Erindi: af flugum og þorskum

Tveir framhaldsnemar í líffræði verja verkefni sín á næstunni.

Í dag 25. janúar 2013 mun Dagmar Ýr Arnardóttir verja ritgerð sína um breytileika í stjórnröðum ávaxtaflugunnar. Ritgerðin kallast "Testing for co-evolution between eve and hunchback in Drosophila melanogaster". Erindið er kl. 12:30 í stofu 131 í Öskju. Í ágripi segir:

Stjórnraðir í erfðamenginu gegna hlutverkum við að kveikja og slökkva á genum á réttum stað og tíma, bæði í þroskun og yfir æviskeið fjölfruma lífvera. Rannsóknir sýna að stjórnraðir eru vel varðveittar í þróun, og jafnvel má finna samsvarandi raðir í fjarskyldum tegundum eins og manni og fiski. Sérstaklega eru bindiset innan stjórnraða vel varðveitt, en við þau bindast prótín sem stýra virkni gena. Oft bindast mörg mismunandi prótín á hverja stjórnröð og sem ræður tjáningu gensins, á vefjasérhæfðan hátt eða í þroskun.

Náttúrulegar stökkbreytingar í bindisetum stjórnraða eru sjaldgæfar, t.d. þegar bornir eru saman margir einstaklingar sömu tegundar. Enn er sjaldgæfara að finna úrfellingar í sömu stjórnröð, hvað þá tvær sem báðar fjarlægja skilgreind bindiset fyrir sama stjórnprótín. Vitað er um eitt slíkt tilfelli. Í einni stjórnröð even-skipped gensins í Drosophila melanogaster eru tvær náttúrulegar úrfellingar sem fjarlægja tvö bindiset fyrir Hunchback stjórnprótínið.

Rannsóknin miðaði að því að kanna hvort að þessar úrfellingar væru staðbundið fyrirbæri (einungis í þessu geni) eða hvort vísbendingar væru um fleiri áþekka atburði í genamengi ávaxtaflugunnar. Markmiðið var að prófa tilgátur um samþróun stjórnprótínsins Hunchback og stjórnraða. 

Prófdómari verður Albert V. Smith. Leiðbeinendur Arnar Pálsson og Zophonías O. Jónsson.

Þriðjudaginn 29. janúar ver Klara Björg Jakobsdóttir doktorsritgerð sína: Langtíma breytileiki í erfðasamsetningu þorsks (Gadus morhua) við Ísland (á ensku: Historical genetic variation in Atlantic cod (Gadus morhua) in Icelandic waters).

Nánari upplýsingar um verkefni Klöru má finna á vefsíðu Guðrúnar Marteinsdóttur prófessors í fiskifræði (Marice).

Andmælendur eru  Svein-Erik Fevolden, prófessor við Háskólann í Tromsø, Noregi  og  Skúli Skúlason, prófessor við Háskólann á Hólum

Leiðbeinendur eru Guðrún Marteinsdóttir, prófessor við Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands, Daniel E. Ruzzante, prófessor við Dalhousie háskólann í Halifax, Kanada og Dr. Christophe Pampoulie, sérfræðingur hjá Hafrannsóknastofnuninni.

Rafdráttur til gæðagreininga á kjarnsýrum

Hans G. Þormar doktorsnemi við læknadeild HÍ og forstjóri Lífeindar/Biocule mun fjalla um Rafdrátt til gæðagreininga á kjarnsýrum (Electrophoresis to assess quality of nucleic acid samples).

Erindið verður föstudaginn 30. nóvember 2012 frá 12:30 til 13:10, í stofu 130 í Öskju, náttúrufræðihúsi HÍ.

