tg-cbmass-20121025

Ha kellően hiszékenyek vagyunk, akkor a napokban megjelent hírek alapján, lelki szemeinkkel már-már láthatjuk, amint a több tízezer évvel ezelőtti neadnervölgyi kommunákat vidám gyerekzsivaj töltötte be, s ezen alapzaj mellett neandervölgyi Cicerók ejtették ámulatba közönségüket rafináltnál rafináltabb szófordulatokkal (s amelyek, az írásbeliség hiánya okán, sajnos nem maradtak fenn a mának).

Mindezt (állítólag) azért tudhatjuk, mert megszekvenálták a neandervölgyi ember ún. "beszéd-génjét", a FOXP2 névre hallgatót, s ím, az megegyező szekvenciájú a mai emberével. Na, ez az a pont, ahol nem árt néhány dolgot kicsit tisztázni.

Mindenekelőtt, mint arról már korábban írtam, a FOXP2 "beszéd-génként" sztárolása (szerintem) igencsak megkérdőjelezhető dolog és két, nem feltétlenül összekapcsolható megfigyelésen alapul. Egyrészt mutációja az emberben kommunikációs zavarokhoz vezet, másrészt az ember-csimpánz szétválás után, két jellegzetes mutáció jelent meg az emberi vonal génjében (ezeket lelték meg egyébként most a neandervölgyi genomban), ami gyorsan elterjedt (ergo, valszleg adaptív előnyhez juttatta hordozóit). Azonban a fentiek, mellett nem árt még két másik fontos dolgot is észbe vésni: a FOXP2 gén egér és énekesmadár megfelelője egyaránt fontos szerepet játszik az említett fajok kommunikációjában (vagyis inkább "kommunikáció-gén", ha rajongunk az efajta leegyszerűsítésekért), illetve soha, sehol, senki nem bizonyította még be (egyébként érthető okok miatt), hogy az említett két mutáció hiányában adott ember képtelen lenne a szofisztikált nyelvi kommunikációra.

Ha ehhez hozzáveszzük, hogy a szóbanforgó cikkben nem is az egész gént, hanem csak a két mutációt hordozó szakaszát (a 7. exont) szekvenálták meg, akkor indokoltnak látszana, hogy még óvatosabban kezeljük a híreket, hiszen az is elképzelhető, hogy a gén valamelyik korábbi pontján egy olyan, neandervölgyi specifikus mutáció leledzik, ami a gént működésképtelenné teszi (nem valószínű, de nem is zárható ki). Az eredmény persze ettől önmaga értékén érdekes, hiszen azt mutatja, hogy a két változás egész hamar megjelent a hominid evolúció során - de a miértről semmit nem árul el.

Ennél talán érdekesebb lett volna ugyanezzel az energiával egy másik ember-specifikus változást, a MYH16 izomfehérje-génben bekövetkezett mutációt megvizsgálni. A MYH16 az emberszabású majmok egyik, igencsak robusztus rágóizmában lelhető meg, ami a koponya tetejéhez kapcsolódik, de az emberben a fehérje működésképtelen. Sokak szerint ennek a mutációnak köszönhető, hogy a koponyánk nagyobbra nőhetett - ám ha ez így van, akkor a hasonlóan (sőt) nagy agytérfogatú neandervölgyiekben szintén a működésképtelen verzió kellett jelen legyen. Hogy mi is (volt) a helyzet, ha máskor nem, a neandervölgyi genom befejezésekor mindenképpen kiderül.

Ha reggeli hírolvasgatás közben az ember szeme hirtelen azon akad meg, hogy 'Egy kutató szerint a feketék "kevésbé intelligensek"', talán nem meglepő, ha az első gondolata annyi, hogy "WTF??". Hát még, ha tovább olvasva kiderül, hogy a szóbanforgó kutató nem más mint, a DNS egyik felfedezője, James Watson.

Persze, az igazság szerint, doktor Watsontól sohasem álltak távol a bombasztikus kijelentések (a Scientific American el is kezdte gyűjteni őket), és ha nagyon cinikusak vagyunk, akkor mostani is csak sajátos promója új könyvének, amely "Avoiding Boring People: And Other Lessons from a Life in Science" címmel a napokban jelenik meg.

