Magyar Tudomány, 2006/2 242. o.

Kitekintés


Áttörések 2005-ben

A Science ismét összefoglalta a szerkesztői szerint legfontosabb tavalyi eredményeket. Az év áttörésének az evolúció kutatásában született eredményeket minősítették. Az egyik legfontosabb eredmény a csimpánz genetikai állományának feltérképezése volt. Az emberi genommal összevetve az eltérés mindössze 1 %, az átlagos fehérjék között pedig két aminosavnál is kisebb a különbség. Ezekben a kis eltérésekben rejtőznek az embert emberré tevő gének. A két faj közötti genetikai eltérések feltárása segíthet az emberi betegségek molekuláris alapjainak jobb megértésében.

Egyes, az agyműködést szabályozó emberi génekről már sikerült bebizonyítani, hogy kedvezően hatott rájuk a természetes szelekció, ilyenek például az agyi endorfinok termelődését szabályozó és a kisfejűség kialakulásáért felelős gének. Új eredmények születek az új fajok keletkezésének vizsgálata során is, európai barátposzátáknál, egyes pillangóknál és hawaii tücsköknél figyeltek meg gyors ütemű fajképződési folyamatokat. Ecetmuslicáknál ismerték fel, hogy a nem-kódoló DNS-szakaszok 40-70 %-a a génekhez viszonyítva sokkal lassabban változik, ezek a szakaszok olyan fontosak lehetnek a szervezet számára, hogy pozitív szelekció őrzi meg őket. A madárinfluenza vírustörzseinek azonosításában, viselkedésük modellezésében is szerepet kaptak az evolúciós kutatások.

Újabb aranykor kezdődött az űrkutatásban. Az öregedő Voyager 1 a Naprendszer határa felé közeledik, már észlelte a napszél hirtelen lelassulását. A Deep Impact űrszonda becsapódó egysége eltalálta a Tempel 1 üstököst, meglehetősen porosnak találta a felszínt. A Cassini űrszonda jön-megy a Szaturnusz gyűrűi között, közelről küld adatokat a sokféle holdról. A Huygens szonda leereszkedett a Szaturnusz Titán holdjára, ahol metáneső áztatja a dombokat. A SMART-1 szonda ionhajtóművel ért el a Holdra. A japán Hayabusa leereszkedett az Itokawa kisbolygó felszínére. Úton van a Föld felé a Stardust űrszonda, fedélzetén a Wild 2 üstökösnél gyűjtött anyagmintákkal. Elindult a Merkúr felé a Messenger, a Marsra a Mars Reconnaissance Orbiter, a Vénusz felé tart a Venus Express.

Már molekuláris szinten is kezdjük érteni a növények virágzásának szabályozását. A virágzásra az FT nevű gén hírvivő RNS-e adja meg a jelet. Ha a napok már elég hosszúak, akkor az RNS a levelekből a növekedési csúcsba megy át, ahol az FT fehérje kölcsönhat az FD átíró faktorral. Ez a mechanizmus biztosítja, hogy megfelelő időszakban és a növény megfelelő helyén alakul ki a virág. A virágzásban a LEAFY gén is szerepet játszik. Mohák, páfrányok és zsázsa összehasonlító vizsgálatával feltárták, hogy az utóbbi 400 millió évben ez a gén először széles spektrumú növekedés stimulátor volt a mohákban, az újabb fajokban azonban már csak a virágzásban játszik szerepet. A virágkialakulás késői fázisában és más növekedési folyamatokban játszik szabályozó szerepet a giberellin hormon. 2005-ben sikerült rizsben azonosítani a hormon receptorát.