Enskt ágrip erindisins:

Current methods in genetics use complex samples of nucleic acids e.g. genomic or transcriptomic samples. Such samples are put through a number of processes and purifications. The molecules in the samples are almost always of different length and strandness, e.g. single-stranded DNA (ssDNA), double-stranded DNA (dsDNA), single-stranded RNA (ssRNA), double-stranded RNA (dsRNA) or RNA•DNA hybrids. The nucleic acid molecules can be damaged by sample treatment. There has been no good way to characterize the composition of such samples, nor the effects of that for downstream processes. We have developed a Two-Dimensional techniques to analyse such complex samples based on differences in length, conformation and strandness.

Lífeind er sprotafyrirtæki sem spratt úr rannsóknarvinnu Jóns J. Jónssonar og nemenda hans við Læknadeild og Landspítala. Fjallað er um Lífeind á vef HÍ.

Fyrirtækið hefur það markmið að þróa og markaðssetja nýjar aðferðir til að einangra beint, úr flóknum erfðaefnissýnum, DNA-sameindir með óeðlilega byggingu. Aðferðirnar má m.a. nota til að einangra DNA-sameindir sem innihalda erfðabreytileika, stökkbreytingar og skemmdir.

Unnið er að markaðssetningu aðferða Lífeindar á alþjóðlegum vettvangi. Fyrirtækið hefur aðsetur innan Lífefna- og sameindalíffræðistofu í Læknagarði, sérhæfðu rannsóknar- og kennsluhúsnæði Læknadeildar Háskóla Íslands.

Erindið verður flutt á ensku. Dagskrá erinda líffræðistofu haustið 2012 má sjá á vef Líf og umhverfisvísindastofnunar.

Aðgangur er ókeypis og allir eru velkomnir með húsrúm leyfir. Nemendur eru sérstaklega hvattir til að mæta.

Vísindadagur Mannerfðafræðifélags Íslands

Vísindadagur Mannerfðafræðifélags Íslands (mannis.is) verður haldinn næsta fimmtudag 22. nóv. í samvinnu við Lífvísindasetur HÍ. Dagskráin hefst kl. 16:15 í Hringsal Barnaspítala Hringsins

Dagskrá

* Setning
* Kynning á starfsemi Mannerfðafræðifélags Íslands
* Eiríkur Briem: Raðgreining á microRNA
* Arnar Pálsson: Stofnerfðafræði
* Jón Jóhannes Jónsson: Framhaldsmenntun í erfðaheilbrigðisþjónustu í Evrópu
* Sigríður Klara Böðvarsdóttir: Erfðafræði krabbameina
* Vigdís Stefánsdóttir: Erfðaráðgjöf á Landspítala
* Vilmundur Guðnason: Rannsóknir Hjartaverndar

Fundarstjóri verður Guðný Eiríksdóttir

Svipfarsmengi og erfðamengi

Svipfar og erfðir, tvö af eilífðar viðfangsefnum líffræðinga. Af þessu tvennu er erfðamengið nú orðið auðveldara viðfangs. Lengstum var auðveldara að mæla fólk, hæð þess, þyngd, kyn og hlaupagetu, en nú er svo komið að erfðamengið er fljótlegra í greiningu.

Erfðamengi manns samanstendur af 23 litningum, sem hver kemur í tveimur útgáfum (ein frá mömmu og ein frá pabba). Að auki leggur mamma til lítinn u.þ.b. 16.000 basapara langan litning í orkustöðu frumna, hvatberanum. Hinir venjulegu litningar eru tröllauknir við hliðina á DNAbútnum í hvatberanum, og saman telja þeir um 6.4 milljarða basa (6.400.000.000). Ef litningarnir væru skrifaðir út í sömu leturstærð og nöfn í símaskrá, þyrfti um 200 símaskrár til að rita út eitt erfðamengi (miðað við 1000 bls. skrár). Það tæki nokkrar kvöldstundir að lesa þá doðranta, en blessunarlega höfum við tæknina okkar megin.

