tg-cbmass-20121025

Az ezerlábúakat, hiába van belőlük közel tízezer ismert faj, nem azért nevezik így mert valóban ennyi lábuk van, hanem inkább csak azért, mert több ízelt végtagjuk van, mint százlábú kollégáiknak. A napokban azonban felfedeztek egy olyan ezerlábú fajt, amely 3 cm hosszú nőstényeinek 331-333 pár, azaz 662-666 darab lába van (a hímek kicsit rövidebbek, a maguk 318-402 lábával), így minden valószínűség szerint ez a bolygónk legtöbb lábon élő lénye. Ha egészen pontos akarok lenni, a szóbanforgó állatot inkább csak újrafelfedezték, mert az első (és eddig jóformán egyetlen) példányát nyolcvan évvel ezelőtt írták le (bár azon anno 750 lábat számoltak össze).

Az Illacme szinte a szó szoros értelmében egy zsebkendőnyi területen él, hiszen eddig csak a kaliforniai San Benito County egy 0.8 km²-es szegletében leltek rá. Amiből persze az is következik, hogy ha arra a területre nem vigyáznak fokozottan, hamarosan ismét egy fajjal kevesebb lesz a Föld szinén...

Humán immunológiát, vagy egyszerűen csak az anyatej összetételét tanulmányozva előbb-utóbb a szemünkbe ötlik, hogy az anyatej a tápanyagok mellett számos olyan molekulát is tartalmaz, amelyek az újszülöttet segíthetik a kórokozók leküzdésében. Ilyenkor elismerően mosolyghatunk, hogy "nocsak, milyen frappáns a természet, remek ötlet volt a kisbabák ebédjéhez egy kis immunerősítő anyagot adagolni". De álljunk csak meg, biztos is így van ez az adagolósdi? Nem lehet, hogy a természet egy immunoprotektív anyaghoz kezdett tápanyagot adagolni...?

És bizony a dolgok mai állása szerint ez tűnik valószínűbbnek. Ugyanis két, a tej immunovédő-hatásának szempontjából kulcsfontosságú enzim, a lizozim és xantin-oxidoreduktáz (XOR) egyszersmind a veleszületett immunrendszer oszlopos tagja is. Előbbi feladata reaktív oxigén és nitrogén származékok létrehozása (ezek nagy koncentrációban erősen antimikorbiális hatásúak), utóbbi pedig a baktériumok falának lebontásában jeleskedik, így szintén védelmet nyújt a baktériumok ellen. Mindkettő előfordul sokfajta epiteliális szövetben, ráadásul a lizozim a könnyben és nyálban is megtalálható. Ez persze, eddig önmagában még nem bizonyíték a mellett, hogy a tej immunorpotektív szerepe volt előbb.

DE: először is a két enzim sokfajta olyan állatban is előfordul (pl. hüllőkben), amelyeknél nem alakult ki szoptatás. És ami talán még fontosabb: mindkettő elengedhetetlen fontosságú a tej tápértéke szempontjából is! A XOR ugyanis nélkülözhetetlen a tejcseppek zsírbevonatához, a lizozim pedig egy génduplikáció révén egy α-lactalbumin nevű molekulát hozta létre: ez pedig a tej egyik legfontosabb komponensének, a tejcukornak (laktóznak) a szintéziséhez elengedhetetlen. (Az már csak hab a tortán, hogy a laktóz pont egy olyan cukor amit a bacik nem nagyon tudnak lebontani, ezért nem is nagyon szeretnek benne élni. Ráadásul fontos ozmotikus hatása is van, hiszen jelenléte miatt áramlik víz a tejbe, s válik a tej folyékonnyá - azokban az egerekben, ahol a gént kiütötték, annyira sűrű tej jött létre, hogy a kisegerek nem tudták kiszívni anyjuk emlőiből.)

Hogyan is jöhetett létre tehát a szoptatás a ma ismert formájában? Valószínűleg először egyszerű védekező mirigyek jelentek meg a bőrfelszínen (az ilyenek nem ritkák az állatvilágban), amelyek antimikrobiális hatású folyadékot termletek. Ha valamilyen okból ezek a mirigyek begyulladtak, az említett anyag termelése is fokozódott, amit aztán a primitív proto-emlős a bőrére ... és ha éppen olyan időszak volt, a tojására vagy a tojásból kikelő utódjára is rákent. Ennek hasznát talán nem kell ecsetelni, sosem árt utódunkra egy kicsit jobban vigyázni, már csak a saját fitneszünk miatt sem ;-). Hmm.. nem rossz, egész hasznos. Még jobb lenne azonban, ha az a gyulladás rendszeresen utódgondozási időszakban jönne létre. Mint kiderült, a prolaktin nevű hormon, amelynek ma kulcsfontossága van a tejtermelés elindításában, szerepet játszik a gyulladásos folyamatok szabályozásában valamint a XOR expressziójának elindításában az emlősök epiteliális sejtjeiben. Azaz "egyszerűen" csak ezen hormon termelésének a megfelelő szabályozását kellett megoldani és máris szabályozható lett ez a hasznos kis gyulladás. Az utolsó lépés ehhez képest már triviálisnak tűnik: a megfelelő időszakokban termelődő immunoprotektív anyag tápértékét megnövelve kialakult a mindannyiunk által jól ismert anyatej.

