Ze świata nauki

W ramach misji Axiom 4 na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS), w której bierze udział polski astronauta dr inż. Sławosz Uznański-Wiśniewski, będzie realizowanych 13 eksperymentów naukowych opracowanych przez polskie firmy i uczelnie wyższe. Wśród badań, które przeprowadzi polski astronauta, znajdzie się min. projekt Yeast TardigradeGene, w który zaangażowani są naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach.

Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za rok 2024 otrzymali wspólnie Victor Ambros i Gary Ruvkun za odkrycie mikroRNA i jego roli w posttranskrypcyjnej regulacji genów.

Ta niepozorna, spotykana przy drogach roślina, spokrewniona z kapustą, choć do niej niepodobna, ma wiele cech niezwykle przydatnych dla biologa, a szczególnie genetyka. Jej walory kryją się w DNA. Mowa o Arabidopsis thaliana, czyli rzodkiewniku pospolitym. Jego badaniem zajmuje się prof. dr hab. Małgorzata Gaj, genetyczka i biotechnolożka roślin z Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego.

Wyniki najnowszych badań sugerują, że nasz gatunek nie pochodzi z jednego konkretnego miejsca w Afryce. Najpewniej Homo sapiens wyłonił się z kilku różnych populacji, których przedstawiciele przez tysiące lat wchodzili ze sobą w bliższe związki.

Nauka wykonała kolejny krok w stronę ustalenia genetycznych przyczyn choroby Parkinsona. Badacze z Queensland Brain Institute opisali działanie genu, który blokuje proces „zjadania” martwych komórek. To zakłócenie w oczyszczaniu się mózgu z tych komórkowych odpadów jest główną przyczyną choroby.

Dzięki nowoczesnym technikom odtwarzania DNA udało się zrekonstruować informacje na temat pewnych relacji rodzinnych mieszkańców Starożytnej Grecji. Okazuje się, że zawieranie małżeństw z kuzynami 4000 lat temu było niezwykle powszechne. Dowiedzieliśmy się również, że duże gospodarstwa łączyły pod jednym dachem nie tylko rodziny, ale też rodziny tych rodzin.

Badacze z British Antarctic Survey zsekwencjonowali genom wszystkich żyjących gatunków pingwina i przebadali jego ewolucję. Okazuje się, że pingwiny mają dużą zdolność adaptacji oraz zmiany liczebności swojej populacji w sytuacji pogorszenia warunków klimatycznych i zasiedlania obszarów.

Projekt opisania ludzkiego genomu jest wreszcie skończony. To, co wiele lat temu rozpoczęto w ramach Human Genome Project, zostało teraz dokończone. Pierwszy projekt opisał około 92 proc. naszego DNA, skupiając się na tej części, która odpowiedzialna jest za ekspresję informacji w celu powstawania białek. Pozostałe DNA, które wcześniej nazywano „śmieciowym”, okazało się równie interesujące. Otwiera naukę m.in. na lepsze rozumienie tego, jak powstają komórki.

Obszerna analiza genetyczna jednorocznej trawy gatunku Aegilops tauschii, popularnej na Bliskim Wschodzie i w Azji Środkowej wykazała, że to właśnie dzięki niej pszenica posiada gen, którego ekspresja umożliwia produkcję gluteniny, białka glutenu.

Australijscy badacze przedstawili w czasopiśmie „Current Biology” dowody, wyprowadzone z badań genetycznych dużych grup ludzi, które wskazują na to, że określone społeczności wschodniej Azji borykały się z nawracającymi epidemiami wirusów od około 25 tysięcy lat. Epidemia po raz ostatni pojawiła się około 5 tysięcy lat temu i wówczas wygasła.

Zaraz po urodzeniu można przewidzieć wzrost z dokładnością do kilku centymetrów.

Kiedy komórka w naszym ciele umiera, jeden z genów aktywuje lipidy, które wydostają się na jej powierzchnię. Ten sygnał rozpoznają fagocyty – komórki krwi, które wchłaniają martwą komórkę, chroniąc nas przed atakiem autoimmunologicznym. Cały proces uwolnienia człowieka od "biośmierci" opisali japońscy naukowcy.

Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii otrzymały Emmanuelle Charpentier i Jennifer A. Doudna za odkrycie metody edycji genów CRISP/Cas9. Tegoroczna nagroda jest wyjątkowa z kilku względów. Po pierwsze, wyróżnienie dotyczy niezwykle istotnego, ale też kontrowersyjnego narzędzia, które zrewolucjonizowało genetykę i otworzyło wiele drzwi medycynie, a niedawno doprowadziło do narodzin dwóch dzieci o zmodyfikowanym genomie. Po drugie, co wciąż niestety wyjątkowe, otrzymały je dwie kobiety.

Nie ma jednego genu odpowiedzialnego za leworęczność. Co najmniej 41 regionów w naszych DNA jest wspólnie odpowiedzialna za to, że część osób sprawniej posługuje się lewą ręką niż prawą. Kolejnych 7 jest za to powiązana z oburęcznością.

W całej Europie to Włosi są narodem najbardziej zróżnicowanym genetycznie. Ich różnorodność pokazuje w pomniejszonej skali zmienność genetyczną między południową a północną Europą. Najnowsze badania przynoszą ciekawe wieści – ta różnorodność swój początek ma dużo wcześniej niż jakiekolwiek polityczne zmienności, z których znana jest Italia, bo aż w szczycie ostatniego zlodowacenia, 19 tysięcy lat temu.

"Przesuń się CRISPR - nadchodzi pora edycji RNA" - tak najnowsze "Nature" wieści zmianę paradygmatu w genetyce. Technika edycji DNA, znana jako CRISPR-Cas9, staje się niemal codziennością w laboratoriach. Równocześnie pierwszy zachwyt opada i naukowcy zauważają mankamenty tej technologii. I tu miejsce robi się dla opracowanych już, ale niedocenianych technik edycji RNA, które są bardziej "naturalne" i pozwalają działać lokalnie, nie zmieniając trwale kodu genetycznego.

Rok 2020 ma być niezwykłym rokiem dla nauki. Redaktorzy tygodnika „Nature” wybrali najważniejsze wydarzania i działania, które ich zdaniem warto obserwować w nadchodzącym roku. Trzy najważniejsze ich zdaniem tematy to: inwazja na Marsa, wyzwania i dyskusje klimatyczne i hybrydy ludzko-zwierzęce. Wiele zdarzy się też w innych badaniach kosmicznych, fizyce cząstek elementarnych i innych przedsiędwzięciach z zakresu medycyny, genetyki i materiałoznawstwa.

Wielu z nas, widząc interesującą roślinę, odcina liść czy fragment korzenia w celu wyhodowania równie pięknego okazu u siebie w domu. Jak to się dzieje, że już niewielki fragment wystarczy, aby otrzymać nową roślinę? Odpowiedzialne za to są m.in. cząsteczki mikroRNA, które stały się przedmiotem badań dr Anny Wójcik z Katedry Genetyki Uniwersytetu Śląskiego.

Światowy Dzień DNA to dobra okazja, żeby przybliżyć jedno z najważniejszych odkryć naukowych ostatnich lat - metodę edycji genów CRISPR Cas9. Niewiele tematów ze świata nauki budzi równocześnie tyle nadziei i złych emocji, szczególnie odkąd pod koniec 2018 roku pojawiła się informacja o narodzinach pary dzieci, których embrion został zmodyfikowany tą metodą, by były one odporne na wirusa HIV. Jak to bywa, metoda nie jest wymyślona przez człowieka, ale „podpatrzona” u bakterii...