Erfðatækni, eðlisfræði og lífefnafræði gera okkur kleift að taka DNA sýni úr einstaklingum, og lesa litninga þeirra í milljónum búta. Síðan taka ofurtölvur við og forrit sem púsla herlegheitunum saman og segja okkur hvernig litningarnir eru upp byggðir. Þetta er raðgreining erfðamengis. Árið 2001 var tilkynnt um raðgreiningu erfðamengis mannsins, en rúmlega 10 árum síðar eru hundruðir ef ekki þúsundir erfðamengja raðgreind.

En hvers vegna að raðgreina erfðamengi mismunandi einstaklinga?

Ástæðan er sú að erfðamengin eru ólík. Litningarnir sem við fáum frá pabba og mömmu eru ekki eins. Í erfðaefninu eru frávik, breytingar á stökum bókstöfum (bösum) eða stærri hlutum (jafnvel heilum genum eða litningahlutum). Núna er getum við borið saman erfðamengi og greint slík frávik, stökkbreytingar sem eru í erfðamengi þess fólks sem við skoðum. Þegar bókhaldið er skoðað kemur í ljós að a.m.k. 15.000.000 staðir í erfðamenginu eru breytilegir. Það er algerlega augljóst, erfðafræðilega allavega, að allir eru einstakir!

En hvaða áhrif hafa stökkbreytingarnar?

Flestar stökkbreytingar hafa engin áhrif á svipfarið. En sumar hafa áhrif, sem sést t.d. á því að hæð er bundin erfðum. En hvaða breytingar bera áhrifin milli kynslóða? Það vitum það ekki - nema framkvæma kortlagningu. Þá þurfum við að skoða svipfar (t.d. hæð) hjá hópi fólks, og skoða margar stökkbreytingar í hverjum einstaklingi. Síðan þurfum við að gera tölfræðipróf og kanna hvort að samband sé á milli einhverrar stökkbreytingar og hæðar. Ef mjög sterkt samband finnst milli einnar stökkbreytingar og eiginleikans, og/eða það hefur verið sannreynt í mörgum hópum - ályktum við að stökkbreytingin hafi eitthvað með hæð að gera. Ef stökkbreyting sýnir ekki samband við hæð, þá er mögulegt að hún hafi áhrif á einhvern annan eiginleika (t.d. fituprósentu eða greind).

Svipfarsmengið er óravítt

Erfðamenginu er hægt að troða í nokkrar símaskrár. En svipfarsmengið er að öllum líkindum óendanlegt. Það er nógu einfalt í upphafi að telja upp eiginleika: kyn, hæð, þyngd, hlaupageta, greind, stærð eyrnasnepla og frjósemi. En er fljótt að flækjast. Tökum þyngd sem dæmi. Hún sveiflast heilmikið yfir ævina. Eigum við þá að skrá þyngd við fæðingu, og hverjum afmælisdegi eftir það? Eða skiptir máli að sumir borða mjög mikið, en horast þess á milli? Einnig má tíunda félagslega eiginleika og skapgerð, færni til samskipta, söngs eða íþrótta, allt svipfarseiginleika sem vel er hægt að mæla. Og ef við förum inn í líkamann finnst urmull svipgerða, t.d. stærð, hlutföll og lögun líffæra og beina. Hvað þá virkni líffæra, einstakra ensíma, æða eða hára? Ef þessu væri haldið áfram, er ég nokkuð viss að 200, 1000 blaðsíðna símaskrár myndu duga skammt.

En hvers vegna viljum við skoða þessi tæknilegu smáatriði? Áhugamenn um fótbolta eru ekki að velta sér upp úr þykkt læra Cristiano Ronaldo (nema örvæntingafullar eiginkonur og ánægðar engrakonur).

Hví vilja líffræðingar og læknar mæla ensím í meltingarvegi, stærð heilastöðva og gönguhraða?

Vegna þess að slíkir eiginleikar tengjast líffræði sjúkdóma. Mikið eða lítið magn viðeigandi amýlasa segir til um hversu vel viðkomandi meltir sterkju. Stærð ákveðinna heilastöðvar tengist Alzheimer sjúkdómnum og gönguhraði hefur spágildi hvað varðar lífslíkur.