Eljött az ideje, hogy egy kicsit helyre álljon az egyensúly és ne csak a kreacionistákat ekézzem az evolúció félreértelmezése miatt, hanem az ideológiai paletta egy teljesen másik oldalát is. Míg a vallási fundamentalisták a moralitás halálát vélik kiolvasni az evolúciós elméletből, addig hiperaktív zöld civilek az emberi felsőbbrendűség gondolatának hirdetését, madárholokausztot és hasonló finomságokat tulajdonítanak Darwin elképzelésének.
A post apropóját a Transindexen megjelent, Kardos Gábor által jegyzet iromány és a körülötte kialakult vita adta:

Az Egyesült Államokban a héten bemutatásra került "An Inconvenient Truth" időszerűségét nehezen lehetne vitatni. A klímaváltozás valós és a mindennapjainkban is érzékelteti a hatását, gondoljunk csak az egyre szeszélyesebb és gyakran szélsőséges időjárási viszonyokra.

Az Al Gore slide-showjára épülő filmtől az elején egy kicsit féltem, mert a klímaváltozás kérdése is alapvetően egy tudományos terület (bár hatalmas hatása van mindannyiunk életére), és hát a pokolba vezető út s jószándékkal van kikövezve: nagyon könnyű laikusoknak olyasmit mondani, amit aztán az ellentábor felhasznál, hogy az egész kérdéskört bagatellizálja. Szerencsére a film egyáltalán nem esik a hibába (mondjuk, mivel Gore már közel ezerszer megtartotta ezt a kiselőadását, ez talán nem meglepő), és így még a szakmabeliek elismerését is kivívta.

A film tényleg leköt, a slide-show hiper-szuper, high-tech, informatív és remélhetőleg tényleg eléri, amit a készítői szeretnének: hogy az éghajlatváltozásért aggódók száma eléri azt a kritikus tömeget, ami a politikusokat és a gazdaságot is lépésre készteti. Mert sajnos még van tennivaló, sokan vannak, akik inkább nem hiszik, mint hiszik az egészet és azzal próbálják elütni a kérdést, hogy a tudósok sem értenek egyet a dologban. Pedig utóbbi egyszerűen nem igaz. És, hogy akkor miért is hangzik el újra és újra? Mert bár a valódi tudományos újságokban teljes konszenzus alakult ki az ember szerepéről a CO₂ koncentráció növekedésében és ennek a hőmérséklet növekedésre gyakorolt hatásáról, a populáris médiában megjelenő cikkek 53%-a úgy tesz, mintha erről szó sem lenne. Megint ott vagyunk tehát ahol a part szakad: a tudományos közösség mond egyet, de mivel egy kicsi, de befolyásos közösség (jelen esetben értsd: az olajlobbi) számára ez kényelmetlen, a médiában próbálnak kavarni (nemrég egy amerikai "intézmény" reklámokat futtatott "az állítólagos globális felmelegedésről"...). S minthogy az emberek többsége innen szerzi az információit, ismét felmerül az ismeretterjesztő újságírók felelőssége és kompetenciája. Ha ők alulképzettek és nem értik, hogy miről is írnak, akkor sajnos nem lehet elkerülni a hasonló helyzeteket.

(Egyébként külön jópont a filmnek (és Al Gore-nak) részemről, hogy nem egy köldöknézegetős, beletörődő, búskomor hangulattal zárul ("mindegy mit teszünk, rá fogunk faragni"), hanem aktív ajánlásokat fogalmaz meg, mit is kellene tegyünk, hogy a helyzeten pozitív irányban változtassunk.)

Ha túl mély nyomot nem is hagytak a legtöbb emberben a gimis biológia órák, annyit azért remélhetőleg igen, hogy Mendel nevéről beugrik valami ;-). A brnói szerzetes borsókíséreleteivel és az azokból levont általános öröklődési törvényekkel vonult be a tudománytörténet pantheonjába.

