tg-cbmass-20121025

A news@nature híradása szerint, a Törökországban influenzában meghalt egyik beteg mintáiból izolált vírus RNSében egy olyan mutációt fedeztek fel, amely megkönnyíti a vírus számára az emberi felső légutak (orr és torok) megfertőzését. Mivel a másik áldozat mintájában ugyanez a mutáció nem lelhető fel, szerencsére ez egyelőre csak izolált esetnek tűnik. De ettől még nem egyedi: 2003-ban Hong Kong-ban, illete tavaly Vietnámban is észlelték ezt a fajta mutációt (utóbbi esetben szintén halálos volt a következménye).
Mint arról korábban írtam, bár mindenki egy közönséges humán influenza vírus és a H5N1 madárinfluenza vírus genetikai anyagának keveredésétől (reasszortációjától) várja a következő pandemikus influenzát, az igazi veszély az lehet, hogy az 1918-as "spanyol náthához" hasonlóan a madárinfluenza valamilyen módon közvetlenül adaptálódik az emberre. Az említett mutáció egyértelműen ebbe az irányba tett lépés, de azért pánikra még messze nincs ok, és nemcsak azért mert az eset izolált volt, hanem azért is mert egy mutáció még nem lenne elég. Ahhoz, hogy valóban pandemikus influenzává váljon a H5N1, genetikai állományának mind a nyolc darabján több mutáció kellene fel halmozódjon.

A Scientific American honlapján leltem az eheti Nature egyik rövid cikkének összefoglalójára.
Két brit kutató egy hangyafaj, a Temnothorax albipennis egy érdekes szokását, az ún. "tandem futást" tanulmányozva, valószínűleg az első, rovar tanítási gyakorlatot írta le. A "tandem futás" lényege, hogy egy táplálékforrás helyét ismerő hangya megmutatja "naiv" társának a táplálékhoz vezető utat. Ami azonban külön érdekessé teszi a jelenséget az az, hogy a megfigyelés szerint a két hangya kommunikál: amikor az elülső túlságosan előrerohan (hiszen könnyű neki, Ő már ismeri az utat, amit társa éppen megjegyezni próbál), lelassít és bevárja, amíg fajtársa beéri és csápjaival megpaskolja a hátát. Mivel ehhez a művelethez kölcsönös koordinációra van szükség, minden jel szerint kielégíti a "tanítás/tanulás" fogalmát.

A már említett tavaly decemberi Nature Reviews Genetics melléklet egy másik cikke a testfelépítés létrejöttében kulcsszerepet játszó homeobox (Hox) génekkel foglalkozik, pontosabban azzal, hogy miként is variálódhat ezek funkciója.[1] A Hox gének a test hosszanti felosztásáért felelnek, expressziójuk (illetve különböző Hox gének expressziójának kombinációja) meghatározza, hogy adott pozícióban milyen struktúrák (pl. végtagok) fejlődnek. Két igen érdekes tulajdonságuk van: egyrész a többsejtű állatokban szinte univerzálisak és ugyanazt a funkciót látják el (1. Ábra), másrészt a kromoszómákon egymás mellett találhatóak és jellegezetes időbeli és térbeli kollinearitást mutat a genomban való elhelyezkedésük: vagyis az a gén amelyik a "sorban" előrébb található általában hamarabb és a fejhez közelebbi területen jut kifejeződésre.

Annak ellenére, hogy rengetegen foglalkoznak ezekkel a génekkel, hosszú évek óta, a szabályozásukról illetve a kollinearitás okáról még mindig csak halvány sejtéseink vannak. Tudjuk, hogy az egyes Hox gének képesek egymás expresszióját szabályozni, és nemrég arra is fény derült, hogy rövid, nem kódoló, de egyes gének végső szakaszával komplementer mRNS molekulák (miRNA) is szabályozhatják a kifejeződésüket (ezek a génről átíródott mRNS-hez kötődve serkentik annak lebontását) (2. Ábra). A kollinearitás oka egyesek szerint a kromoszómák, pontosabban az ún. kromatin szerkezetében kereshető. A DNS molekula ugyanis jellegzetes módon ösze van csomagolva, és általában csak az éppen átíródó gének körül lazul fel ez a csomagolás (az ilyen laza csomagolódású DNS alkotja az ún. eukromatint). Mivel a Hox gének fizikailag egymás után találhatók a kromoszómán, elképzelhető, hogy amikor ezen gének átírásra kerülnek a csomagolás legelől nyílik először fel, és az eukromatinná való alakulás csak fokozatosan terjed tova, ami időbeli eltolódást okoz a hátrébb lelhető gének kifejeződésében.