Að lokum, maðurinn er undarleg og heillandi fyrirbæri. Með því að kafa í óravíddir erfðamengisins og blaða í svipfarsmenginu sést að hann er e.t.v. margslungari vera en okkur grunaði. En áður en við rúllum upp úr sjálfsdýrkun, er ágætt að rifja upp að blessaður laxinn er líka flókinn (erfðamengi hans er áþekkt okkar að stærð en samt með fleiri gen en við, en hann ekki jafngóður í fótbolta.

Kveikjan að þessum pistli var frétt um vísindaafrek Hjartaverndarmanna. Þeir slógu í púkkið með nokkrum erlendum hópum (og Íslenskri Erfðagreiningu, í einni greininni), og kortlögðu erfðaþætti sem tengjast stærð og ummál höfuðkúpu, heilastöðva, stærð höfuðkúpu barna og beinþykkt og beinbrotshættu (sjá yfirlit á vef Nature Genetics og umfjöllun RÚV - Kortleggja helstu líffærakerfi líkamans.

Kortlagning erfðaþátta í vorskriðnablómi

Bjarni Vilhjálmsson stærðfræðingur og lífupplýsingafræðingur vann við  Gregor Mendel Institute við Vínarháskóla en er nýráðin á tilraunastofu Alkes Price við Harvard Háskóla (Price laboratory)). Hann mun fjalla um kortlagningu erfðaþátta í vorskriðnablómi (Arabidopsis thaliana) í erindi 11. apríl 2012 (kl. 11:00-11:45).

Erindið verður flutt á ensku.

Erindið heitir: Erfðamengjaskimun fyrir þáttum sem hafa áhrif á marga eiginleika í uppskiptum stofni (A mixed-model approach for genome-wide association studies of correlated traits in structured populations).

Samhliða skimun fyrir áhrifum hundruða þúsunda breytinga í erfðamenginu á ákveðna eiginleika er núna möguleg fyrir nokkrar lífverur. Eitt megin vandamál slíkra rannsókna er fylgni á milli einstaklinga eða eiginleika. Fylgni milli einstaklinga kemur til af stofngerð, ef stofninn er uppskiptur og æxlast ekki handahófskennt. Fylgni á milli eiginleika sprettur úr þroskunarfræði og lífeðlisfræði lífverunnar, sem veldur því að t.d. hæð og breidd fylgjast að. Bjarni hefur notað blönduð líkön (mixed models) til að reyna að sundurliða slíka fylgni og greina áhrif stökkbreytinga á fleiri en einn eiginleika í uppskiptum stofnum (ítarlegra enskt ágrip fylgir).

Mynd af tölfræðilegum tengslum yfir marga litninga. Á X ás eru mismunandi litningar, og á Y ás eru tölfræðileg tengsl (- log af p-gildi). Fengin frá B. Vilhjálmssyni.

ATHUGIÐ þessi fyrirlestur Líffræðistofnunar verður haldinn í fundarherbergi Jarðvísindastofnunar á 3. hæð Öskju, náttúrufræðahúsi HÍ. Erindið er einnig á miðvikudegi, ekki föstudegi eins og hefð er fyrir.

Dagskrá vorsins má nálgast á vef Líf og umhverfisvísindadeildar HÍ.

Enskt ágrip:

Due to decreasing costs of sequencing and genotyping, genome-wide association studies (GWAS) are becoming a standard approach for studying the genetics of natural variation. A major problem in such studies is that the complicated dependence-structure of the data ? between loci as well as between individuals ? makes estimating the effect of an individual locus challenging. Mixed models have emerged as a general and flexible approach for dealing with this problem. Here we extend this approach to carry out GWAS of correlated phenotypes. One application is dealing with traits that are biologically related: using human cohort data, we demonstrate greatly increased power to detect pleiotropic loci that effect more than one type of blood lipid. A second application is dealing with the same trait measured in multiple environments: using Arabidopsis data, we demonstrate the identification of loci whose effect depends on the environment.