2004 végén a korábbiaknál százszor erősebb, mindössze 0,2 másodpercig tartó gammasugárzást észleltek a Tejút középpontja felől. A hatalmas távolság ellenére a Földnél észlelt röntgen- és gammasugárzás minden napkitörés sugárzásánál erősebb volt. A forrás egy magnetáron végbement közel globális csillagrengés lehetett. A magnetar instabil fiatal neutroncsillag, ezeken lép fel a legerősebb ismert mágneses tér. A műholdak révén egyre gyűlnek az adatok a rövid idejű gammakitörésekről. A kitörések a galaxisok széléről erednek, távol azoktól a tartományoktól, amelyekben olyan nehéz csillagok születnek, amelyekből majd fiatal neutroncsillag lesz. A rövid gammafelvillanások két öreg neutroncsillag vagy egy neutroncsillag és egy fekete lyuk hirtelen összeolvadásából eredhetnek, a két lehetőség között egyelőre nem tudunk különbséget tenni. Elkészült a LIGO mérőrendszer, ezzel lehetőség nyílik neutroncsillagok összeolvadását kísérő gravitációs hullámok földi észlelésére.

Újabb részleteket tártak fel a skizofrénia, a Tourette-szindróma, a diszlexia mechanizmusa és a gének közti kapcsolatról. A betegséghez kapcsolódó gének jó része szerepet játszik az agy kifejlődésében. Az új eredmények azt sugallják, hogy a genetikai gikszerek nem közvetlen okozói az idegrendszeri rendellenességeknek, hanem az anyaméhben változtatják meg az agy biológiáját, ezzel hajlamosítanak a problémák későbbi megjelenésére.

A korábbinál érzékenyebb mérési technikával különbséget mutattak ki földmélyi kőzetek és a Naprendszer kezdeti anyagát hordozó kondrit meteoritok neodímiumtartalma között, az eltérés húsz rész a millióban. Az eredmény vitát indított el. Az egyik tábor szerint a Föld éppen egy olyan részből alakult ki, amelynek más volt az összetétele, mint a meteoritoknak. A másik álláspont szerint egyenletes volt az anyageloszlás a formálódó Naprendszerben, az eltérés azért alakulhatott ki, mert a hőt termelő elemekben gazdag kőzetek még a magma óceán korszakában lesüllyedhettek. Ma nem férünk hozzá ehhez az olvadt mag és a szilárd köpeny közti réteghez.

A korábbitól eltérő, pontosabb kép született egy kulcsfontosságú fehérjéről, a feszültséggel szabályozott káliumcsatornáról. Ez a csatorna éppoly fontos rész az idegekben és az izmokban, mint a tranzisztorok a számítógépekben. A sejtmembránban helyet foglaló kapuőr a feszültségváltozások hatására nyit utat a káliumionoknak vagy zárja el előlük az utat. Feltárták, hogyan kapcsolódik a csatorna feszültségérzékelő része a nyitó-záró mechanizmushoz. Továbbra sem világos viszont a feszültségérzékelő működése.

A klímaváltozások kutatói egyre határozottabb állításokat fogalmaznak meg, megerősítettek korábbi feltételezéseket. Az utóbbi évtizedekben az óceánok nagy mélységükben is felmelegedtek, összhangban a modellekkel. Az utóbbi évtizedekben egyre több, egyre intenzívebb trópusi ciklon alakult ki az üvegházhatás miatt felmelegedő trópusi vizek felett. Északon egyre csökken a jégtakaró, a visszacsatolás fel fogja gyorsítani a felmelegedést, és valószínűleg a jégveszteséget a magasabb szélességi körökön. Változni látszik a döntéshozók álláspontja az Egyesült Államokban - az üvegházgázok kibocsátását korlátozó rendelkezéseket hoztak.

A molekuláris biológiában teret hódított a rendszerszemlélet. Azt vizsgálták, hogy a sejtek hogyan reagálnak az őket minden oldalról érő milliárdnyi kémiai és környezeti jelre. A rendszer dinamikájának feltárásához sok bemenő és kimenő jelet követtek nyomon egyidejűleg a hálózatokban. Az egyik modellben közel nyolcezer kémiai jelet követtek egy programozott sejthalálhoz vezető hálózatban. Mások negyven, a kövérséget kiváltó gént azonosítottak, közülük három addig ismeretlen volt. Remények szerint a sejt jelhálózatok dinamikus viselkedésének megismerése hozzásegít olyan összetett betegségek, mint a rák és a cukorbetegség jobb megértéséhez.