Mielőtt futóbolond és zseni sajátos keverékét vizionálnánk bele, nem árt tisztázni, hogy számos korábbi, elsőre politikailag inkorrektnek tartott kijelentéséről később kiderült, hogy azokat kiemelték a szövegkörnyezetükből és/vagy a média ügyesen felfújta az ügye(ke)t. Például "az anyáknak legyen lehetőségük elvetetni a gyereküket, ha azok hordozzák a "másság" génjét", valójában egy sajátos pro-choice állásfoglalás volt (legalább is később annak minősítették többen), a "hülyeség" génjének a keresése pedig egy családi tragédiából (nagyobbik fia, Rufus, autista) kinőtt tudásvágy, amely az értelem génjeit szeretné beazonosítani (érdemes ezt végigolvasni a teljes képhez).

Mostani kijelentése azonban mégis komolyabban veendő, mert egyrészt nem precedens nélküli (korábban már utalt arra, hogy a feketék libidója nagyobb, mint a fehéreké), másrészt pedig nem csak egy interjúban elejtett pontatlan fogalmazásról, elszólásról van szó; könyvéből az ismertetők szerint hasonló gondolatok köszönnek vissza. Sötéten látja Afrika jövőjét, mert "szociális vezérelveink mind azon alapulnak, hogy az ő intelligenciájuk ugyanolyan, mint a miénk - pedig a tesztek nem ezt mutatják". Ami persze (szerinte) nem is meglepő, hiszen, "nincsen olyan konkrét ok, ami miatt az evolúció során földrajzilag elkülönült populációk szellemi képességei azonosan kellett volna változzanak".

Első olvasatban megdöbbentő sorok, s ha Watson azt akarta mondani, amire most legtöbben gondolnak és amit az idézett újságcikk is sugall, akkor aligha csoda, hogy mindenki kézzel-lábbal igyekszik elhatárolódni tőle. Munkahelye, a patinás Cold Springs Harbor Laboratory (CSHL) közleményt adott ki, amelyben hangsúlyozzák, hogy őtőlük mi sem áll távolabb, mint az efféle gondolkodásmód (a sors fintoraként egyébként a CSHL főépületében, 1944-ig, vagyis megszűnéséig az amerikai eugenikusok fontos intézete, az Eugenics Record Office működött), angol vendéglátói (holnap kezdődik a könyvbemutató turnéja Nagy Britanniában) pedig tajtékoznak; a Science Museum le is mondta a (teltházas) előadását. Mindez érthető, hiszen Watson kijelentésével nem az a legnagyobb baj, hogy politikailag inkorrekt, elvégre a tudománynak kezelnie kell tudnia kényelmetlen igazságokat is. Hanem az, hogy tényként sugall olyasmit, amire semmilyen bizonyíték nincs (illetve, ha Watson tud, akkor jó lesz bemutatnia). Pedig keresik, de az elmúlt száz év alatt éppen arra gyűltek szép számmal a bizonyítékok, hogy a rasszok közötti IQ különbségről nem beszélhetünk.

Persze kérdés, hogy Watson arra gondolt-e. Ha nagyon alaposak vagyunk, (és szeretjük az ördög ügyvédjét játszani) egy dolgot megjegyezhetünk: Watson konkrétan nem utalt arra, hogy különböző népcsoportok intelligenciája közt alárendeltségi viszony lenne (ezt a cikkcímek teszik), így szigorúan elvi síkon elképzelhető, azt próbálta faramuci módon megfogalmazni, hogy másképpen mérendő egy londoni bankár és egy bushman intelligenciája. Ezt látszik alátámasztani, az a frissiben kiadott nyilatkozat (amelyet persze lehet cinikus kármentésnek is látni), mely szerint "nem értem hogyan mondhattam azt, amit idéztek tőlem. Mindazoktól, akik azt a következtetést vonták le szavaimból, hogy Afrika, mint kontinens, genetikailag valamiképpen alsóbbrendű, feltétel nélkül elnézést kérek. Nem erre gondoltam. S ami szerintem még fontosabb, nincs tudományos alapja az ilyen nézeteknek."

