About...

Napi betevő adag elírás, elütés és helyesírási hiba egy helyen! Amúgy meg #információbiztonság #webcserkészet néha #élettudomány

bardóczi ákos @post.r

blogavatar

minőségi kontent-egyveleg

RSS

cimketenger

ITsec (37),privacy (17),Facebook (17),social media (11),itsec (11),egyéb (11),social web (9),biztonság (8),mobil (8),OSINT (6),jog (6),magánszféra (6),tudomány (6),szellemi tulajdon (6),Google (5),email (5),molbiol (5),felzárkóztató (5),szájbarágó (5),webcserkészet (5),plágium (4),Nobel-díj (4),kriminalisztika (4),terrorizmus (4),big data (4),kultúra (4),genetika (3),pszichológia (3),molekuláris biológia (3),biztonságpolitika (3),CRISPR (3),Android (3),online marketing (3),sajtó (3),élettudomány (3),gépi tanulás (3),Onedrive (3),üzenetküldés (3),jelszó (3),2015 (3),orvosi-fiziológiai (3),Apple (3),Gmail (3),reklám (3),konferencia (3),webkettő (3),biztonságtudatosság (3),kriptográfia (3),levelezés (3),magatartástudomány (3),azelsosprint (3),popszakma (3),hype (3),open source intelligence (3),torrent (3),nyelvtechnológia (3),bejutas (2),tweak (2),villámokosság (2),cas9 (2),Yoshinori Ohsumi (2),Hacktivity (2),génterápia (2),fiziológia (2),természetes nyelvfeldolgozás (2),Reblog Sprint (2),bűnügy (2),Pécs (2),nyílt forrású információszerzés (2),webkamera (2),deep web (2),P2P (2),Netacademia (2),arcfelismerés (2),DDoS (2),Balabit (2),bűnüldözés (2),TOR (2),kulturális evolúció (2),ransomware (2),hitelesítés (2),SPF (2),Whatsapp (2),neuropszichológia (2),szabad információáramlás (2),FUD (2),DKIM (2),2-FA (2),bolyai-díj 2015 (2),molekuláris genetika (2),jövő (2),sudo (2),IDC (2),cyberbullying (2),social engineering (2),malware (2),tartalomszolgáltatás (2),meetup (2),facebook (2),reblog (2),videó (2),titkosítás (2),kutatás (2),epic fail (2),pedofília (2),netkultúra (2),nyelvtudomány (2),vírus (2),hírszerzés (2),iOS (2),farmakológia (2),szociálpszichológia (2),tanulás (2),biológia (2),gépház (2),bulvár (2),bug (2),Tinder (2),öröklődő betegség (2),Yandex (2),könyv (2),beszélgetés rögzítése (2),pszeudo-poszt (2),Twitter (2)

Biológiai fegyverkezés, génterápia, új szúnyogfajjal a malária ellen - változatok egy témára


Sikeres génterápiát alkalmaztak az örökletes izombénulás ellen, a Pentagon és az FBI szakértői a módszer alapjait jelentő technika veszélyességét mérlegelték, ugyanez a technika alkalmas lehet a malária felszámolására olyan módon, hogy génmódosított maláriaszúnyogok, amikben a malária nem él túl, idővel kiszoríthatják azokat a szúnyogpopulációkat, amik a maláriát terjesztik. Ugyanennek a CRISPR-Cas9-technikának alkalmazása lehetővé teszi, hogy még a megtermékenyülés előtt meggátolják egy örökletes betegség kialakulását ős-hímivarsejtek génállományának módosításával.  

Miről is van szó?  

Múlt hét szerdán vált hivatalossá a hír, miszerint a Torontóban sikerrel alkalmaztak génterápiát egy 14 éves betegnél egy biztos bénulással járó örökletes betegség, a Duchenne-féle izomdisztrófia megfékezésére. Egyre közelebb kerül a tudomány ahhoz, hogy most még halálos kimenetelű vagy az életminőséget súlyosan rontó betegségek még a mostani betegek életében gyógyíthatóvá váljanak. A Duchenne-féle izomdisztrófia genetikai oka, hogy a  disztrofin génjét kódoló DNS-szakasz hibája. A fehérje elengedhetetlenül fontos a normális izomműködésekhez, több más struktúrfehérjével együtt kapcsolódva teszi lehetővé az izommozgások molekuláris élettani alapját.  

génterápia tudomány humángenetika CRISPR cas9 duchenne-disztrófia malária szúmyog biológiai fegyver gene drive

