Kakšni že dvojčki

Kot kaže bomo zdaj morali pojmu enojajčnih (ali identičnih) dvojčkov in dvojajčnih dvojčkov dodati nov pojem, namreč možnost polidentičnih dvojčkov. Novica v reviji Nature namreč poroča o primeru dvojčkov, ki sta identična po materini strani, vsebujeta pa le mešanico genov očetovih spermijev.   

Jajčna celica se je namreč istočasno združila z dvema celicama spermijev, dvojčka sta torej himerna organizma, kjer ima vsak od dvojčkov del očetovih genov iz dveh različnih spermijev.

Tak dogodek je izjemno redek, najprej zaradi nenavadne oplodnje jajčne celice, nato da se je jajčna celica razdelila in končno, ker je pojav stroka sploh zaznala. Zanimivo bo slišati, kakšno naj bi bilo slovensko poimenovanje takega pojava.

Energija iz koruze...ne!

Ta novica vsekakor osvetljuje prihodnost bioenergije v nekoliko spremenjeni luči. Seveda je ne izloča iz nabora možnosti prihodnje energetske oskrbe sveta, zaostruje pa izbor surovin v postopkih biološkega pridobivanja energentov. Besede namestnika ameriškega energetskega ministra Claya Sella, da, cit: "...prihodnost bioenergentov ni temeljena na koruzi" so v delu brez dvoma sprožili premiki na trgu koruze, ko se je njena cena v zadnjem letu podvojila in dosegla najvišjo vrednost v zadnjih desetih letih. Ameriška proizvodnja etanola, naj bi iz količine 21 milijard litrov v letu 2007 skočila na 30 milijard litrov letno, kar napoveduje skoraj 80 biorafinerij, ki so letos pričele z delom.  

Proti-znanost

V zadnji številki Nature (7134) so se lotili obravnave problema, ki ga ni mogoče podcenjevati, ne glede na to, da se razumnik z občutkom za empirično utemeljeno znanost zlahka ogradi od njega. Na univerzah v Veliki Britaniji narašča število prvostopenjskih programov v t. i. komplementarni medicini, kjer se komentatorjem še zlasti zdijo sporni programi v homeopatiji. Sicer je pa vredno prebrati oba prispevka: novico urednika Jima Gilesa in komentar farmakologa Davida Colquhouna, oba sta prosto dostopna tudi na Colquhounovi spletni strani. Še en dokaz, kam lahko zapelje visoke šole iskanje polnjenja vpisnih mest za vsako ceno oz. z drugimi besedami kaj lahko pomeni za znanstveno poslanstvo visokih šol, kadar nekritično "prisluhnejo zahtevam trga".        

Ohranjanje pluripotentnosti embrionalnih izvornih celic (EIC)

Embrionalne izvorne celice (EIC) predstavljajo za prihodnost regenerativne medicine pomembno upanje. Vendar se ob etičnih problemih kot resno dodatno težavo navaja tudi njihovo gojitev in ohranjenje pluripotentnosti teh celic t. j. da se ne diferencirajo in tako ohranijo sposobnost kasnejšega razvoja v katerokoli tkivo ali organ. Za ta namen jih gojimo na mišjih fibroblastih, t.i. skrbniških celicah. Te celice EIC trajno zagotavljajo biokemijske signale, ki preprečijo diferenciacijo, so pa izvor drugih težav, ki omejujejo uporabnost EIC (npr. kontaminacijo EIC z mišjimi glikoproteini, kar ob uporabi EIC nato lahko izzove močan imunski odziv). Zdaj pa poročajo raziskovalci (objava M. Kahna in sod. v Proceedings of the National Academy of Sciences v prejšnjem tednu), da jim je uspela izolacija majhne molekula IQ-1, ki lahko prepreči spontano diferenciacijo EIC. To odkritje ima lahko izjemen pomen za nadaljni razvoj EIC do njihove klinične aplikacije.

Vakcina, ki naj prepreči razvoj raka

Dve ugledni ustanovi: Arizona State University (ASU) ter Klinika Mayo se lotevata kočljivega raziskovalnega projekta, katerega končni cilj ni nič manj kot vakcina, ki naj bi preprečila nastanek raka. Pot, ki ji želijo slediti je tako zunaj običajnih konceptov, da ne vidijo možnosti kandidature za javna sredstva, zato se zanašajo na angažiranje rizičnega oz. zasebnega kapitala.