Mi van, ha nincs ill. nem lenne gravitáció? Semmi, pontosabban nem sok, ezúttal a szó szoros értelmében. Az anyag nem állna össze bolygókká, így azokon nem jöhetnének létre óceánok, hegyek, tavak, dombok, rétek, folyók, sivatagok és lápok. A nem létező vizeket és szárazföldet nem népesítenék be, a szintén nem létező mikroorganizmusok, algák, gombák, fák és füvek. Nem létező halakat nem keresnék a nem létező halászok, a nem létező vadakat nem vadásznák a (szintén) nem létező vadászok, és a nem létező madarakat békén hagynák a nem létező madarászok. Legfőképpen pedig a nem létező fizikusoknak, semmi szín alatt nem kellene azon törniük a fejüket, miképpen lehetne leírni a gravitációt és az elektromégneses erőt egyetlen képlettel.

És mi van akkor, ha nincs evolúció? Az előbb vázolt szcenárióhoz képest érezhető a javulás (pl. vannak bolygók), de a nem létező fizikusok, bár ezúttal lenne min, létezésük hiányában továbbra sem tudnának agyalni. Nem lennének kutyák és cicák, vértelen halak, változatos csőrű pintyek, pillangók és más ízeltlábúak. Igaz, ugyanakkor nem kellene idegeskedni a malária típusú kórokozók, vagy éppen a szuper-rezisztens tuberkulózis bacik miatt sem, bár ez nem lenne kit vigasztaljon.

Szóval dióhéjban kb. ennyi lenne a válasz a magyar Értelmes Tervezés Mozgalom (ÉRTEM) szorgos tollú írójának kérdésére, bár olvasatlanul is borítékolom, hogy Tasi István merőben más következtetésre jutott. Hogy eközben figyelembe vett-e a tudományos tényeket, az egy másik, kényesebb kérdés, de a válasz asszem erősen a "nem"-be hajlik, legalább is erre engednek következtetni a könyvből letölthető részletek. Ezekben ugyanis mantraként ismétlődnek mindazon (hibás) érvek, amit kettőnk levelezése során már ellőtt Tasi, és láthatóan nem zavarja, hogy azokról kiderült, hogy nem igazán jók semmire.

(Egyébként azt el kell ismerjem, hogy a borító telitalálat: semmi köze az evolúcióhoz, ill. a tudományhoz úgy általában, s így tökéletesen illeszkedik a tartalomhoz. ;-)))

Rákrezisztens egyének immunsejteinek rákos páciensekbe való injektálása lehet egy új terápia alapja írja a New Scientist. Ismert, hogy minden egészséges emberben naponta keletkeznek daganatok, ám az esetek túlnyomó részében ezeket a szervezet saját védekezőrendszere eltávolítja. Közismert, hogy a dohányzás mintegy százszorosára növeli a tüdőrák előfordulási gyakoriságát, így a betegség előfordulása körükben 0.08% helyett 8%-os. Ám ez egyúttal azt is jelenti, hogy a dohányosok 92%-a az erős terhelés ellenére sem betegszik meg. És tényleg, hiszen mindenki ismer tisztes kort megélt egyéneket, akik egyébként végigpöfékelték az életüket. Mi teszi ezeket az embereket ellenállóvá a gyilkos kórral szemben?

Ezt a kérdést vizsgálta Zheng Cui és munkacsoportja egy olyan laboratoriumi egértörzsön, amelynek tagjai egyszerüen rezisztensek voltak kísérletes úton létrehozott daganatokra: az ilyen egerekben a szükségesnél jóval több tumorsejt beinjektálása sem okozott betegséget. Kiderült, hogy a védelemért az ún természetes immunrendszer sejtjei (neutrofil granulocyták, természetes ölősejtek és a makrofágok) felelősek. Ezen sejtek a tumorba vándorolva különböző rafinált mechanizmusok útján pusztítják el a daganatos sejteket. A gyilkolás folyamata megtekinthető itt. (vigyázat, megrázó képsorok!) Egyelőre azonban nem tisztázott milyen mechanizmusok útján történik a tumorsejtek felismerése. Megdöbbentő módon ezen sejttipusok átvitelével (adoptív transzfer) a tumor ellenes védelem átvihető vad típusú (fogékony) egerekbe. A módszerrel akár kialakult tumorokat hordozó egrekeket is meg lehetett gyógyítani, emiatt a jelenség potenciális gyakorlati haszna óriási.