Abban az esetben, ha valami miatt a disztrofin génje több példányban vagy egy ritkább változatban van jelen, kialakul a Duchenne-disztrófia, ami az életkor előrehaladtával folyamatos bénuláshoz vezet több olyan folyamaton keresztül, amik az izomsejtek elhalásához vezetnek. Például az izomsejtek nem tudják kontrollálni, hogy mennyi káliumiont engedjenek be. A beteg egyre gyengébb lesz, végül teljes ellátásra szorul, a betegség utolsó stádiumában pedig már a légzőizmok is működésképtelenné válhatnak, így a beteget lélegeztetőgéppel kell lélegeztetni. Nem véletlen tehát, hogy a rettegett izomsorvadás ennyire az érdeklődés középpontjában van.  

Az American Journal of Human Geneticsben januárban fog megjelenni nyomtatásban is az a cikk, amiben Daria Wojtal és Dwi Kemaladewi munkatársaival arról számolnak be, hogy hogyan alkalalmazták a génterápia egyik legígéretesebb módját a betegség gyógyításában. Sikerült elérniük többek közt azt, hogy a disztrofin-gén fölösleges példányai az érintett  sejtekben és azok őssejtjeiben eltűnjenek. Mindezt pedig egy víruson keresztül bevitt mesterséges gén bevitelével sikerült megvalósítaniuk. A génterápiához úgynevezett lentivirális vektort alkalmaztak, azaz a retrovírusok egy altípusába tartozó lentivírus fertőzőképességéért felelős génjeit eltávolították, helyére a molekuláris javítást lehetővé tevő gént szerkesztették, majd ezt juttatták be sikeresen a beteg sejtjeibe, ahol a vírus, ha úgy tetszik, a javított génekkel fertőzte meg a célsejteket.  

Ugyanezzel az eljárással gyorsabban fejleszthetők biológiai fegyverek is

Néhány héttel ezelőtt az USA-ban a Pentagon és az FBI szakértői tanácskoztak azzal kapcsolatban, hogy a CRISPR-Cas9-technika alkalmazásával létrehozott génmódosított élőlények milyen ökológiai kockázatot jelenthetnek, másrészt mekkora a valószínűsége, hogy terroristák esetleg minden korábbinál patogénebb kórokozókat állítsanak elő biológiai fegyverként való alkalmazás céljából. Természetesen a génmódosított élőlényekkel kapcsolatos kockázatok korábbról is ismertek voltak, a mostani technika azért kapott kitüntetett figyelmet, mert relatív egyszerűbb és olcsóbb, mint az ezt megelőzőek.  

Sokmillió életet is menthet

Szintén viszonylag új, hogy olyan maláriaszúnyogokat hoznának létre a gene drive technikával, amikben nem él túl a szúnyog által hordozott malária kórokozója, ilyen módon a genetikailag módosított szúnyogpopuláció kiszoríthatja az eredeti, maláriát terjesztő populációkat, felszámolva ezzel a malária terjedését szerte a világon. Hasonlóan, a ,ódszer kihasználásával lehetne a maláriaszúnyog-populációt részlegesen ivarképtelenné tenni.  

És a "szuperszúnyogok"?

génterápia tudomány humángenetika CRISPR cas9 duchenne-disztrófia malária szúmyog biológiai fegyver gene drive

Az előbb említett washingtoni konferencián biztonsági szakértők nem tartották valószínűnek azt a bulvár által felkapott hírt, ami szerint a terroristák szuper-moszkítókat hoznának létre. Viszont nem zárható ki, hogy az új módszerrel genetikailag módosított élőlények jelentsenek kockázatot többek közt azáltal, hogy kiszoríthatják a természetben előforduló fajtársaikat.  

Betegségek megelőzése, a magzati kor előtt?  

Szintén nemrég egy konferencián olyan, eddig még csak egéren alkalmazott technika  alkalmazását vetették fel kutatók, amiben átszabott ős-ivarsejtekből létrejövő hímivarsejtekkel végezhető mesterséges megtermékenyítést valamilyen örökletes betegség kialakulásának megelőzésére. Tehát elvben gyógyíthatóak lennének betegségek, még a megtermékenyülés előtt.  

Mi képzi mindezek alapját?  

Normális esetben, ha a egy élő sejtben a DNS egy szakasza károsodik, a károsodás a sejt belső hibajavító rendszere felismeri, a sérült szakaszt kivágja és a helyére visszaépíti az eredetit, természetesen mindezt számos köztes lépésben.  