A kolostora kertjében végzett kísérletek során Mendel elsőnek jött rá, hogy egyes tulajdonságainkat ún. gének kódolják és minden egyes génből egy pár lelhető fel az élő szervezetekben. Egyes géneknek különböző változatai, ún. alléljai léteznek - így pl. a borsószem színéért felelős génnek létezik egy sárga és egy zöld allélja -, amelyek közül egyesek "erősebbek" mint a többiek, azaz dominánsok felettük. Így, ha egy "sárga" és egy "zöld" borsószem szín gén egyaránt jelen van (a növény heterozigóta erre a tulajdonságra nézve), akkor a borsószem sárga lesz, mert az a domináns allél, a másik pedig a recesszív allél. Fontos még az is, hogy az egyes tulajdonságokat kódoló génpárok tagjai közül mindig csak az egyik kerül az ivarsejtekbe (gamétákba) azok kialakulásakor, ezért aztán megtermékenyítéskor a különböző ivarsejtek szabad kombinációjával akár a szülőktől eltérő tualjdonságok is megjelenhetnek: lásd a mellékelt ábrán, ahol két heterozigóta "sárga" szülő utódai egy negyed részben "zöldek" lesznek (mert ezek mindkét szülőjüktól a "gyengébb" allélt örökölték, azaz homozigóta recesszívek lettek). A mechanizmusból természetesen az is következik, hogy az utódokban a tulajdonságok viszonylag jól meghatározott arányokban jelennek meg: a fenti példában 3-szor annyi "sárga" borsó lesz a következő nemzedékben, mint "zöld".

Mendel elsősorban olyan tulajdonságokat vizsgált, amelyek dominánsan vagy recesszíven öröklődnek, de persze a valóságban vannak kivételek - létezik pl. a kodominancia jelensége, amikor a két allél egyforma erős, és ezért egy átmeneti tulajdonság keletkezik (piros és fehér virágból rózsaszín), és vannak embrionálisan letális allélok - azonban ezek is egyértelműen magyarázhatóak voltak Mendel törvényei alapján. Ezek a törvények annyira univerzálisnak bizonyultak, hogy genetikai gondolkodásunk alapjává váltak, így aztán nem véletlenül kelt szenzációt, ha olyan tulajdonságra lelünk, amely (látszólag) fittyet hány rájuk.

Most pedig valami ilyesmit leltek francia kutatók. Egy transzgénikus egértörzset vizsgáltak, amelynek elrontották az ún. Kit génjét. Ennek az a következménye, hogy a mutációt hordozó állat (Kit^tm1Alf/+) bundáján fehér foltok jelennek meg. A törzset egészen más célra tenyésztették ki, de arra figyeltek fel az állatházban, hogy valami nem stimmel a fehér foltok öröklődésével: azok nemcsak nem várt arányban jelentek meg az utódokban, de ráadásul olyan állatokban is jelen voltak akikben egyáltalán nem volt jelen a szóbanforgó Kit allél (ún. Kit* egerek). A jelenséget paramutációnak nevezik és tulajdonképpen már évtizedek óta ismert volt, mint a kukoricában időnként megfigyelhető obskurus tulajdonság, amire senki nem tudott pontos választ adni.

Mi lehet a jelenség mögött? A magyarázat az ún. epigenetikai változásokban keresendő - ezek olyan változások, amelyek ilyen-olyan úton-módon nem a gének szekvenciáját változtatják meg, hanem valamilyen módon azok szabályozását. Így, ha a mutáns allél maga nem is kerül az utódba, mégis éreztetheti a hatását, ha az ivarsejtben az adott gént érintő epigenetikai "lenyomatot" hagy. Jelen esetben azt figyelték meg, hogy a mutáns egerekben a Kit génről sok abnormális mRNS íródott át, amelyek valamilyen okból kifolyólag előszeretettel gyűltek össze a hímivarsejtekben és minden jel szerint ez okozta az epigenetikai változást. Uagynis, ha a spermiumok kevéske citoplazmáját izolálták és egy teljesen normális, frissen megtermékenyített petesejtbe juttatták, abból szintén foltos egér jött létre.

A pontos mechanizmus leírására még nem került sor, de a kutatóknak van legalább egy jó tippjük: RNS-ekről révén szó leginkább az RNS-interferencia (RNAi) jöhet szóba. Ez utóbbi egy pár éve felfedezett jelenség, egy univerzális szabályozó mechanizmus, amely azon alapul, hogy egy bizonyos protein (Dicer) felismeri a kettős szálú RNS spirált és azt lebontva egy önkatalizáló folyamatot indít el. Ugyanis a duplex lebontásával keletkező kis kétszálú RNS darabok (siRNA) egy másik fehérjéhez (Slicer) kapcsolódva egyszálúvá alakulnak, egy RNAi silencing complex-t (RISC) hozva létre. A RISC képes felismerni a kis RNS darabbal komplementer mRNS molekulákat és azokhoz kötődve katalizálni lebontásukat. Ráadásul ez az epigenetikus változás bizonyítottan öröklődő. A cikkben szereplő egerek esetében, amikor alkalmazták az RNS-interferenciát a Kit génre, akkor a szóbanforgó paramutációhoz hasonló jelenséget figyelhettek meg: olyan foltos egerek születtek, akiknek a genetikai állományában nem szerepelt a mutáns allél.

Az nagy kérdés most persze az, hogy mennyire gyakori és főként mennyire jelentős ez az öröklődési mechanizmus. Ezt még egyelőre nem tudjuk, de ha anno Mendel valami hasonlóba ütközött volna, kötve hiszem, hogy képes lett volna megoldani a rejtélyt: a molekuláris mechanizmusok ismerte nélkül ez ma elképzelhetetlennek tűnik.