tg-cbmass-20121025

Húsevő gombák a dinoszauruszok korából. Ha épp nem sztrájkolnának, nyilván minden hollywoodi, B-film forgatókönyv író fantáziája beindulna ennek hallatán.

Pedig nem óriás gombákra kell gondolni, amelyek hifái között T-rexek vívják haláltusájukat. A valóság némileg eltér ettől a sablonos képtől (méretben mindenképpen). A 100 millió éves borostyánban rögzült lelet a mikroszkópikus tartományban vizsgálható, és ezek a gombák apró hurkok segítségével vadásztak (szintén mikroszkópikus) áldozatakra: fonalférgekre. "Csapdáik" logikája alapján nem is nagyon különböztek mai is élő rokonaiktól, még ha morfológiailag nem is teljesen azonosak velük.   

A fehér ló regék és mítoszok visszatérő szereplője, mesebeli királyfik és valódi kormányzók választott hátasa. Pedig a fehér ló is csak ló, egyetlen különlegessége színében rejlik.

Hogy mi okozza ezt a színt, pontosabban színtelenséget, eddig kicsit rejtélyes volt, bár ahogy egyre többet tudtunk meg a pigmentáció biológiájáról, egyre közelebb kerültünk a megoldáshoz (na, meg persze az sem ártott, hogy a genom szekvenálás elterjedésével egyre egyszerűbb és gyorsabb lett viszonylag nagyméretű gének megszekvenálása is). Rendszeres olvasóimban már biztos felébredt a sanda gyanú, hogy a poszt csak egy újabb apropót kínál arra, hogy újabb bőrt húzzak le a testszín-meghatározásban kulcsfontosságú Mc1r receptorról, így gyorsan megnyugtatnék mindenkit, hogy (kivételesen) nem erről lesz szó ;-).

Persze, azért nem is megyünk nagyon messzire. Azokra a sejtekre koncentrálunk, amelyekben aztán az Mc1r kifejti jótékony (sötétpigment-szintetizáló) hatását. Ezek az ún. melanociták, a pigmentsejtek, amelyek fejlődésbiológiailag egy különleges sejtpopulációból származnak. A velőlécet (neural crest) a velőcső (neural tube) összezáródásakor a cső felett levő sejtpopuláció hozza létre. Ezeknek a sejteknek számos fontos feladatuk lesz: pl. a fejben a koponya egyes elemeit, illetve a hozzájuk kapcsolódó izmokat hozzák létre, de részt vesznek a fogak, a pajzsmirigy, a belső fül, a szem és számos ideg kialakulásában is. Ezek mellett szinte mellékesnek tűnik, hogy velőléc eredetű sejtek felelősek a színezet kialakulásáért is.

A velőcső fölül a lassanként differenciálódó sejtek, így a melanociták is fokozatosan, a testfal mentén lefelé vándorolnak, mígnem el nem érnek végleges helyükre (ezt mutatja a fenti ábra keresztemetszeti ábrázolásban). Ebben a folyamatban (illetve a pigmentsejtek életben maradásában) fontos szerepet játszik egy receptor molekula, amelyet a KIT gén kódol.

Persze előfordulhat az is, hogy a test legtávolabbi pontjaira (ez értelemszerűen a hasi oldalt jelenti van) már nem jutnak el a melanociták, ilyenkor egy jellegzetes fehér "mellény" alakul ki. Ha pedig a melanociták el sem indulnak, vagy menetközben elpusztulnak, akkor egyáltalán nem lesz pigmentáció, testszínezet. S ezzel kvázi le is lőttem a poént, hiszen a jelek szerint ez okozza a fehér lovak fehérségét is. Gyakorlatilag az összes vizsgált esetben (a Franches-Montagnes lovakat, az arab telivéreket, a camarillo fehér és Thoroughbred hátasokat vették górcső alá) a KIT gén különböző mutációira leltek, amelyek vagy működésképtelenné teszik a fehérjét, vagy csökkentik a működőképességét.

Érdekes, bár azért nem meglepő, hogy a lovak nincsenek egyedül ezzel a típusú albinizmussal, hiszen a KIT gént már korábbi vizsgálatok összekapcsolták az emberi piebaldizmus egyes formáival, illetve egér szőrszín mutációkkal is.

Haase B, Brooks SA, Schlumbaum A, Azor PJ, Bailey E, et al. (2007) Allelic Heterogeneity at the Equine KIT Locus in Dominant White (W) Horses. PLoS Genet 3(11): e195 doi:10.1371/journal.pgen.0030195
Steingrímsson E, Copeland NG, Jenkins NA (2006) Mouse coat color mutations: From fancy mice to functional genomics. Dev Dyn 235(9): 2401-2411.

Nem akarunk valamiféle nekrológ-bloggá válni, de a múlt héten elhunyt Seymour Benzer munkássága mindenképpen megérdemel (minimum) egy néhány soros megemlékezést.

Annál is inkább, mert Benzer személye a legjobb bizonyítéka annak, hogy a Nobel díj nem az egyetlen mérce a tudományban és lehet valaki úgy híres, ill. minden létező szakmai körben elismert, hogy közben sosem kezezett frakkban és fehér kesztyűben a svéd uralkodóval. Persze akad biológia szerte erre más jó példa is, de például Ernst Mayr-rel, vagy Stephen Jay Gould-al ellentétben Benzer kifejezetten olyan területein tevékenykedett a molekuláris biológiának, amit egyébként a Nobel bizottság előszeretettel díjaz.