A folyamatban viszont van olyan pont, aminél kis trükkel el tudják érni a kutatók, hogy ne az eredeti gént vagy géneket jelentő szakasz épüljön vissza be, integrálódjon a sejtmag DNS-ébe, hanem bizonyos megkötések közt szinte bármi más. Az ilyen módon módosított DNS természetesen a sejt osztódást követő utódsejtjeiben is jelen lesz, valamint már nem osztódó testi sejtek esetén a sejt működése a beavatkozástól függő módon változik meg.

Képek: pinimg.com, millerandlevine.com

0 Tovább

DNS-hibajavításért Nobel-díj - magyarázom is


Na melyik tudomány hekkelte be magát a Nobel-díjas felfedezések közé ismét? Az elmúlt 10-20 évet elnézve gyakorlatilag minden évben osztottak olyan Nobel-díjat, amit a kutatók valamilyen módon a molekuláris biológia módszereivel, arra alapozva folytattak vagy konkrétan egy molekuláris biológiai folyamatot tisztáztak.

Mielőtt csukafejest ugranék  a molekuláris szintű mechanizmusok tárgyalásában, érdemes megnézni az alábbi videót a jelenség emberi oldaláról, nevezetesen egy kisfilmet a xeroderma pigmentosumról.

Megint más esetben, a Neill-Dingwall-szindrómánál, más nevén Cockayne-szindrómánál ugyanúgy arról van szó, hogy egy örökítőanyagban bekövetkezett hibát nem ismernek fel az erre szakosodott enzimek, persze más típusú hibát, a klinikai kép is teljesen más.  

Idén Tomas Lindahl, Paul Modrich és Aziz Sancar a DNS-t érintő hibajavító mechanizmusok és ezek esetleges meghibásodásaik mikéntjének tisztázásáért kaptak Nobel-díjat, azonban nem orvosi-fiziológiait, hanem kémiait, lényegében tényleg minden további nélkül nyerhették volna az egyik és a másik kategóriában egyaránt.

A lényeget fussuk át még egyszer: az élő sejtekben lévő, csigalépcsőként elképzelhető DNS, aminek a lépcsőfokait egymással szemben, párban elhelyezkedő bázisok képzik, a köztük lévő belső kötés az egyik, ami a szerkezetet stabilizálja, a másik stabilizáló kötés pedig a csigalépcső külső vázát adó, cukor-foszfát gerinc egységeket összekapcsoló kötés hosszában. Elmagyarázni sokkal nehezebb, mint mutatni, tehát valahogy így:

A DNS rendkívül kompakt formában van jelen, de szükség esetén fellazul, majd a szálból a szükséges szakaszról, mint genetikai információt hordozó részről, egyfajta lenyomat készül, ez az RNS. Egy-egy ilyen szakasz feleltethető meg általában egy-egy génnek (transzkripció). Az RNS szálra rákapcsolódik az ún. riboszóma, ami a hordozott információ alapján elkészít egy génterméket, általában fehérjét (transzláció), ami végülis az azonosítható örökletes tulajdonság lesz. Sejtosztódáskor a teljes DNS-ről másolatot kell készíteni, meg kell kettőzni azt, aminek a másodpéldánya az új sejtbe kerül. A molekuláris biológia lényegében ezeknek a folyamatoknak a részleteivel foglalkozik.

Régóta ismert, hogy a transzkripció, a transzláció és a duplikáció részfolyamataiban néha előfordulnak hibák, mégpedig olyan hibák. Persze a könyvekben több külön fejezet foglalkozik azzal, hogy a különböző hibákat hogyan ismeri fel és javítja ki a rendszer, megjegyzem, elképesztő bravúrossággal és pontossággal. Ha ez nem történne meg, a DNS-ünk információtartalma össze-vissza változna a sejtosztódások alkalmával avagy hiába lenne pontos egy-egy génre vonatkozó információ, a géntermék a transzkripció vagy a transzláció hibája miatt végeredményben hibásan jönne létre, összességében igen rövid idő alatt az élettel összeegyeztethetetlen vagy legalábbis nagyon súlyos állapot alakulna ki. A hibajavítási folyamatokat nevezzük repair-nek. Előfordul, hogy a repair bizonyos esetekben nem működik, de általában nem a hibajavító képesség teljes hiányát, csak csökkent működését kell elképzelni.

Meglehetősen szerteágazó témáról van szó és természetesen nem úgy kell elképzelni, hogy három kutató tárta volna fel az összes típusú hibajavító mechanizmust egy az egyben.