 

Þroskunarfræðilegur grunnur afbrigðamyndunar bleikju

Fræðsluerindi á Tilraunastöð Háskóla Íslands í meinafræði að Keldum. Fyrirlesari: Sigurður Snorrason, prófessor við líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands.
 
Í íslenskum vötnum hafa forvitnileg afbrigði bleikju ítrekað myndast frá lokum síðustu ísaldar. Ferlin virðast tengd skilyrðum á hverjum stað. Þannig hafa orðið til fjölmargir dvergbleikjustofnar í lindum og í stöðuvötnum má oft finna tvö afbrigði eða fleiri sem nýta mismunandi búsvæði. Svipfarsbreytileiki sá sem afbrigðin markast af er að þónokkru leyti tengdur erfðum og því blasir við að spyrja hvaða gen eða genakerfi það eru sem liggja til grundvallar. Rannsóknir þær sem kynntar verða í fyrirlestrinum miða að því að kanna tengsl milli náttúrulegs breytileika í beinum og vöðvum og mismunar í tjáningu gena milli afbrigða á mismunandi stigum þroskaferilsins. Aukinn skilningur á þessum tengslum mun varpa nýju ljósi á gangvirki aðlögunar og afbrigðamyndunar.

Erindið verður haldið fimmtudaginn 9. febrúar kl. 12:20, í bókasafni Tilraunastöðvarinnar.

Erfðamengi og tjáning þess í 14 apategundum

Föstudaginn 20. janúar 2012 mun Páll Melsted lektor við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild Háskóla Íslands halda erindi sem kallast Frumraðgreining á mRNA röðum.

Páll er nýkominn til starfa við HÍ, en vann sem nýdoktor við rannsóknir á genatjáningu og þróun meðal 12 tegunda mannapa, apa og skyldra tegunda. Erindi hans fjallar um nýjar leiðir til að raða sama mRNA röðum úr lífverum sem ekki hafa verið raðgreindar að fullu. Í erindinu verður lögð áhersla á eiginleika algríms og forrits sem Páll hannaði til að leysa þetta vandamál og tæpt á helstu niðurstöðum rannsóknarinnar.

Tegundir með lítinn erfðabreytileiki innan stofns eru í hættu, af að með takmarkaðan breytileika á stofninn erfiðara með að þróast, t.d. ef umhverfi breytist.

Það er talið að tegundir í útrýmingarhættu séu sérstaklega veikar fyrir, ef erfðabreytileiki innan stofnsins sé orðinn mjög lítill. Páll og félagar hafa sýnt það er lítið sem ekkert samband á milli erfðabreytileika innan stofns og þess hvort að mannapa eða apategund er álitin í útrýmingarhættu. Sú staðreynd bendir til að hægt sé að bjarga stofnum mannapa og apa, ef við höfum rænu á að vernda búsvæði þeirra og hætta veiðum.

Páll fjallaði um líffræðilegar niðurstöður rannsókna sinna á líffræðiráðstefnunni síðastliðinn nóvember. Úr ágripi erindis hans.

Samanburðarrannsóknir á erfðamengjum prímata hafa gefið góða innsýn inn í þá þætti þróunar sem móta erfðafræðilegan fjölbreytileika og fundið líklegastu erfðafræðilegu  útskýringu  á aðlögun einstakra tegunda að umhverfi sínu. Til þessa hafa rannsóknir verið takmarkaðar við fáar tegundir. Fá erfðamengi prímata  eru raðgreind að fullu, þar á meðal erfðamengi þeirra tegunda sem eru í hvað mestri útrýmingarhættu.

Í þessari rannsókn höfum við tekið fyrsta skrefið til að brúa þetta bil með því að raðgreina RNA úr lifrum margra einstaklinga fyrir 16 tegundir spendýra, þar á meðal manna og 11 annarra prímata. Af þessum 11 prímötum eru 5 lemúrar, letiapar og galagóapar þar sem lítið eða ekkert er þekkt um erfðamengi þeirra.