A következő lépésben a kutatók egészséges emberek vérét rákos sejtekkel összkeverve az egerekben látottakhoz hasonlóan azt tapasztalták, hogy hatalmas különbségek vannak egyes emberek között a természetes rákölés hatékonyságát illetően. Rákos páciensek és stresszes emberek vérsejtjei alacsonyabb aktivitást mutattak. Érdekes módon a téli hónapokban szinte senkinek nem volt mérhető rákölő aktivitása. Az eljárás alapja, hogy magas természetes rákölő aktivitású emberek vérsejtjeit (konkrétan granulocytákat) rákos páciensekbe injektálva remélhetőleg gyógyulás érhető el. Az első klinikai kísérletek jövő nyáron indulnak. Az eljárás nem veszélytelen, hiszen számolni kell azzal, hogy a transzplantált (donor) sejtek esetleg a páciens (recipiens) egészséges setjei ellen fordulnak ún. Graft-versus-host reakciót indítva el. Egy jövőbeli hatékony immunterápiához tehát elengedhetetlenül szükséges, hogy jobban megismerjük szervezetünk természetes tumor-ellenes módszereit.

Hicks AM, Riedlinger G et al. Transferable anticancer innate immunity in spontaneous regression / complete resistance mice (2006) May 16, vol. 103, no. 20, 7753-7758

Cancer resistant people lend out their killer cells, New Scientist, 20 September 2007

Új gének keletkezésének egyik jól bevált módja a génduplikáció, amikor a szóbanforgó DNS szakasza a genomnak valamilyen úton-módon, a sejtosztódás során megkétszereződik. Az így létrejövő extra másolat aztán viszonylag szabadon mutálódhat (hiszen az eredeti funkciót ellátja a másik kópia), ami leggyakrabban ahhoz vezet, hogy a gén működésképtelenné válik, de néha az is előfordul, hogy valamilyen új funkcióra tesz szert, ami ha előnyös az élőlény számára, jó eséllyel rögzülni fog (ezt nevezik a szakzsargonban "neofunkcionalizációnak").

Egy harmadik, a köztudatban kevésbé forgó lehetőség (bár egyáltalán nem biztos, hogy ritkább, mint a neofunkcionalizáció) az ún. "duplikáció-degeneráció-komplementáció" jelensége, amire akkor van lehetőség, ha az eredeti gén (még megduplázódása előtt) több funkciót is ellátott. Ilyenkor a két új kópia feloszthatja egymás közt ezeket és ezzel együtt olyan mutációkat szedhetnek össze, amelyek a másik (komplementer) másolat által ellátott funkciókat befolyásolnák (s így az eredeti gén számára is károsak lennének), de a saját feladatok ellátására nincsenek hatással.

Valami ilyesmi következett be a sörélesztő galaktóz lebontásért felelős egyik génjével, de mielőtt belevágnánk, hogy pontosan mi is történ(hetet)t, lássuk előbb, hogyan jön a képbe a galaktóz. A sörélesztő különböző cukrok, elsősorban szőlőcukor, vagyis glükóz lebontásával állítja elő a fennmaradásához szükséges energiát, miközben mellékesen alkoholt és szén-dioxidot állít elő (amit aztán mi, emberek ki is használunk, önös céljainkra ;-)). Ez a fermentáció folyamata, amihez azonban értelemszerűen szőlőcukorra van szükség.

Néha azonban ínséges idők köszöntenek be, és a környéken nincs szőlőcukor, és az élesztőnek be kell érni más cukrokkal pl. galaktózzal. Ez utóbbinak a lebontásához más fajta géneket kell aktivizálni, de ugyanakkor fontos, hogy ezeket a géneket csak akkor kezdje átírni a sejt, ha valóban van galaktóz a közelben, különben csak fölösleges energiakidobás lenne a sok fehérje szintézise. Ennek megfelelően, a galaktóz lebontásért felelős enzimkaszkád tagjai egyaránt szigorú kontroll allatt vannak, s így nincs ez másképp az első lépésért felelős galaktokinázzal, azzal Gal1-el sem. A génátírást szabályozó régióban két fehérjéből, a GAL80-ból és GAL4-ből álló ún. transzkripciós represszor komplexek kapcsolódnak a DNS-hez (négy helyen is), alapesetben szigorúan letiltva a gének átírását.