Ahhoz, hogy a DNS kellően stabil legyen, bizonyos játékszabályoknak érvényesülniük kell, így például a létraszerű molekulában az adenin bázissal szemben csak timin lehet, míg a citozinnal szemben csak guanin. Abban az esetben, ha ebbe hiba csúszik a DNS elkészítése során, annak egyik közvetlen következménye, hogy a DNS kevésbé lesz stabil, úgy is fogalmazhatnék, hogy a csigalépcső nem a megfelelő módon feszül, másrészt nyilván amikor a leolvasás, RNS-re való átírás történik, hibás információ fog az RNS lenyomatba kerülni, ha pedig a DNS megkettőződésére van szükség, a másolat is hibás lesz. Teljesen érthető, hogy az evolúció a rendszert úgy fejlesztette, hogy a hibákat azonnal észleljék és javítsák az erre specializálódott enzimek. Azaz ha például egy adeninnel szemben a láncban nem timin épül be, hanem bármi más, azt enzimek észlelik, kivágják és beillesztik helyette a megfelelő bázist, ez az ún. bázis-excíziós repair, de előfordul, hogy nem csak a bázist kell lecserélni, hanem a csigalépcső külső gerincét adó cukor-foszfát részt is, ez a nukleotid-excíziós repair. Ez persze még mindig egyszerűsítés, valójában például nem lehetséges egyetlen nukleotidot kivágni, csak egy teljes szakaszt, amihez tartozik, majd a helyére szintetizálni kell egy megfelelő szakaszt a helyes nukleotiddal, ez lényegen nem változtat. (Hivalalos press release erre: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/popular-chemistryprize2015.pdf ) Bizonyos esetekben egy-egy élőlénynél éppen azok az enzimek hiányoznak vagy működnek alul, amiknek a szabást-varrást-stoppolást-hibajavítást kellene normálisan végezniük. Abban az esetben, ha nem az egész életet végigkísérő hibáról van szó, hanem arról, hogy súlyos hiba történik a transzkripció vagy a transzláció folyamatában és azt nem észleli és korrigálja semmi egészséges emberben, egy élő sejtben – ez egyébként igen ritka – a sejt az utolsó pillanatban vagy észreveszi magát, aztán öngyilkos lesz, azaz apoptotizál megint más esetben pedig hibásan működik, osztódik, az utódsejtekbe eleve hibás információ kerül, általában valamilyen daganatos betegséget alakul ki. Persze előfordul olyan is, hogy egyetlen eltévedt bárányból több tízezer sejtből álló kolónia alakul ki, amelyik aztán osztódik, ha kell, ha nem, kedvezőtlen körülményeket kialakítva abban a környezetben, amiben az adott szövet normális sejtjei élnek, a jelenséget az immunrendszer felismeri és a tumoros sejteket kivégzi. Ilyen előfordulhat tehát egészséges embernél is, bizonyos környezeti tényezők viszont fokozzák az esélyét, hogy bekövetkezzen, ilyen tényezők például az UV sugárzás vagy a dohányzással beinhalált kátrány.

Van, akinél már a születéstől fogva a hibajavítás elmarad. Maga a hibajavító funkció nyilván nem pótolható, a betegeket azokkal a betegségekkel kezelik, amik a repair hiányának közvetett következményei.

A posztban látható első videóban konkrétan a DNS szálban emlékeim szerint timin-párosok jönnek létre, amit nem észlel és javít semmi, ennek következtében, az utódsejtekbe is tropa DNS kerül. Márpedig amikor a testet napfény, ilyen módon több UV éri, a timin-dimerek létrejöttének esélye drámaian nő, ezért ha ezt a típusú DNS károsodást semmi sem korrigálja, az súlyos bőrelváltozást okoz, mivel az UV elsősorban annak szöveteit érinti, rosszabb esetben pedig bőrrák alakul ki.

A második videóban bemutatott betegség molekuláris szintű oka, hogy a DNS megkettőződésekor olyan nukleotidok kerülnek egymással szembe, amiknek egyáltalán nem szabadna, azaz eltérnek az A-T, G-C-szabálytól, azonban ez a mismatch javítatlanul marad, normális esetben így történik:

A repair folyamatokat egészen jól, animációs filmekkel bemutató Youtube-csatorna itt érhető el,  természetesen az érhetőség kedvéért az ilyen folyamatokról írni vagy épp animációt készíteni csak jelentős egyszerűsítésekkel lehet. Amit vegyünk észre, hogy az önmagában genetikai tulajdonság lehet, hogy egy szervezet genetikailag instabil, másrészt éppen sok esetben a repair alulműködése jelenti az evolúció molekuláris szintű alapját, azon keresztül, hogy utat enged a mutációknak.