Til að  greina gögnin þróuðum við aðferðir við frumraðgreiningu á mRNA gögnum úr háhraðaraðgreinum. Alls voru 5721 gen raðgreind að meðaltali fyrir hverja tegund. Út frá þessum gögnum var hægt að bera saman erfðabreytileika  og aðgreiningu milli tegunda bæði frá genaröðunum sjálfum og gögnum um tjáningu gena.

Við fundum mynstur í breytileika gena og genahópa sem samsvarar jákvæðu vali, þar á meðal 18faldan fjölda gena (miðað við núlltilgátu) úr genahópi oxunarkorna sem hafa líklega þróast undir jákvæðu vali í forfeðrum prímata. 

Erindið verður flutt á ensku.

Föstudagfyrirlestrar Líffræðistofnunar hefjast kl 12:30 í stofu 130 í Öskju, Náttúrufræðahúsi HÍ. Þeir eru öllum opnir með húsrúm leyfir. Dagskrá í heild sinni má nálgast á vef Líf og umhverfisvísindadeildar HÍ.

Viðtal var við Pál í morgunútvarpi rásar 2 nú í vikunni.

Leiðrétting, í fyrstu útgáfu pistils stóð 13. janúar, rétt er að erindið verður 20. janúar. Velvirðingar er beðið á þessum mistökum.

Ítarefni

Comparative RNA sequencing reveals substantial genetic variation in endangered primates. Perry GH, Melsted P, Marioni JC, Wang Y, Bainer R, Pickrell JK, Michelini K, Zehr S, Yoder AD, Stephens M, Pritchard JK, Gilad Y. Genome Res. 2012 Jan 3.

Erindi: Guðmundur Georgsson á Keldum og erfðamengi hitaþolinna baktería

Ég vildi benda líffræðilega þenkjandi fólki á tvö forvitnileg erindi í þessari viku. Fyrst ber að nefna erindi Sigurðar Ingvarssonar um Guðmund Georgsson lækni, sem starfaði lengstum á Rannsóknastöð háskólans í meinafræði að Keldum. Úr tilkynningu:

Miðvikudaginn 11. janúar 2012 er við hæfi að rifja upp rannsóknastörf Guðmundar Georgssonar læknis, en þá eru liðin 80 ár frá fæðingu hans, en hann lést 13. júní 2010. Fræðasvið Guðmundar var meinafræði og starfaði hann lengst af á Tilraunastöð Háskóla Íslands í meinafræði að Keldum sem sérfræðingur í líffærameinafræði og einnig veitti hann stofnuninni forstöðu um árabil. Doktorsritgerð Guðmundar frá Háskólanum í Bonn fjallaði um æxlisvöxt, en að Keldum starfaði hann lengst af með príon- og veirusjúkdóma í sauðfé. Meinafræði hefur skipað stóran sess í starfinu á Keldum og framlag Guðmundar á því fræðasviði efldi skilning á framgangi sjúkdóma og samspili hýsils og sýkils. Hann var í mikilvægri alþjóðlegri samvinnu beggja vegna Atlantshafsis. Guðmundur vann að því að efla Tilraunastöðina sem alþjóðlega vísindastofnun og vildi ávallt framgang hennar sem mestan. Í fyrirlestrinum verður rýnt í helstu vísindaritverk Guðmundar.

Hitt erindið flytur Sigmar Stefánsson doktorsnemi við Líf og umhverfisvísindadeild HÍ sem starfar með Guðmundi Ó. Hreggviðssyni á Matís. Erindi hans fjallar um erfðamengi hitaþolinna baktería af ættkvíslinni Thermus. Úr tilkynningu:

Föstudaginn 13. janúar 2012 mun Sigmar Stefánsson doktorsnemi við Matís og Líf og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands halda erindi um aðskilnað tegunda í ættkvísl hitakærra Thermus baktería.