Kot meni S.A. Johnston, vodja projekta, je v temelju nastajanja večine tumorjev celica, ki prestopi meje običajne celične kontrole in se začenja nenadzorovano deliti. S prehodom v rakavo celico pričenja ta proizvajati proteine, ki so tuji imunskemu sistemu telesa, a se uspejo pritajiti, da jih organizem ne prepozna in ne vzpostavi proti njim obrambe. V preskusih na živalih so ugotovili, da je z vakcinacijo s temi proteini vendarle mogoče izzvati imunski odziv, ki prepreči rast tumorja. Težava pa je, da je proteinski podpis (tj. njegova specifična zgradba) tumorskih celic pri vsakem posamezniku različen. Torej, tudi če zbolita dva bolnika za enakim tipom tumorja, se proteini njunih tumorskih celic razlikujejo. To seveda onemogoča izdelavo preventivne vakcine. In vendar raziskovalci predpostavljajo, da bo mogoče vendarle najti dovolj značilne vzorce podobnosti med proteini, torej najti značilen podpis, ki bi s svojo nespecifičnostjo omogočil pripravo preventivne vakcine. Nestrpno lahko pričakujemo, ali jim bo uspelo.

Robert Koch in Mycobacterium tuberculosis

Natanko pred 125 leti, na večer 24. marca 1882 je dr. Robert Koch (1843-1910) v predavanju v Fiziološkem društvu v Berlinu izbranemu avditoriju predstavil svoje odkritje bakterije Mycobacterium tuberculosis. Nekaj kasneje je predavanju sledila objava njegovega članka "Die Aetiologie der Tuberculose" v reviji Berliner Klinische Wochenschrift: 19 (1882) 15, str. 221-230. Ob številnih drugih odkritjih in iznajdbah, zaradi katerih ga radi imenujejo "očeta bakteriologije", je prav odkritje povzročitelja tuberkuloze pomembno pripomoglo k odločitvi, da so mu leta 1905 podelili Nobelovo nagrado za fiziologijo/medicino.

Trojna simbioza

Poročil o taki obliki simbioze v literaturi ni veliko. Objava Márqueza in sod. v reviji Science, ki jo citira The Scientist govori o sožitnem odnosu tropske trave Dichanthelium lanuginosum z endofitno glivo Curvularia protuberata, ki naseljuje korenine trave, gliva pa gosti dvovijčni RNA virus, ki glivi in posledično travi dodato omogoča odpornost za visoke temperature; te v okolju rasti "trojčka" dosegajo 65 st. C. Zanimiva je dodatna najdba, da infekcija negostiteljske rastline npr. paradižnika s to glivo, rastlini prav tako zagotovi toplotno toleranco; to ima seveda pomembne biotehnološke implikacije.

Galij proti bakterijam

Preprečiti bakterijam dostop do železa (Fe) s kelatorji je znana strategija kontrole mikrobne rasti (1 in 2). Zdaj pa so na Univerzi Washington iz Seattla v laboratoriju Pradeepa Singha in sod. dokazali, da galij (Ga), ki je kemijsko soroden Fe in je sposoben zamenjati ta za bakterije bistven element ter zavreti npr. rast bakterije Pseudomonas aeruginosa. Ta je znana kot spremljajoča težava pri cistični fibrozi in je tudi pogosta povzročiteljica hospitalnih infekcij. Zdi se, da omagujočim antibiotikom prihajajo na pomoč kemoterapevtiki.

Taksonomija biologij

Prof. Dolinar v podnaslovu svojega bloga Nove biologije pravi: "... biologija ni ena, biologij je več...". Da je razvrščanje pomembno za opredeljevanje strok in ved in po poti profesionalne identifikacije na nek način tudi za dobro počutje strokovnjakov, ki v njih delujejo, je najbrž mogoče razumeti. Da pa so lahko različne taksonomije tudi vzrok za razhajanje in sprožanje slabe volje je tudi znano. Zlasti, ko skušajo nekateri delitve namesto za namene iskanja stičnih točk in možnosti za povezovanje, uporabiti za kvalitativno razlikovanje, česar si seveda ni mogoče želeti.

Že pred časom je raziskovalec Alex Palazzo v svojem blogu The Daily Transcript ponudil v razpravo taksonomijo znanstvenih področij, ki jo je podrobneje obdelal za področje ved o življenju, kjer tudi sam deluje, druge vede pa je skušal predvsem izzvati k sodelovanju. Zdaj je svojo razvrstitev ponovno predstavil, tokrat že z nekaterimi dopolnitvami iz razprave, predvsem pa se je med tem časom nabralo veliko različnih odzivov. Kakorkoli se človek že opredeli do tega poskusa, vsekakor ponuja zanimivo branje.

Ali je globalno segrevanje potegavščina?