Ha a sejtbe galaktóz kerül, azt egy másik fehérje, a GAL3 érzékeli, és ilyenkor lefejti a GAL80 molekulákat a DNS-ről. Az egyedül ott maradó Gal4 pedig fordít egyet a köpönyegén, funkciót vált és elkezdi elősegíteni az enzimek átíródását (vázlatosan és GAL3 nélkül ugyanez itt is látható).

A nevezéktan egy kicsit zavaró, hiszen a folyamat összes tagja Galx néven fut, de ez esetben, pl. a Hox génektől eltérően, a közös előtag nem szerkezetbeli hasonlóságot jelöl, hanem azt, hogy ugyanannak a molekuláris útvonalnak a tagjairól beszélünk. Egyetlen kivétel van, ahol csak a Gal3 és Gal1 páros, amelyek ugyan teljesen más funkcióval rendelkeznek, mégis elég sok szerkezetbeli hasonlóságot mutatnak. Ez persze nem a véletlen műve, hanem egy korábbi genom duplikációjé, amely egy ősi génből kettőt "csinált".

Ezt onnan is tudjuk, hogy egy szegről-végről rokon laktóz élesztőben (Kluyveromyces lactis), amelyik nem esett át genomduplikáción, a két funkciót egy és ugyanaz a gén látja el, a KlacGal1. A sörélesztőben a jelátvitelben jeleskedő GAL3 elvesztette ugyan az enzimatikus funkcióját, de a jelek szerint mindez inkább csak egy mellékszál, a valódi változások a génduplikáció után, a szabályozó régióban következtek be. Itt ugyanis a Gal3 már csak egyetlen GAL4 kötőhellyel büszkélkedhet, aminek következményeként, ha nincs galaktóz a rendszerben, akkor is átíródik egy kicsit, de ha lesz is galaktóz, akkor csak egy kicsit növekedik az átíródás üteme.

Mivel a GAL3 feladata, hogy érzékelje a galaktóz jelenlétét, értelemszerűen csak úgy működhet, ha alapból is van valamennyi fehérje a sejtben. Épp ezért az említett szabályozás igazából egy viszonylag optimális működést biztosít: mindig lesz elég fehérje a sejtben, hogy a jelátvitelt beindítsa. Ezzel szemben a Gal1 "mindent vagy semmit" elven működik, ha nincs galaktóz, alig észlelhető, de a legkevesebb galaktóz hatására közel ezerszeresére ugrik a koncentrációja.

A KlacGal1 promoterében, akárcsak a fent említett sörélesztő Gal1-nél, négy GAL4 kötő DNS szakasz van, de az első három (amelyek szorosan egymás mellett vannak), a sörélesztő Gal1 promoterétől eltérően nem teszi lehetővé, hogy a GAL4 fehérjék a spirál ugyanazon oldalán kössenek a DNS-hez. Mivel ez azt okozza, hogy a három GAL80-GAL4 komplex fizikailag kicsit távolabb csúszik egymástól, azzal is jár, hogy alap- (azaz galaktózmentes) állapotban a KlacGal1 transzkripció-gátlása nem annyira tökéletes mint a Gal1-é (bár még mindig jobb mint a Gal3-é). Ha felidézzük a Gal3 funkcióját (amit, ne feledjük, itt ugyancsak a KlacGal1 lát el), ez nem értelmetlen. De egyszersmind az is érezhető, hogy két funkció (a Gal3 ekvivalens jelátvivő, ill. a Gal1 ekvivalens enzimatikus) ellenkező irányba húzná a gén evolúcióját: a jelátvivő molekulából jobb ha kicsit több lenne, az enzimatikusból jobb, ha kicsit kevesebb, alapállapotban.

Magyarán a KlacGal1 mindkét feladata szempontjából szuboptimális állapotban van Kluyveromyces lactis-ban, de megváltozása bármelyik irányba, a másik funkcióját veszélyeztetné. Így aztán az optimalizálásra csak a génduplikáció után kerülhetett sor, amikor a két új gén feloszthatta egymás közt az eredeti feladatokat (lásd csatolt ábra).