Doktorsverkefni Sigmars fjallar um erfðamengi hitaþolinna Thermus baktería, sem eru algengar í heitum hverum m.a. á Íslandi. Markmiðið er að skilgreina umhverfisbreytur sem hafa áhrif á erfðauppbyggingu mismunandi Thermus tegunda og stofna, sem hafa verið raðgreindar í heild sinni. Könnuð er samsetning erfðamengjanna, flutningur gena á milli tegunda (hliðlægur genaflutningur - lateral gene transfer) og breytingar á genafjölskyldum. Sigmar hefur skrifað forrit til að kanna erfðasamsetningu Thermus tegundanna með tilliti til efnaskipta, umritunar, prótín og umhverfisbreyta.

Titill erindisins er Pan-thermus, classification and evolutionary analysis of the thermophilic microbial genus of Thermus. (Pan-thermus, aðskilnaður tegunda í ættkvísl hitakærra Thermus baktería). Erindið verður flutt á ensku.

Föstudagfyrirlestrar Líffræðistofnunar fara fram í stofu 130 í Öskju, Náttúrufræðahúsi HÍ. Þeir eru öllum opnir með húsrúm leyfir og eru fluttir á íslensku (nema annað sé tekið fram). Dagskrá í heild sinni má sjá á vef Líf og umhverfisvísindadeildar HÍ.

Mauramengin

Rúmlega 14000 tegundir maura finnast á jörðinni. Þeir samsvara um þriðjungi lífmassa allra skordýra, sem er umtalsverður. Eitt af því sem útskýrir undraverðan árangur maura er sú staðreynd að þeir vinna saman. Þeir eru félagsskordýr og eins og ættingjar þeirra býflugurnar byggja margar tegundir þeirra hin reisulegustu bú.

Greinar í Plos Genetics og PNAS* vikunnar marka nýtt skref í rannsóknum á líffræði maura. Erfðamengi fjögurra maurategunda hafa nú verið raðgreind (upp að ákveðnu marki). Um er að ræða laufskurðarmaura (Leaf cutter ant, Atta cephalotes), eldmaura (fire ant, Solenopsis invicta), rauðskurðar maura (red harvester ant, Pogonomyrmex barbatus og argentíska maura (Linepithema humile). Laufskurðarmaurarnir eru sérstakir að því leyti að þeir skera lauf og bera í bú sitt, þar ala þeir önn bakteríur sem brjóta niður laufin og losa um næringu sem maurarnir nýta. Án bakteríanna gætu maurarnir ekki nærst á laufunum. Í erfðamengi laufskurðarmaura vantar nokkur gen sem nauðsynleg eru til að mynda tiltekin næringarefni. Talið er að þau hafi reynst óþörf eftir að þeir tóku upp landbúnað, þ.e. bakteríur sem húsdýr (eða búsdýr).

Rauðskurðarmaurarnir finnast í N.Ameríku en stofninn hefur dregist saman að undanförnu. Talið er að hluti ástæðunar sé samkeppni við hinar tegundirnar tvær, eldmaura og argentísku maurana sem báðar hafa hreiðrað um sig í Bandaríkjunum.

Í erfðamengjum mauranna má greina að þeir búa yfir mjög fjölbreyttu kerfi prótína og ensíma sem hjálpa til við samskipti einstaklinga. Almennt mynda maurar stakar byggðir, í hverju maurabúi ríkir ein fjölskylda sem berst hatramlega við skylda maura og aðra ættingja sem reyna að smeygja sér inn í búið eða taka auðlindir. Ein undarlegasta frávikið frá þessari reglu eru argentísku maurarnir, en þeir mynda súperbú (supercolony), þar sem maurar á stóru svæði hjálpast allir að. Stórkostlegasta dæmið um þetta er að maurar sem uppaldr eru á mismunandi meginlöndum vinna saman ef þeir lenda í sömu súpunni. Vitað er um eina aðra tegund sem sýnir slíka samhjálp, það er sú sem við tilheyrum.

