tg-cbmass-20121025

Az egész egy ujjperccel kezdődött, amit az orosz kutatócsoport egy szibériai barlangban talált egy kb. negyvenezer éves rétegben. Első blikkre "csak" egy neandervölgyi csontdarabkának tűnt, az ami az Altaj hegység Denisova barlangjából került elő és mivel az utóbbi években, aki a neandervölgyiekkel foglalkozik az mindenképpen kapcsolatba kerül a szóban forgó Homo faj mitokondrium-genomját már korábban megszekvenáló és jelenleg teljes genomjával bíbelődő Svante Pääbo-val, így nem meglepő módon ez a csontdarabka is az említett úr lipcsei laborjában kötött ki.

Itt aztán már szinte nagyüzemben folyik a neandervölgyi genom-szekvenálás (ami egyébként nem triviális móka, mert extrém tisztaság kell ahhoz, hogy a csontokból "modern" szennyezés nélkül kinyerjék a töredezett DNS darabokat) és az új mintát is betették a gépezetbe. A kijövő eredmény azonban mindenkit megdöbbentett: a csontdarabban levő szekvencia közel kétszer annyi helyen különbözött a modern emberi (H. sapiens) genomtól, mint a már ismert neandervölgyi mitokondriumok. Mivel ez egyben azt is jelentette, hogy jó eséllyel nem is egy neandervölgyiből származott (bár, lásd később), a szekvenciát újból, más eljárással is meghatározták, de az eredmény nem változott.

"This event indicates that the diversity of grape genome has been narrowed twice; first by the Biblical flood, followed by the re plantation of Noah ‘the first vintner’ (Genesis 9) on Mount Ararat, and second by Phyloxera (This et al. 2002)."

A fenti sorokat Heszky László, az MTA rendes tagja, vetette papírra egy tavalyi cikkében, amelyet valószínűleg tudományos életműve részének tart, hiszen szerepel az akadémiai publikációs listájában is. Mózes első könyvének szerepeltetése "tudományos referenciaként", külön pontot ér, bár érdekes lenne megtudni, hogy Heszky szerint pontosan ki peer-reviewol-ta a referált sorokat...  (Az idézett cikk a FVM által kiadott "Hungarian Agricultural Research" c. "szaklapban" jelent meg.)

razor-t illeti a dicsőség ezért a gyönyörű találatért és ezzel asszem lassan sorozatot indíthatunk "Kreacionizmus az MTA-n" címmel.

Natehát, ha esetleg valaki azt hitte volna, hogy a Pécsi Tudományegyetem döntése másfél éve a homeopátia felsőoktatásba való bevezetéséről, valami furcsa deviancia lett volna a magyar medicina történetében, az megnyugodhat: nem volt az.

Most a Semmelweis Egyetem honlapja kürtöli vígan világgá, hogy Magyarországon elsőként kötöttek együttműködési megállapodást a Heilongjang Hagyományos Kínai Orvostudományi Egyetemmel. A megállapodás értelmében a négy évet a SOTEn lehúzott medikák és medikusok az ötödik évben végzős klinikai gyakorlatukat a kínai egyetem magyar tagozatán folytathatják le, ahol:

a képzésben résztvevők a Kar által oktatott alapozó tárgyak tudásanyagán túl – mint anatómia, élettan, biológia – olyan szakmai tárgyakat sajátíthatnak el, mint a manuálterápiás kezelés, akupunktúrás terápia, szúrás és moxa technika, meridiánok és akupontok.

Akit érdekel, a szak szeptemberben indul, 30 fős minimális létszámmal. Reménykedni abban lehet, hogy ezután ők lesznek azok az orvosok, akik végzés után rögtön külföldre mennek (nem feltétlenül öregbítve a magyar orvoslás hírnevét a határokon túl...).

Újabb GMO-s hír a médiában, ami Magyarországon ma sajnos egyet jelent a népbutítási gépezet felpörgetésével.

Mi is akar lenni tehát az a bizonyos Amflora fedőnevű krumpli, aminek az európai termesztésére és forgalmazására a napokban kapta meg a BASF az engedélyt.

A krumplit, a mindenki által kétségtelenül jól ismert étkezési/takarmányozási célokon túl az iparban is felhasználják keményítőtartalma miatt, pl. papírkészítésre.

Az eljárás során a krumpliban levő keményítőt használják fel, pontosabban annak is csak az amilopketin komponensét. A másikat, az amilózt, ipari méretekben, energiát, vizet és reagenset nem kímélve leválasztják. Utóbbi lépést kikerülendő fejlesztette ki a BASF az Amflorát, amely nem (pontosabban csak alig) termel amilózt.

Hogy ezt elérjék, anti-sense technikákat felhasználva kiütötték az amilózszintézis útvonal egyik kulcs enzimjének a génjét. Ez, magyarabbra lefordítva, azt jelenti, hogy olyan transzgénikus növényt hoztak létre, amelyik hátulról-előre (is) átírja a szóbanforgó gént: az így létrejövő RNS, mivel komplementere a növényben normálisan jelenlevő génről készülő RNS-nek, összetapad azzal. Az ilyen kétszálú RNS pedig olyan folyamatokat indít el, amelyek saját lebomlásához vezetnek, vagyis soha nem íródik át róla fehérje. (A folyamatot RNS interferenciának nevezzük, és itt írtam róla bővebben.)