2. Ábra: A homebox gének szabályozása is evolúciósan konzervált: mind a zebrahal, mind a muslica fejlődő egyedeiben igen hasonló expressziója miRNA molekulák szabályozzák egyes Hox gének átírásának helyét.[1]

A Hox gének expressziójának bütykölése az evolúció kedvelt időtöltése, mint azt láttuk a kígyók esetében, de számos egyéb példa is akad: az egyik legelegánsabb a rákfélék csoportjához kapcsolható, ahol kimutatták, hogy az Ubx-Antp homeobox gének expressziója befolyással van arra, hogy egyes rendekben a torhoz kapcsolódó végtagok az étkezésben használatos szervé ún. maxillapédiává módosulnak vagy lábként működnek (3. Ábra).[2]

3. Ábra: A rákfélék között az Ubx-Antp gének expressziója pontosabban annak hiánya szabályozza a tor egyes szelvényein lelhető nyúlványok identitását: ahol az említet gének hiányoznak (fehér) vagy csak igen alacsony szinten vannak jelen (narancssárga), ott a táplálkozásnál használt maxillapédiák alakulnak ki, szemben a magas expressziójú szelvényekkel (piros), ahol lábakat találunk.[2]

Végezetül ugyancsak az ízeltlábúak jóvoltából, arra is tudunk példát mutatni, hogy homeobox gén elveszti a homeotikus funkcióját és más szerepet kap. A Drosophila bicoid (bcd) génje például gazdája hossztengelyének legfontosabb szabályozója: már az mRNS is a pete egyik (leendő elülső) végében koncentrlódik, amely révén egy gradiens jön létre a fehérje szinten. Ez a gradiens szabályozza aztán később más, a testfelépítésben fontos transzkripciós faktorok működését. Azonban, mint az már régebben kiderült ez egy kicsit különc tulajdonsága a muslicáknak és a legtöbb többi rovarban más rendszer felelős a fent leírt szabályozásért. A bcd eredetileg egy Hox3 gén duplikációjával jött létre (erről helyzete is árulkodik, 1. Ábra), majd fokozatosan elvesztette eredeti funkcióját és újat vett fel (részletesebben a Pharyngulán olvashat erről, akit érdekel). A másik példa, szintén Drosikból a fushi-tarazu (ftz) gén esete, amely a Hox6 génből származtatható, és amely fokozatos doméncsereberével egy klasszikus homebox génből, egy a szegmentációt befolyásoló génné alakult (4. Ábra) [3,4].

4. Ábra: Az ízeltlábúakon belül jól követhető amint a fushi-tarazu gén homeotikus génből, szegmentációt szabályozóvá válik.[4]

kineto (2005/11/24) Kapcsolódva dolphin korábbi Hwang cikkeihez egy új fejlemény: Hwang prof ma lemondott az összes posztjáról. Érdekesség: azért kutatni fog továbbra is. :-O Összefoglaló cikk itt.