Munkásságának első szakasza (és tegyük hozzá, mivel Benzer végzettsége szerint fizikus volt, csak a doktorija megszerzése után kezdett biológiával foglalkozni) nem kisebb eredménnyel járt, mint hogy bebizonyította, hogy a gén nem az öröklődés "oszthatatlan egysége". Ez ma triviálisan hangzik, de akkor még egyáltalán nem az volt és jelentőségében sokan az atom oszthatóságának felfedezéséhez hasonlították. Hab a tortán, hogy mindezt egy rendkívül elegáns kísérletsorozat keretében mutatták ki. A genetikusok akkori kedvenc "háziállatának" tartott Escherichia coli baktérium speciális vírusait, ún. fágokat használták, azok közül is olyanokat, amelyek bizonyos mutációik miatt nem voltak képesek megfertőzni egyes E. coli törzseket. Benzer rájött, hogy ha két olyan fággal fertőz meg egy baktériumot, amelyek ugyanabban a génben különböző mutációt hordoznak, akkor a baktériumban létrejövő új (hibrid) fág-nemzedékben jó eséllyel lesznek olyanok is, amelyek a jó gént hordozzák majd magukban. Ezért a jelenségért, ma már tudjuk, a rekombináció felelős. (Kvázi arról van szó, hogy ha az egyik fagban a FERTOZES gen a FERTOZKL formában, a másikban pedig HJRTOZES formában van jelen, akkor a baktériumban replikálódó fág DNS-ek képesek lesznek egymással információt csere-berélni, és a hibrid nemzedékben lesz működőképes FERTOZES gén (na meg persze működésképtelen HJRTOZKL is).)

Ez már önmagában is szép teljesítmény lett volna, biztosítva, hogy Benzer neve Avery, Griffith vagy épp Watson és Crick mellett legyen jegyezve a tankönyvek lapjain. De ekkor még csak a hatvanas évek közepén járt az idő, Benzer nem akart karrierje derekán hátradőlni. Váltott, nemcsak témát, de modelt is (a genetika azért maradt). A tanulás és memória biológiáját kezdte tanulmányozni ecetmuslicákon és az ő laborjában izoláltak sokat az első rövidtávú memória mutánsok közül. Ehhez a témához aztán hű maradt, és gyakorlatilag haláláig ezzel foglalkozott. Hiányozni fog.

Már lassan két év is eltelt, hogy az Ampulex compressa nevű darázsfaj egészen különleges szaporodásáról írtam, de egy aktuális cikk kapcsán nem árt feleveníteni az alapokat. Az Ampulex nőstény gondos szülő és érezvén, hogy hamarosan anyai örömöknek néz elébe, igyekszik megfelelő táplálékforrást találni leendő utódjának. Ez azonban nem egy kis nektár, vagy valami hasonló édesség, hanem egy jól kifejlett csótány.

A darázs egy kettős szúráskombinációval előbb rövid időre lebénítja áldozatát, majd ezt követően sebészi pontosággal az agyába fecskendez valami különleges méreg-koktélt, aminek következtében a csótány kvázi zombivá változik. Engedékenyen követi az Ampulex nőstényt, annak odújába, ahol az a csótány hasára helyezi tojását, majd angolosan távozik. A kikelő darázslárva egy lyukat fúr a élő éléskamrája oldalába, és azon bemászik, majd a következő néhány hét alatt elfogyasztja a csótány belsőségeit, hogy végül Ridley Scott-ot megszégyenítő ügyességgel kimásszon onnan (egy Discovery Channel videó minderről).

Mindeddig nem sokat lehett tudni a darázs különleges csótány kombinációjának összetételéről, most azonban úgy tűnik, hogy az egyik kulcsösszetevőjéről sikerült lerántani (egy kicsit) a leplet. Ugyan nem tudjuk pontosan mi ez, de azt igen, hogy mit csinál: az octopamin nevű neurotranszmitter molekulát gátolja. Az octopamin az idegsejtek közti kommunikációban játszik szerepet, egész pontosan az akaratlagos mozgásokat szabályozza. Ha egy antagonistával gátoljuk a működését egy-egy csótányban, akkor az említett "zombikkal" kvázi identikus viselkedésmintát gyárthatunk. Sőt, ami még inkább bizonyító erejű: ha egy octopamin hatását hűen lemásoló ún. agonista molekulát juttatunk a zombicsótányok agyába, akkor azok hirtelen újra életre kelnek és lelkesen odébb másznak.

Bár kétségtelen, hogy a májusban elhunyt Stanley Miller volt az abiogenezis "arca" a szélesebb publikum számára, a tudományos fegyvertényeket tekintve Leslie Orgel mindenképpen Millerrel egy lapon említhető és említendő.

Orgel (aki a képen jobb oldalon, hátul látható, az "RNA Tie Club" egyik összejövetelén Francis Crick, James Watson és Alexander Rich társaságában) vetette fel először hogy a mai DNS-alapú életet egy RNS-alapú előzte meg. Ez az ún. RNS világ hipotézis és Orgel erről szóló 1997-es Scientific American esszéje mindmáig az egyik legjobb bevezetőnek számít a témába.

Béke poraira.