, höfða þau jafnt til barna sem stórskálda.

Reyndar eru íslensk fiðrildi og fetar harla dauf í útliti, en við miðbaug finnst stórkostlegur  fjölbreytileiki í litum og formum. Litamynstrin eru ekki tilviljanakennd, þau skreyta vængina samkvæmt ákveðnum reglum sem spretta úr þroskun fiðrildisins. Stoðæðar og taugar setja upp hnitakerfi í vængnum, sem síðan nýtist til að raða fallegum hringjum, litríkum rákum og fleira skrauti á vænginn.

En fjölbreytileika fiðrilda má einnig útskýra með  áhrifum umhverfis, í gegnum náttúrulegt val. Hér verður fjallað sérstaklega um hermun (mimicry). Í hermun verður vængmynstur einnar tegundar áþekkt mynstri annara tegundar á sama landsvæði. Tvær megin gerðir hermunar eru best þekktar, kenndar við náttúrufræðinganna Henry Walter Bates og Fritz Müller sem báðir störfuðu í frumskógum Amasón á nítjándu öld.

Fiðrildamynd Bates er af wikimedia commons (Plate from Bates (1862) illustrating Batesian mimicry between Dismorphia species (top row, third row) and various Ithomiini (Nymphalidae) (second row, bottom row)).

Batsísk hermum (Batesian mimicry) gengur út á að stofn óeitraðra fiðrilda græðir á því að líkjast eitruðum fiðrildum af annari tegund. Í þessu tilfelli nýtir ein tegund sér þá staðreynd að önnur tegund er eitruð. Slík hermun finnst oft í náttúrunni, t.a.m. hjá snákum í Norður Ameríku.

Mullersk hermun (Mullerian mimicry) gengur út á að stofnar tveggja eitraðra fiðrilda sem búa á sama svæði hagnast á því að líkjast hvor öðrum. Ungir afræningjar, sem myndu óvart borða einstakling einnar tegundar myndu þá læra að forðast hina tegundina. Náttúrulegt val leiðir til þess að fiðrildategundirnar sameinist um litamynstur sem kennir afræningjum að forðast eitruð fiðrildi.

Erfðafræðilegar rannsóknir hafa sýnt að genin sem byggja litamynstrin eru mörg hver þau sömu í ólíkum tegundum fiðrilda. Rannsókn Owen MacMillan við Smithsonian Tropical Research Institute og félaga hans, sýnir að genið optix er tengd sama rauða litarmynstri í nokkrum tegundum Heliconius fiðrilda.

Rannsóknir á litaerfðum fiðrilda sýna einnig að sum genin hafa flakkað á milli náskyldra tegunda, og að þau mynda stundum gengi gena sem starfa saman. Fræðimenn höfðu spáð fyrir um tilvist slíkra súpergena, en það skipti máli að skoða rétta eiginleika til að finna þau.

Þannig getur erfðafræðin kastað ljósi á gamlar ráðgátur í líffræði, og þekking á náttúrufræði fært erfðafræðina fram veginn.

Ítarefni:

Bates, H. W. (1861). "Contributions to an insect fauna of the Amazon valley. Lepidoptera: Heliconidae". Transactions of the Linnean Society 23: 495–566.; Reprint: Bates, Henry Walter (1981). "Contributions to an insect fauna of the Amazon valley (Lepidoptera: Heliconidae)". Biological Journal of the Linnean Society 16 (1): 41–54. doi:10.1111/j.1095-8312.1981.tb01842.x.

Robert D. Reed ofl. optix Drives the Repeated Convergent Evolution of Butterfly Wing Pattern Mimicry Science 2011 DOI: 10.1126/science.1208227

S.B. Carroll 2013 12. mars. New York Times Solving the Puzzles of Mimicry in Nature

Tilviljun og nauðsyn, meistaraverk franska nóbelsverðlaunahafans Jacques Monod.

Líffræðistofa Háskóla Íslands stendur fyrir málþingi þann 8. febrúar n.k. um bókina Tilviljun og nauðsyn, meistaraverk franska nóbelsverðlaunahafans Jacques Monod.

Jacques Monod var einn fremsti sameindalíffræðingur sögunnar. Á yngri árum vann hann við rannsóknir á lífríki sjávar. Hann var í áhöfn rannsóknarskipsins Pourquois Pas, fyrir hinstu för þess til Íslands. Örlögin leiddu til þess að Monod fór ekki til Grænlands og Íslands heldur til Kaliforníu og kynntist erfðafræði.

 

Rannsóknir hans og Francois Jacob á sykurnámi E. coli gerla ollu straumhvörfum í líffræði. Þeir félagar fengu Nóbelsverðlaunin 1965 (ásamt Andre Lwoff) fyrir að uppgötvanir sínar á genastjórnun. Monod velti fyrir sér sameindalíffræði í víðu samhengi í bók sinni Tilviljun og nauðsyn sem kom út árið 1970. Guðmundur Eggertsson prófessor emeritus við Háskóla Íslands þýddi bókina úr frönsku og Hið íslenska bókmenntafélag gaf hana út 2012.

 

Á málþinginu verða flutt fjögur stutt erindi um Monod, verk hans og áhrif þeirra. Guðmundur Eggertsson mun kynna Jacques Monod og bók hans Tilviljun og nauðsyn. Ólafur S. Andrésson prófessor í erfðafræði við Háskóla Íslands mun ræða sérstaklega rannsóknir Monod og félaga á genastjórn sykurnýtingar E. coli. Björn Þorsteinsson sérfræðingur við Heimspekistofnun HÍ ræðir og gagnrýnir hugtak Monods um „siðfræði þekkingarinnar“. Jafnframt mun hann huga að sambandi þessa hugtaks við skoðanir Monods á samfélagsmálum. Að síðustu mun Luc Fuhrmann sendiráðunautur flytja erindið “The impact of Chance and Necessity in the 70s”. Fundarstjóri verður Eva Benediktsdóttir, forseti Líf og umhverfisvísindadeildar HÍ.

 

Málþingið verður haldið 8. febrúar 2013, milli kl. 16:00 og 18:00 í Öskju Náttúrufræðihúsi HÍ. Aðgangur er ókeypis. Erindin verða fyrsta klukkutímann í stofu 132 og boðið verður upp á léttar veitingar að þeim loknum.

Málþingið er styrkt af eftirtöldum aðillum:

Sendiráði Frakklands á Íslandi

Líffræðifélagi Íslands

Örverufræðifélagi Íslands

Mannerfðafræðifélagi Íslands

Verk og náttúruvísindasviði HÍ

Gróco ehf

ORF líftækni

Hinu Íslenska bókmenntafélagi

GPMLS við HÍ