0 Tovább

Napi molbiol: a rettegett harlekin-baba szindróma


Nemrég posztoltam a tizenéves fiúról, akinek a bőre egyetlen fehérje deficitje – pontosabban az ellene indított autoimmun válasz – annyira miatt gyakorlatilag azonnal szétszakad.

Szintén a bőrt érintő, a 18. század közepe óta ismert, de csak nemrég tisztázott örökletes betegség, a harlequin ichthyosis ugyancsak a bőr fejlődését érinti nem is akárhogy.

Klinikai megjelenés – a betegség közvetlen oka, a bőr túlzott keratinizációja, ami azt eredményezi, hogy a meglehetősen rigid struktúrfehérje túltermelődése miatt a bőr több különböző részen, de akár a teljes testfelszínen megvastagszik, páncélszerűvé válik, aminek eredménye, hogy a bőr gyakorlatilag halpikkely-szerűen szigetekre töredezik, rendszeresen bevérzik, ami drámaian megnöveli a fertőzések esélyét és igencsak szokatlan külsőt eredményez, ami már a születéskor jól megfigyelhető. Mivel a bőr szinte teljesen rugalmatlan, így az olyan területek, ahol a bőrnek mozgékonynak kellene lennie, a test leginkább markánsan eltorzul. Így az újszülött szája és szeme gyakorlatilag folyamatosan nyitva van az ajkak és a szemhéj környezetében lévő bőrfelület rigiditása miatt.


Korábban a betegség minden esetben halálos kimenetelű volt, ma pedig, kombináltan, főleg isotretinoinnal kezelhető, ha a magzat túlél egy kritikus periódust. Az isotretinoin hatása elsősorban közvetett, hatásmódját tekintve a keratin túlzott jelenlétét követő gyulladást csökkenti.

A betegség oka a 2-es kromoszóma hosszú (q) karján 35-ös pozícióban lévő ABCA12 gén egy olyan típusa, aminél a normális típushoz képest akár több deléció is lehet, azaz bizonyos szakaszok hiányoznak. A betegség autoszomális recesszív, azaz a gén mindkét hibás példánya kell a betegség kialakulásához, ismét máshol olvastam olyat is, ami szerint a nemi X-kromoszóma egy bizonyos mutációja nagyon hasonló tüneteket eredményez.

Kép: globalgenes.org

3 Tovább

Genetika – ahogyan még nem olvastál róla 


Augusztusban eléggé erős videót töltöttek fel a 14 éves fiúról, aki egy meglehetősen ritka örökletes betegséggel született, ami miatt a bőre annyira sérülékeny, hogy gyakorlatilag folyamatosan kötözni kell, hogy a helyén maradjon. 

Az emberi bőr ugye egy több rétegből álló szövet, a rétegeket pedig a bőr extracelluláris mátrixa rögzíti egymáshoz, aminél igen súlyos elváltozásokat okozhat, ha valamelyik struktúrfehérje valami miatt nem úgy viselkedik, ahogy kellene, esetleg hiányzik. A szóban forgó betegségnél az extracelluláris mátrix fehérjéi közül a kollagén csoport tagjainak egyik, a 7-es típusú kollagén érintett, ami több, rostokat alkotó fehérjével együtt a sejtközötti mátrix stabilizálásában elengedhetetlen. Ennél a betegségnél a fehérje létrejön ugyan, viszont egy szerencsétlen mutáció miatt autoimmun választ jelenik meg, azaz az immunrendszer idegenként ismeri fel és ennek megfelelően támadja, jelen esetben a bőr legfelső és alatta lévő rétege nem tud egymáshoz rögzülni. 