dolphin (2005/12/02) Lassan a "Végtelen történet" lesz ebből a sztoriból, de néhány újabb csavarról számolnék be. Az aktuális The Economist egyik cikke is foglalkozik a botránnyal, és egy érdekes összefüggésre hívja fel a figyelmet: minnél nagyobb zajt csapott a Nyugati média az ügy körül, annál szorosabbra zárt a koreai társadalom szimpátiája Hwang körül. Ennek egyik oka a nacionalizmus (a koreaiak igen büszkék Hwangra, aki munkájával fontos tényezővé tette országukat az élettudományok terén), a másik pedig az eltérő kulturális gyökerek. Az erős konfuciánus hatás miatt (amely az életet a születéstől számítja) az őssejt kutatás eleve kevésbé vert etikai hullámokat a kelet-ázsiai országban, így a koreaiak most úgy érzik, hogy a botránnyal a Nyugat rájuk akarja erőltetni az értékrendjét. A szimpátiaár eredményeként nők százai jelentkeztek petesejt-adásra és számos helyi vállalat felfüggesztette a reklámaiat a sztorit megszellőztető Munhwa Broadcasting Company (MBC) tévéadón, így azt nehéz anyagi helyzetbe hozva.
S hogy a történet még bonyolultabb legyen: a napokban az MBC azt állította egyik filmjében, hogy a Hwang labor adatokat hamisított az ominózus Science cikkhez és a "klónozottnak kikiáltott" őssejtvonalak genotípusa a valóságban nem egyezett meg a donorok genotípusával (azaz nem valódi klónok voltak). A kutatócsoport (természetesen) vehemensen tagadja a vádat, arra hivatkozva, hogy publikálás előtt a Science szerkesztősége is ellenőrizte az adatok valódiságát. A saga (kétségtelenül) folytatódik.

dolphin (2005/12/15) Na hát igen, elérkeztünk folytatásos koreai teleblogregényünk újabb fejezetéhez. Az előzőleg már említett MBC riport nem maradt teljesen viszhang nélkül és egyre terjednek a vádak az adathamisításról, amelyek értelemszerűen már messze-messze túlmutatnak az erdeti etikai problémán. Mint arról mind a Nature, mind a Science beszámol, az egyik koreai biomed-fórumon fellángoló vita eredményeként, az egykori Science cikk több adata is megkérdőjeleződött. Egyrészt kiderült, hogy az egyik kép kvázi duplikátum (ezt azóta Hwang is elismerte, de állítólag már pótolta a szerkesztőségnek), másrészt néhány fórumozó annak a véleményének adott hangott, hogy a donorok és klónozott sejtvonalak azonosságát igazoló ábra túlságosan tökéletes (az ilyen esetben a biológiai rendszerek stochaszticitása miatti sejtenk közti különbséget gyakorlatilag nem észlelhető), vagyis, lehet, hogy hamisítva van. A növekvő nyomás részeként (vagy eredményeként) a múlt heti Science-ben számos neves őssejtkutató, köztük Dolly klónozója, Ian Wilmut is, nyílt levélben fordult Hwanghoz, hogy a gyanú feloszlatása végett bocsássa mintáit egy független labor rendelkezésére, hogy azok megismételhessék a kontrollokat.
Szintén a fokozódó botrány részeként Schatten hirtelen felkérte a Science-t, hogy töröljék a nevét az eredeti cikk szerzői közül. Ez az eljárás egyébként véleményem szerint nem korrekt, főleg egy levelező-társszerző részéről, akinek elvileg ugyanakkora rálátása kellett (volna) legyen a kutatásra mint Hwangnak. (Ha Schatten kiélvezte a rivaldafényt amikor a cikk megjelent, akkor most ezt a részt is vállalnia kell.) A Science szerkesztősége is hasonló okokból elutasította a kérését: "Retraction of a paper requires the agreement of all authors. No single author, having declared at the time of submission his full and complete confidence in the contents of the paper, can retract his name unilaterally, after publication, and while inquiries are still under way."
Mik lehetnek a távlati következmények? Hwang sorsától függetlenül (amely lehet a teljes megszégyenülés vagy teljes rehabilitáció) az bizonyosnak látszik, hogy valamilyen szinten az egész őssejt-kutatás jövője mérlegen van. Ha a vádak beigazolódnak, nemcsak egy úttörő cikkel lesz kevesebb a szakirodalomban, hanem az etikailag már eddig is göröngyös tudományterület további nehézségeknek és szkepticizmusnak néz elébe. Ennek ellenére, mégis azt mondanám, hogy tágabb értelemben bármi is legyen a vizsgálat eredménye, a tudományos világ jól járhat az üggyel, hiszen bebizonyosodik, hogy a tudományon belül a kontroll, a peer-review, akármennyire is nem tökéletes, mégis működőképes, azaz az egyes tagjainak devianciáit a kutatótársadalom egésze kompenzálni tudja.