Tudi v našem prostoru je že zakrožil link do videa The Great Global Warming Swindle. To je pravzaprav TV film, ki ga je  TV Channel 4 iz Velike Britanije predvajal 8. marca letos in skuša na drugačen način osvetliti problematiko globalnega segrevanja in klimatskih sprememb. Predvsem želi izključiti kot vzrok segrevanja povečevanje koncentracije toplogrednih plinov, konkretneje CO2, v ozračju. Vsem, ki vas tematika zanima priporočam skok na blog Real Climate, kjer med drugim že teče razprava tudi o tem filmu. Dragocenost tega bloga je bogat nabor povezav do različnih, za to področje aktualnih spletnih virov.

"Lab-on-a-chip"

Miniaturizacija analiznih metod sili tudi v mikrobiologijo in tudi v njen klinični del. Sandrin post iz ScienceBloga in Yahoojeva novica to dobro ilustrirata.

In ker smo že omenili Sandro, to je Dr. Sandra Porter, ki poleg tega, da ima odličen blog Discovering Biology in a Digital World, sodeluje tudi v projektu priprave učnih materialov Geospiza.  

Pospešitev evolucije

Skupina raziskovalcev iz teksaške univerze Rice verjame, da mikroorganizmi uspevajo izrazito pospeševati evolucijo s stalnim prenosom delov DNK  - v procesu znanem kot horizontalni genski prenos (HGP) - med organizmi. "Vemo, da večina DNK v genomih nekaterih živalskih in rastlinskih vrst - vključno s človekom, mišjo, pšenico in koruzo - prihaja iz vključkov HGP" pravi Michael Deem, genski inženir iz Rice univerze, v izjavi za časnik.

Novim antibiotikom na sledi

Penicilin vemo, da ima izjemno pomembno vlogo v protimikrobni oz. v protiinfekcijski zaščiti, ne nazadnje ker inspirira raziskovalce pri iskanju novih protimikrobnih sredstev. Njegova bistvena prednost je, da je minimalno toksičen za višje organizme, zahvaljujoč posebnemu načinu delovanja na mikroorganizme. Njegov protibakterijski mehanizem temelji namreč na sesutju bakterijske celične stene, ki je brez strukturne primerljivosti v evkariontskih celicah. Odtod tudi netoksičnost penicilina za evkariontske celice. Zdaj na podobnih načelih učinkov na bakterijsko celično steno iščejo nove antibiotske molekule, kot poročajo raziskovalci na HHMI. Eden od encimov, ki sodeluje pri gradnji bakterijske celične stene tako da iz glikolipidne strukture lipida II odvzema sladkorje za gradnjo celične stene je najresnejši kandidat za cilj antibiotika, ki bi s simulacijo lipida II blokiral encimsko funkcijo in s tem onemogočil sestavljanje celične stene.

Tveganje prehlada na letalskih prevozih

Sicer redke epidemiološke študije ugotavljajo, da okoli 20% potnikov v prvem tednu po letalskem prevozu obolijo za akutno respiratorno boleznijo in da spremljevalci na poletih pogosteje zbolevajo za respiratornimi infekcijami kot kontrolna populacija. 

Ob ugotavljanju spektra mikrobnih povzročiteljev je največ infekcij z virusi influence in parainfluence, sledijo adenovirusi, metapnevmovirusi, koronavirusi in rinovirusi. Infekcije z bokavirusi, respiratornimi sincicijskimi virusi ter z legionelami, mikoplazmami in klamidijami so zgolj izjema (po Fleming Forumu).

Metaanaliza v podporo terapije septičnega šoka

Metaanaliza je statistična metoda v kateri uporabimo za vrednotenje zanesljivosti hipoteze primerjavo večjega števila študij na izbrano temo. Nedavna metaanalitična študija (povzemam po Fleming forumu) ugotavlja, da je preživetje pacientov s sepso, ki so prejemali poliklonsko i/v imunoglobulinsko terapijo ugodnejše v primerjavi z bolniki, ki so dobili placebo ali so bili brez take terapije.

A. baumannii v Iraku

Acinetobacter baumannii je patogena bakterija, ki povzroča oportunistične infekcije, pogosto hospitalnega izvora. V zadnjem času poročajo o velikih težavah s tem mikroorganizmov pri ranjencih v Iraku zlasti ko gre za seve, ki so zelo odporni proti številnim antibiotikom. S poglobljenimi študijami genoma tega organizma skušajo predvsem razložiti pomen in oblike prenosa t. i. "otokov patogenosti" med različnimi mikrobnimi skupinami po poti horizontalnega genskega prenosa.

Učinkovito odstranjevanje virusov iz pitne vode

Raziskovalci iz Univerze Delaware so razvili nov, cenen način odstranjevanja nezaželenih mikroorganizmov, vključno z virusi, iz pitne vode. Postopek, ki so ga tudi patentno zaščitili, temelji na postopku filtracije preko zelo reaktivnega elementarnega železa. Tako bi lahko zamenjali današnje načine dezinfekcije vode, pretežno s klornimi pripravki, ki pa lahko zapuščajo v vodi toksične stranske produkte.