Itt konkrétan az disztrófiás epidermolysis bullosáról van szó, amivel kapcsolatban eloszlatnék egy gyakori, genetikához kapcsolódó félreértést. Általános iskolában, majd középiskolában is szóba kerülnek a Mendel-törvények kapcsán a klasszikus példák, de azért nagyon röviden fussuk át. A [diploid] élőlények testi sejtjeinek két kromoszómája alkot egy párt, aminek azonos pozícióin ugyanannak a génnek két különböző változata fordulhat elő, ez jelenik meg a fenotípusban, azaz valamilyen látható vagy mérhető sajátosságban. Ennek tankönyvi példái a kodomináns öröklésmenet, mint amilyen az AB0 vércsoportrendszerre jellemző, azaz mindkét gén, az A, B is kifejeződhet, ha annak jelen van a domináns típusa,  AB, ha mindkettőnek jelen van a domináns típusa, esetleg egyik sem. Az intermedier öröklődés esetén egy köztes tulajdonság jelenik meg két eltérő szülő esetén, azaz például a fehér és a fekete kakas utóda legnagyobb valószínűséggel szürkésebb lesz. A domináns-recesszív öröklődés esetén az egyik génváltozat által meghatározott tulajdonság megjelenik, míg a másik egyáltalán nem, azaz ha például egy betegséget kiváltó gén domináns az ún. vad típussal szemben, akkor az lesz a meghatározó, egy örökletes betegséget kialakítva, de a lényeg, hogy genetikailag minél távolabbi szülők utódáról van szó, a hátrányos, betegséget okozó gének megjelenése annál kevésbé valószínű, hiszen nagyon kicsi az esélye, hogy éppen mindkét szülő ugyanazt az előnytelen allélt hordozza. Viszont ez nem jelenti azt, hogy a domináns-recesszív öröklésmenet minden esetben így jelenne meg a fenotípusban. 

Érdemes tudni, hogy bizonyos esetekben – ami azt illeti, ez a gyakoribb – vannak fenotípusos megjelenést módosító hatások, azaz olyan folyamatok, amik a klasszikus mendeli genetika alapján nem érthetőek meg, természetesen nem állnak szemben vele. A tankönyvi példában domináns episztázisról van szó, egyetlen domináns gén elegendő, hogy elnyomja a párja hatását, míg recesszív esetén elegendő, ha csak az egyik példány hibás, erre példa a fenti kisfiú esete is. 

A fenti példában szinte ugyanolyan tünetegyüttest vált ki a domináns módon öröklődő disztrófiás epidermolysis bullosa és ennek a recesszíven öröklődő típusa. A domináns öröklődésű esetben a 3-as kromoszóma kis karján 21.3 pozícióban ha a kromoszómapár mindkét tagján ugyanolyan hibás változata van jelen a COL7A1 génnek, csak akkor alakul ki a betegség, míg ha csak az egyiken, akkor az utód sanszos, hogy egészséges. 

Szinte ugyanennek a betegségnek, azaz a recesszíven öröklődőnek viszont teljes más a genetikai háttere, lényeg, hogy az MMP1 gén egy mutáns típusa van jelen és a COL7A1 hibás változata ekkor önmagában is kialakítja a betegséget, akkor is, ha az egészséges változatot meghatározó jelen van. 

A helyenként nagyon pongyola, de érthetőbb megfogalmazásért elnézést, többek közt csak arra szerettem volna ebben a posztban rámutatni, hogy a genetikában az az izgalmas, hogy gyakorlatilag minden alól van bizonyos szempontból kivétel, amiknek az azonosítását viszont csak a molekuláris biológiai módszerek tették lehetővé ésszerű idő alatt, klasszikus genetikai módszerrel nem voltak kimutathatóak. A fenotípusos és genotípusos arányokat eltoló tényezőkből persze még számos van, hogy fokozzam a dolgot, itt megjegyzem, hogy akár genetikailag tökéletesen identikus vagy szinte identikus egyedek, azaz egypetéjű ikrek, azonos génváltozatokkal sem tökéletesen egyformák fenotípusosan, aminek oka, hogy az ún. metilációs mintázat eltérhet és el is tér.  

0 Tovább

10 dolog, amit nem tudtál a baktériumokról és a Bolyai-díjról


Idén Pál Csaba, az MTA Szegedi Biológiai Központjának kutatója kapta a magyar tudomány legmagasabb szintű elismerését, a Bolyai-díjat baktériumokkal kapcsolatos kutatásaiért. 

1. Évek óta tudott, hogy a baktériumok hatóanyagokkal szembeni érzéketlensége az elkövetkező 1-2 évtizedben nagyobb veszélyt jelent majd az emberiségre, mint a terrorizmus

2. A baktériumok antibiotikumokkal szembeni egyre nagyobb ellenálló képessége közismert dolog, az viszont már közel sem, hogy mindez hogyan is történik a természetben. Először is említenék néhány példát azzal kapcsolatban, hogy egy-egy antibiotikum milyen elven is működik.