A fordított DNS bevitele speciális vektorokkal történik a növényi sejtekbe. Ahhoz persze, hogy el tudjuk dönteni, sikeres volt-e a bevitel szükség van valami markerre, ami jelzi a folyamat sikerességét. Az ilyen markergéneknek az a feladata, hogy segítségükkel gyorsan el tudjuk választani a DNSünket hordozó sejteket a többiektől: ennek egyik evidens módja, hogy a markergén védelmet nyújt valami reagens ellen, ami a többi sejtet elpusztítja.

Ezzel el is jutottunk a botrány alapjához: az Amflora esetében a marker gén egy antibiotikum (egész pontosan kanamycin) rezisztenciát hordozó gén, az nptII, amely szintén beépült a krumpli genomjába. És ez a para oka, pontosabban az attól való - mint mindjárt látni fogjuk, megkérdezhető megalapozottságú - félelem, hogy a rezisztencia gén a növényből átkerül a baktériumokba, majd horizontális géntranszferrel elterjed, eljut a humán patogénekbe is és még egy eszközt elvesztünk a baktériumok elleni harcban.

Egyrészt persze el kell mondani, hogy ez a technológia ma már meghaladott, mert meg vannak rá az eszközeink, hogy marker gén mentes transzgénikus növényeket állítsunk elő (vannak olyan labor-trükkök, amelyek segítségével a szelekciós lépés után "kivágható" a marker a genomból), s ennek megfelelően már folyik marker mentes krumpli előállítása is. Ugyanakkor a piacradobáshoz vezető utak rögösek, hiszen az Amflora esetében is közel tíz éve kezdődött a kérvényezősdi (és ez meg is magyarázza, hogy miért egy meghaladott technikát látunk itt: amikor fejlesztették, hajdanában-danában, még csak az létezett). 2005-ben már az Európai Élelmiszerügynökség zöld utat adott a dolognak, és mégiscsak ment a huza-vona mostanáig.

A rezisztencia terjedése, ugyan közegészségügyi szempontból nézve fontos felvetés, ugyanakkor megalapozottsága erősen megkérdőjelezhető: becslések szerint annak, hogy a genom 0.00015%-át kitevő DNS darab valóban átkerüljön egy baciba, optimális körülmények között is kevesebb, mint 10^-16-on. És ezek után még el kell jutnia is a megfelelő patogén törzsekbe, vagyis végső soron itt még ennél is nagyságrendileg kisebb valószínűségekkel dobálózunk, amelyek akkor is kicsik maradnak, ha eszünkbe idézzük, hogy baktériumokból nagyon sok van. A kanamycin rezisztencia elterjedésének/kialakulásánk lényegesen valószínűbb módja az orvoslásban, állatorvoslásban féllelkiismeretesen használt dózisokban rejlik. (Hiszen, mint az a kommentekben is előkerült, a kanamycin rezisztencia-gént eleve egy olyan baktériumból izoláláták, ami jelen van az emberben is, így ez sok nagyságrenddel valószínűbb forrása lehet a rezisztencia esetleges elterjedésének.)

És itt akkor elértünk a médiahisztihez, hiszen mindebből látható, hogy "egészségügyi" szempontokra hivatkozni, mint azt például az LMP közleménye is teszi, egyszerűen nem megalapozott. Inkább csak a zsigeri, ostoba GMO-ellenesség szítására jó ez az egész, amit jól tükröz a fenti link egyik kommentje, ahol a német BASF termékének apropóján a hozzászóló belezengett a világba, hogy "MONSANTO GET OUT OF EUROPE!"...

Pedig a GMO-król fontos, hogy értelmes vitát tudjunk folytatni. (Bővebben erről itt, itt és itt.) A pro érvekkel (gyorsabb, speciálisabb növénynemesítés, kevesebb növényirtószer, alkalmazkodóbb (kisebb területen, de jobban termő) fajok, fejlődő országokban vitaminok bevitele növényi úton, stb.) szemben fel lehet hozni normális kontrákat is (potenciális ökológiai veszély toxintermelő fajok esetén, monokultúrás termelés elterjedése, jelenleg az európai piacra való termelésnél potenciális előny a "GMO mentesség", a GMO gyártó multik állításait ugyanúgy le kell ellenőrizni, mint a gyógyszergyárak állításait, hiszen az anyagi érdek hegyeket mozgat meg). S mivel minden GMO különbözni fog, nem lesz olyan válasz, ami mindegyikre igaz lenne. Viszont értelmesen is el lehet(ne) dönteni, hogy melyiket éri meg és melyiket nem termeszteni. Akik mindebből hitkérdést akarnak csinálni, azok vagy maguk sem értik, hogy miről van szó, vagy egész egyszerűen hátsó szándékkal terjesztik az ostobaságot.