dolphin (2006/01/10) Na igen, eljött a napja az utolsó felvonásnak. Ma tette ugyanis közzé a Seoul National University által megbízott bizottság a vizsgálatának eredményét, ami csöppet sem hízelgő: Hwang 2005-ös, terapeutikus klónozással foglalkozó Science cikke teljes egészében kamu, és valószínű, hogy az egy évvel korábbi humán őssejt klónozással foglalkozó cikk néhány eredménye sem valós. Ellenben Snuppy, a klónozott agár valóban az aminek mondták.
Hwang tudományos karrierjének ezennel minden valószínűség serint befellegzett, hiszen ehhez fogható hamisítást a közelmúltban, talán csak az egykor a Bell Labs-ben dolgozó Jan Hendrik Schön tudhat magáénak. A kérdés az, hogy egy amúgy nem tehetségtelen kutató, akinek vannak nagyon szép és jelentős eredményei is, miért vetemedik ilyesmire? A válasz nem könnyű, sokan a koreai tudomány túlságosan teljesítményorientáltságát emelték ki. Szerintem azonban valószínű, hogy van egy erős emberi komponens is jelen, amit az említett körülmény hoz a felszínre. Hwang reakcióinak fényében, azt hiszem, hogy Ő valóban azt hitte, hogy meg tudja csinálni azt amiről beszél. Aki már huzamosabb időt töltött el kutatással, mind átélte, hogy érzi, tudja mi kell legyen a kísérlet eredménye, de folyamatos technikai (és néha nem csak) gondok miatt nem jön ki. Frusztráló, és gyakran akár egy félév-év elmegy egy szimpla kísérlet ismételgetésével. Azonban pont ez az egyik dolog amit mindenkinek meg kell tanulni aki kutatással foglalkozik: hogyan kezelje a kudarcot. Hwang a jelek szerint vagy nem tanulta meg, vagy már elfelejtette a leckét és ez lett a végzete.
Mit lehet erre még mondani? "S ily magasról porba hullni, mily keserves hullomás!"

Az esélyegyenlőség jegyében kutyák után essen szó macskákról is.
Az aktuális Science egyik cikke a macskafélék családfájának felgöngyölítésébe kezdett bele. A Felidae családba tartozó fajok különböző DNS szakaszainak összehasonlítása alapján egy folytonos vándorlással egybekötött speciáció, azaz fajkeletkezés képe sejlik fel.

A mai macskafélék utolsó közös őse Ázsia sztyeppéit rótta úgy cirka 11 millió éve. A családfa első elágazására, amely a nagymacskákat magába fogaló Panthera vonal keletkezését jelzi, 10.8 millió éve került sor. Ezt követte a borneói vörösmacska illetve a karakál vonalának önállósodása, illetve utóbbi Afrikába vándorlása (M1). Közben egy másik csoport (az ocelot, a hiúz, a házimacska, a leopárd és a puma őse) az akkor meglevő földhídon keresztül É-Amerikába kóborolt el (M2), sőt az ocelotot létrehozó ősi populáció meg sem állt D-Amerikáig (M3). Mások azonban nem lehettek teljesen elájulva a lehetőségektől mert visszatértek Eurázsiába (M4). Ezzel azonban még koránt sincs vége a kóborlásnak sőt, most kezdődik csak igazán (talán nem véletlen, hogy a házimacska is imád csavarogni, már ősei sem csináltak mást, igaz, ők egy kicsit nagyobb léptékben "gondolkoztak"). Például a gepárdok ősei a puma vonalból váltak ki és É-Amerikából Ázsián át érkeztek el Afrikába (M5). Hasonlóan, az ázsiai és európai hiúzok ősei szintén É-Amerikából vándoroltak "vissza" (M6), miközben az ázsiai nagymacskák egy része É-Amerikába (jaguár - M7) illete Afrikába (oroszlán - M9) csatangolt.Végül pedig az afrikai vadmacskák ősei is eljutottak Ázsiából későbbi élőhelyükre (M10).

A tanulmány egyetlen szépséghibája lehet, hogy amint a Loom-on is rámutatnak: igazából a fosszilis anyagot főleg a molkeuláris óra "beállításához" veszi igénybe (hogy pontosan meg tudják becsülni, hogy egyes DNS mutációk milyen ütemben halmozódhattak fel) és ahhoz pedig, hogy pontosan hol történtek az egyes fajkialakulások, alig.