- A béta-laktámok csoportjába tartozó szerek, mint amilyen a penicilin, a baktérium sejtfalának felépítését gátolják meg egy ehhez szükséges enzim blokkolásával, ilyen módon a baktérium elpusztul. Ugyanakkor az erre érzéketlenné vált baktériumok olyan enzimet fejlesztettek ki, amik magának a béta-laktám molekulának gyűrűjét hasítják el, ilyen módon hatástalanná téve azt, megint más baktériumokban olyan kötőfehérjék jelentek meg, amik megakadályozzák, hogy a hatóanyag működhessen. Egy pillanatig se felejtsük el, hogy mindössze néhány emberöltőnyi evolúcióról van szó!
- Az aminoglikozidok a baktériumokba való bejutás után rákapaszkodnak a fehérjék felépítésében kulcs fontosságú ún. riboszómákra, így a baktérium képtelen lesz fehérjéket termelni, ez okozza a pusztulásukat. Az ilyen szerekkel szembeni rezisztencia alapja ismétcsak az, hogy a baktériumoknak olyan génjei jelentek meg, amiknek a termékei képesek a gyógyszermolekulát módosítani, ráadásul többféleképp is.
- Az imidazol csoport tagjai a baktérium belsejébe bejutás után olyan vegyületté alakulnak át, ami közvetlenül a baktérium DNS-t károsítják, így megakadályozva annak megkettőződését vagy átíródását RNS-re.

Bármilyen hatásmechanizmusú gyógyszert is fejlesztenek ki a kutatók, a természet talál valami még ötletesebb megoldást arra, hogy ezt hogyan hekkelje meg.

3. Nem nagyon foglalkozott vele a sajtó, hogy ténylegesen miért is kapta a Bolyai-díjat Pál Csaba. A baktériumokkal kapcsolatos molekuláris biológiai kutatások jelentősége és fontossága szinte felméretetlen. Egyrészt, a molekuláris biológia születésétől, a 20. század második felétől kezdődően a kutatók a genetikai folyamatok molekuláris mechanizmusait prokariota szervezeteken, konkrétan baktériumokon kezdték el kutatni, mivel egyszerű genommal rendelkező szervezetek lévén ezen keresztül lehetett megérteni azokat az alapvető molekuláris mozzanatokat, amik egyáltalán lehetővé tették, hogy magasabb szintű élőlények molekuláris biológiái működése is érthető és kutatható legyen. A sejtmaggal rendelkező [eukariota] élőlények genomja jóval bonyolultabb, viszont nagyon sokminden úgy vagy nagyon hasonlóan történik, mint a baktériumok esetén, akár a DNS megkettőzéséről, akár a DNS RNS-re való átírásáról, akár az RNS alapján a fehérjék szintéziséről van szó. Ha ma valaki molekuláris genetikát kezd el tanulni, akkor elsőként a baktériumok genetikájával kell megismerkednie. Ezen kívül még mindig számos molekuláris genetikai mechanizmus tisztázásához baktériumokat használnak a kutatásban.

4. A tényleges rezisztencia legtöbbször úgy alakul ki, hogy a baktérium DNS-étől független DNS-szakaszokban, az ún. plazmidokban megjelenik egy-egy mutáció, ami hordozza az önvédelemre használt fehérje génjét, ami az antibiotikumokat hatástalanítja. Természetesen az ellenálló baktériumok ki fogják szorítani azon fajtársaikat, amik nem tettek szert ilyen önvédelmi mechanizmusra. A baktériumoknak természetes ellenségei, a bakteriofágok, azaz olyan vírusok, amik magát a baktériumot nyírják ki azáltal, hogy bejuttatják önmaguk megsokszorozásához szükséges örökítőanyagot, az ilyen módon megkergült baktérium pedig olyan fehérjéket fog termelni, amik a fágvírus szaporodásához szükségesek. Viszont nem csak a fágvírus juttat be örökítőanyagot a baktériumba, hanem esetleg több hiba folytán a fág is kap a baktériumtól. Majd amikor a vírus a következő baktériumot fertőzi meg, könnyen előállhat a régi és az új gének keveredése folytán olyan kombó, ami aztán egy plazmidba épül, így kialakítva a rezisztenciát. [A DNS persze nem csak plazmidba épülhet be]. A fágok ilyen szempontból az evolúció celebjei: potenciálisan hozzák-viszik a géneket esetleg teljesen különböző fajok közt. Amikor valami töketlen GMO-vita folytán azon vannak kiakadva a laikusok, hogy egyik fajból gént átültetni egy másik fajba - persze anélkül, hogy egyáltalán tudnák, hogy mi az a gén - a természettel szembeni bűn, nem tudják, hogy ez a természetben is simán megtörténik magától.