(A fénykép mrtruffle gyűjteményéből származik. Köszönet Áginak/macsakabagolynak a review tippekért.)

Méltatlanul elhanyagoltuk egyik kedvenc témánkat, a pigmentáció evolúcióját, de most remek apropó nyílik arra, hogy visszatérjünk rá.

Az utóbbi időben egyre aktívabb Hopi Hoekstra csoportja most az egerek után egy másik kistermetű gerinces csoportot célzott meg: az Új Mexikóban élő gyíkokat.

Egész pontosan három fajt, a keleti sövényleguánt (Sceloporus undulatus), a csíkos teju (Aspidoscelis inornata) és a Holbrookia maculata-t (magyar nevéért még nyomozok) tüntették ki figyelmükkel, mivel mindhárom fajnak ismertek "albínó" populációi, amelyek a Chihuahuan sivatag White Sands nevű gipszdűnéin élnek. Ebben a környezetben érelemszerűen előnyös fehérnek lenni, hiszen így kevésbé keltik fel az állatok a ragadozóik figyelmét, s mivel a táj kb. 6000 éve alakult ki, így ez egy viszonylag friss formáját jelenti az evolúciónak.

Az fő gyanúsított (mint ilyen esetekben lenni szokott) a pigmentációs útvonal kulcsgénje, a melanocortin-1-receptor (mc1r) volt: tudjuk, hogy ha ez a receptor-gén olyan mutációt szed össze, ami folytán folyamatosan aktív lesz, az fekete mintázathoz, ún. melanizációhoz vezet, míg a működését tönkretevő mutációk, világos (vöröses) színkomplexiót okoznak. (Itt egy kicsit szakmai, de zanzásított képi összefoglaló az útvonal működéséről.)

A három esetből kettőben be is bizonyosodott, hogy valóban az Mc1r működésével van gond és ez az oka (legalábbis részben) az észlelt "albinizmusnak". (Az ábrán a receptor vázlatába az egyes fajok esetében előforduló jellegzetes mutációk lettek feltüntetve. Ezek pontos mibenléte a fajok képe alatt található.) A két külön fajnál, azonban teljesen más módon került sor a receptor működésének modulálására. (A Holbrookia sp. esetében valahol máshol keresendő a fehér szín oka - hiába hordoz az mc1r génjük is egy jellegzetes mutációt, annak, úgy tűnik, nincs hatása.)

Annyi közös, mind a sövényleguánok, mind a tejuk esetében, hogy a mutáns receptorok jelenlétében a sejt sokkal kisebb válaszreakciót generál, mint azt tenné hasonló körülmények között, nem mutáns ("vad") receptor jelenlétében (az alábbi ábrán ezt méri a felszabaduló cAMP). Azonban míg a tejuk esetében ennek az az oka, hogy a receptor kevésbé "vezeti a jelet", a sövényleguánoknál a jelek szerint arról van szó, hogy a mutáns receptor alacsonyabb valószínűséggel kerül ki a sejt felszínére (és kevesebb receptor értelemszerűen kisebb jelet generál).

A mutációk típusa azért sem mindegy, mert ez határozza meg, hogy hatásuk domináns vagy recesszív. Mivel az Mc1r molekulák a sejt belsejében dimerizálódnak és csak ezt követően kerülnek ki a membránba, látható, hogy heterozigóta sövényleguáok esetében, hiába van jelen a "vad" allél is, azt a mutáns allél visszatartja a citoplazmába, így aztán a hatása ilyen körülmények közt is érezteti magát. Magyarán, a mutáció domináns. A tejuk esetében viszont a "vad" allél, ha jelen van, kompenzálni tudja a mutáns allél működőképtelenségét, azaz ez egy recesszív mutáció, aminek hatása csak akkor lesz látható, ha egy egyed kizárólag  a mutáns mc1r allélokat hordozza.

Mivel a szelekció a kinézeten, vagyis a fenotípusokon "dolgozik" mindez kihatással van a különböző élő populációk genetikai összetételére is. A leguánok esetében az "albínó" populációkban is jelen lesz a vad típusú allél, hiszen heterozigóta formában az még mindig fehér színt eredményez, viszont a hagyományos környezetben élőkből teljesen hiányozni fog a mutáns allél (mert nem épp adaptív a fűcsomók közt fehéren rohangálni). A tejuk esetében pedig épp fordítva: a "klasszikus" populációkban is megtalálható a mutáns allél, ellenben a vadtípusú variáns csak nyomokban van jelen a dűnelakók génállományában.

Összességében a példa szépen mutatja, hogy a konvergens evolúció sem mindig ugyanazt az útvonalat járja be, még ha gyakorta ugyanazon az útvonalon keresztül érezteti a hatását.

(Az első kép innen való.)

Rosenblum EB, Römpler H, Schöneberg T, Hoekstra HE. (2010) Molecular and functional basis of phenotypic convergence in white lizards at White Sands. PNAS 107(5): 2113-2117.