Margir líffræðingar hafa rannsakað þessar einstöku verur, en Edward Wilson og Hölldobler skrifuðu saman maurabiblíuna (ANTS). Ég hef áður gert þá félaga að umræðuefni - undir misvísandi titli (Maur, maur, maur, maur, maur...), þar segir meðal annars um Hölldobler.

[Hann er] þýskur dýrafræðingur af Goethes-náð flutti erindi í Chicago eitt árið sem ég var þar. Hann lýsti rannsóknum sínum á maurum. Félagsskordýr eru alveg mergjuð fyrirbæri, þar vinna saman systur og bræður, í búi sem móðir þeirra er drottning. Einstaklingarnir eru aðskiljanlegir, þú getur greint muninn á hverjum maur, en þeir eru samt hluti af einhverju stærra. Félagsskordýr hafa verið notuð sem líkön til að rannsaka samvinnu og samhjálp, eins og þegar maurar leggja slóð fyrir bræður sína í átt að fæðuuppsprettu. Hölldobler lýsti því t.d. hvernig maurarnir ramba á réttar greinar á tré með því að hlera eftir þvi hvar aðrir maurar eru að saga laufblöð.

Myndin er af vefsíðu The Onion, sem er ekki alveg jafn alvarlegur miðill og Plos Genetics.

Ítarefni

Newly Decoded Ant Genomes Provide Clues on Ant Social Life, Pest Control ScienceDaily (Jan. 31, 2011)

The birth of ant genomics  Raghavendra Gadagkar PNAS April 5, 2011 vol. 108 no. 14 5477-5478 doi: 10.1073/pnas.1100765108

Maurabú grafið upp - Youtube myndband: þakkir til Hildar fyrir sendinguna.

*Proceedings of the national academy of the sciences, rit amerísku vísindaakademíunnar.

Víkjandi brandari

Ég myndi krefjast erfðaprófs áður en ég prentaði þessa frétt í blaðinu mínu. The SUN er hins meira umhugað um að selja blöð en að gæta sannleikans. Það sama á við um miðla sem endurprenta slúður þeirra án gagnrýni.

The SUN reyndi að gefa fréttinni blæ virðuleika með því að ræða við Bryan Sykes forstöðumann Oxford Ancestors Ltd. Vinur minn hjá Decode sagði mér frá Bryan, sem stofnaði fyrirtæki sem stundar einskonar "erfðafræðilegan lófalestur". Hann sagðist t.d. geta rakið ættir allra aftur til 7 ættmæðra mannkyns (sjö dætur Evu - var þetta kallað), á grundvelli hluta hvatberalitningsins. Að auki skáldaði hann þjóðsögur í kringum þessar dætur Evu og gaf þeim djúpstæða og afgerandi eiginleika, svona dáldið eins og Bionicle og Pokemon kallarnir hafa. Þetta eru vísindi í anda The SUN.

En ef við gefum okkur að drengurinn sé afkvæmi karlsins og konunar sem eru með honum á myndinni, þá er líklegasta skýringin á litarhafti hans sú að hann sé arfhreinn um víkjandi stökkbreytingu í geni sem tengist myndun litarefnisins eumelanin. Allir einstaklingar eru með einhverjar víkjandi stökkbreytingar, sem oftast skaða virkni viðkomandi prótíns eða einhvers líffræðilegs ferlis. Það er ekki fyrr en viðkomandi fær galla í sama geni frá báðum foreldrum að áhrif stökkbreytingarinnar verða ljós. Í þessu tilfelli væru foreldrarnir arfblendnir um gen sem stuðlar að myndun litar, eðlilega útgáfa gensins dyggði til að mynda nægan lit. En þegar drengurinn fær tvær stökkbreyttar útgáfur af geninu "fölnar" í samanburði við foreldra sína.

Ítarefni um erfðafræðileg upprunapróf: Erfðapróf og uppruni

Svört hjón eignast hvítt barn