5. A díjátadásról szóló hírt nem egy hírügynökség, hanem a debreceni 4024.hu hozta le elsőként, gyakorlatilag mindenkit beelőzve ezzel a tévé a korábbi évekhez képest a díjátadót nem közvetítette sem élőben, sem később.


6. Pál Csaba csoportja olyan paradigmákat is felhasznál a kutatás során, amiknek módszereivel kapcsolatban korábban kevéssé állt rendelkezésre tapasztalat vagy éppenséggel egész egyszerűen kevesen tudják magas szinten művelni, ezen belül a rendszerbiológiai megközelítést emelném ki, aminek a tényleges alkalmazása egyszerűen a gépek számítási teljesítményének korlátai miatt ütközött akadályokba korábban. Ami sokkal fontosabb, hogy Pál Csaba csoportja a világ egyik legkomolyabb csoportja, amelyik igencsak izmos bioinformatikai módszerekkel vizsgálja a korábban kevésbé ismert mutációk evolúciós szerepét, az új szemléletmódról erre található plusz információ.

7. Az, hogy ki kapja a díjat - szemben például a Kossuth-díjjal - a vendégek számára csak a helyszínen derül ki, egészen addig szinte lehetetlen információt szerezni a díjazott személyéről, akit a díj odaítéléséről informális források szerint legfeljebb néhány héttel korábban tájékoztatnak. A Bolyai-díj díjbizottságának egyik felét a Bolyai-díj Alapítvány, a másik felét az MTA delegálja, a díjbizottság összetételnék egy része szintén nem nyilvános egészen a díjátadóig.

8. Eredetileg az ország legtehetségesebb diákjait összefogó Bolyai Önképző Műhely létrehozásának ötlete a 2000-es díjátadón merült fel a díj alapítói közt, nem sokkal később pedig Somody Imre vezetésével meg is kezdte munkáját a Bolyai Műhely Alapítvány első kuratóriuma. A tehetséggondozó szervezet kuratóriumának és néhány utólag odacsapódott szervezőnek a nézeteltérései miatt a teljes kuratórium 2007 nyarán lemondott, aminek azonnal érződtek a következményei. Olyan fontos alapelvek sérültek, mint például az, hogy a Budapesten kívüli hallgatók lehetőség szerint azonos eséllyel jussanak el az Önképző Műhely programjaira, ami nyilván érzékenyen érintette azokat, akik távolról utaztak oda, de onnantól egyáltalán nem kaptak diákként utiköltség-térítést. A Bolyai Önképző Műhelyt képviselő néhány figura személye, eszelősen zavaros gazdálkodása és vállalhatatlan ideológiai műtermékei máig legendásak a korábban végzett bolyais diákok körében. Alighanem a remek menedzsementnek köszönhetően, a Bolyai Műhely diákjai a 2011-es és 2013-as díjátadóra egész egyszerűen nem kaptak meghívást, a Somodyék-koncepciójából, ha úgy tetszik, az első kuratórium örökségéből pedig semmi sem maradt.  

9. A Bolyai-díjátadók történetében tudomásom szerint a legidiótább sajtótájékoztató 2007-ben volt. Lovász Lászlótól kérdezte elsőként egy újságíró, hogy Lovász profnak mi a véleménye a zenei és matematikai tehetség kapcsolatáról, holott a díjat az iskolateremtő tevékenység mellett a kombinatorika és a gráfelmélet terén elért eredményeiért kapta. Közhelyes és hülye kérdésekkel a jelen lévő újságíróknak körülbelül fele sült fel.

10. Az idei díjátadóra a négy legfontosabb közjogi figura közül a miniszterelnök és a házelnök egész egyszerűen nem jött el, de nem láttam Lenkovics Barnabást, az Alkotmánybíróság elnökét sem. A díjátadóval kapcsolatban több látványos formai változás is történt. 2004-ben az Operában figyelhettem a díjátadót, 2007-ben a kisebb befogadóképességű Vígszínházban, 2009-ben a díjátadónak a Nemzeti Színház adott helyet, a 2011-es és 2013-as nekem kimaradt ugyan, de ekkor már az ideihez hasonlóan a jóval kisebb befogadóképességű MTA főépületben történt a díj átadása.

Köszönet nekik:

új támogató

PR

képek: index.hu, motifolio.com, t-systems.hu, acg.hu

0 Tovább
«
12