V položaju smo, ko po podatkih World Health Organization (WHO) več kot milijarda ljudi nima dostopa do varnih virov pitne vode; posebno zaskrbljujoče je stanje v deželah v razvoju. Vsako leto beležimo štiri milijarde primerov diareje, predvsem pri otrocih in 88% teh primerov je posledica neustreznih vodnih virov ter njihove neustrezne sanitacije.

Učinkovitost predlaganega načina čiščenja dosega tudi 99,999% odstranjevanje virusnih delcev, ki so danes v večini zakonodaj tarča po kateri presojamo učinke čiščenja vode. Postopke je tudi poceni, ob tem pa omogoča celo obdelavo voda, ki se npr. v kmetijstvu uporabljajo pri namakanje polj za pridelavo presnih živil in v predelavi takih živil.

Pišemo v DNA

Ideja je bila v zraku že dolgo. Ne nazadnje, molekuli DNA že od nekdaj pravimo "informacijska molekula". Ampak zdaj so se zadeve lotili konkretneje. Na japonski univerzi Keio so pripravili umetno sekvenco DNA v katero so kodirali sintagmo slavne Einsteinove enačbe "e= mc2 1905!" in to vključili v genom bakterije Bacillus subtilis. In kaj si obetajo od tega: predvsem naj bi s prenosom sekvence skozi mikrobne generacije ohranili informacijo brez časovnih omejitev. Človek se sicer vpraša, kako bodo sekvenco zavarovali pred mutacijami, vendar v bakterijskem svetu najdemo rešitev tudi za to. Spomnimo se samo, kako uspe Deinococcus radiodrurans ohranjati pravopis DNA zaporedja.    

Promocija biologij

V predzadnejm postu citiram tudi Zimmerjev blog. Prav je, da dodam še kakšno besedo o tem zanimivem publicistu. Carl Zimmer je avtor številnih poljudno znanstvenih knjig in pogost pisec popularnih člankov v uglednih revijah za promocijo znanosti kot so The New York Times Magazine, National Geographic, Science, Newsweek, Popular Science in Discover. Večino člankov v polnem besedilu najdete na njegovi spletni strani, kjer boste našli tudi številne druge koristne povezave.   

Celična teorija

Na blogu Migrations boste našli berljiv zgodovinski pregled o nastanku celične teorije. Tudi sicer za celične biologe zelo uporaben blog.

Mikrobi se selijo s človekom

Preučevanje genetske različnosti mikrobnih vrst, ki so bodisi patogene ali so prebivalke živalskih indigenih ekosistemov (primer prebavil) daje zanimivo možnost spremljanja migracij mikroorganizmov in njihov gostiteljev v zgodovini biosfere. Na to pot se je v devetdesteih letih prejšnjega stoletja odpravil Mark Achtman, ko je pričel zbirati seve želodčne parazitske bakterije Helicobacter pylori iz različnih geografskih lokacij (po Zimmerju). S takim pristopom se je namreč mogoče lotiti pojasnjevanja številnih pojavov iz konteksta genealogije mikroorganizmov in njihovih gostiteljev, torej tudi pojavljanje človeških ras in etničnih skupin ter njihovih migracij. Achtmanov nedavni članek v reviji Nature opozarja na primerljivost razhajanja genetske skladnosti pri H. pylori in razširjanja človeške vrste v zadnjih 100.000 letih. Vsi se ne strinjajo z njim in pojasnjujejo vzorce o katerih govori Achtman kot rezultate nedavnih preskokov H. pylori iz živalskih gostiteljev na človeka.

Open Laboratory 2006

Sicer z rahlo zakasnitvijo naj predstavim zanimivo antologijo The Open Laboratory, ki je res luč sveta zagledal že januarja letos. Bora Zivkovic, biolog (konkretneje kronobiolog) iz Univerze Severna Karolina in odmeven bloger, je prireditev The Science Blogging Conference januarja 2007 uporabil kot priložnost za izdajo 50 najboljših blogov iz kategorije t.i. znanstvenih blogov v zanimivem zborniku. Ta je kupljiv tako v elektronski kot papirni obliki. Znanstveni blogi v blogosferi sicer niso izrazito številčna kategorija, postajajo pa vse vplivnejši. Dober promocijski učinek je vsekakor imela omenjena konferenca, ki naj bi postala tudi vsakoletno srečanje. Organizatorji že tudi zbirajo predloge prispevkov za antologijo leta 2007.  V Borovem postu najdete tudi povezave do številnih blogov iz različnih področij znanstvenega snovanja.