Évekig tartó kemény viták után döntés született az ITER helyszínéről, a szabályozott termonukleáris fúzió kísérleti reaktora Franciaországban épül fel az Európai Unió, Oroszország, Japán, az Egyesült Államok, Kína, Dél-Korea összefogásával.

Culotta, Elizabeth - Pennisi, Elizabeth: Breakthrough of the Year: Evolution in Action, Science. 23 December 2005, 310, 5756, 1878-1879.

The News Staff: Breakthrough of the Year: The Runners Up, Science. 23 December 2005, 310, 5756, 1880-

J. L.


A csend hangjai

Az agy akkor is "halló üzemmódban" van, a hallókéreg akkor is aktív, amikor csupán a csend hangjait hallja. Francia kutatók (Pierre Fonlupt és Julien Voisin, Francia Nemzeti Kutatóintézet, Inserm) állítják ezt, és hozzáteszik: felismerésük segíthet a túlmozgásossággal, figyelemzavarral járó kórképek megértésében, a későbbiekben kezelésében.

A kísérletekben tizenegy önkéntes vett részt. Agyukat mágneses rezonancia képalkotó eljárással szkennelték, miközben pihentek és a csendet hallgatták, vagy egy hangot. Ám a "csendes" kísérletben is azt mondták nekik, hogy valóságos hangot fognak hallani, és egy felvillanó nyíl jelzi majd, hogy a jobb vagy a bal fület érinti majd az inger. Az eredmények azt mutatták, hogy a hallókéreg mind a csend, mind a valós hangok hatására aktívvá vált, a csend azonban mindig az ellentétes oldalon aktiválta az agyat, mint amelyről a kísérleti személyek várták. További két agyterület "tüzelését" is megfigyelték, ezek működése azonban független volt a hangok várt érkezési irányától. Egyes pszichológusok szerint épp ez a felismerés teszi igazán érdekessé az eredményeket, mert ezek az agyi régiók megegyeznek a figyelemzavar, hiperaktivitás kórképekben érintett régiókkal. Az ebben szenvedők nem képesek a fontos és kevésbé jelentős hangok megkülönböztetésére, és gyakran panaszkodnak arról, hogy túl zajos a világ körülöttük ahhoz, hogy figyelni tudjanak. A tesztrendszer, amelyet ebben a kísérletsorozatban használtak, arra is alkalmas lehet, hogy figyelemre kondicionálja az agyat.

Voisin, Julien - Bidet-Caulet, Aurélie - Bertrand, Olivier - Fonlupt, Pierre: Listening in Silence Activates Auditory Areas: A Functional Magnetic Resonance Imaging Study. The Journal of Neuroscience. Jan 2006; 26, 273-278. doi:10.1523/JNEUROSCI.2967-05.2006

G. J.


Dohányzás és fejlődési rendellenesség

A terhesség alatti dohányzás több mint 30 %-kal növeli annak esélyét, hogy a születendő gyerek kezén, illetve lábán ujjtöbblet vagy ujjhiány alakul ki, és minél többet cigarettázik az anya, annál nagyobb a kockázat. A naponta legalább 21 cigit elszívó anyák gyermekeinek rizikója 78 %-kal nő a nem dohányzókhoz képest, míg a könnyű dohányzás, napi fél doboz vagy kevesebb cigaretta 29 %-kal növeli a fejlődési rendellenesség kialakulásának esélyét. Amerikai kutatók Li-Xing Man és Benjamin Chang (University of Pennsylvania, Philadelphia) az Egyesült Államokban 2001-2002-ben között lezajlott több mint 8 millió szülés adatait elemezve jutott erre a következtetésre. Ebben az időszakban az USA-ban több mint ötezer gyermek született ujjtöbblettel vagy ujjhiánnyal. Előbbi minden hatszázadik születésnél előfordult, utóbbi csak minden 2000-2500. gyermeket érintette.

MedlinePlus. 2006. január 12.

G. J.


Rákdiagnoszta kutyák

Meglepően jó eredményeket hoztak azok az kísérletek, amelyekben kutyákat képeztek ki arra, hogy daganatos emberek kilélegzett levegőmintáit felismerjék. Amerikai kutatók (Pine Street Foundation, San Anselmo, Kalifornia) profi kutyakiképző szakemberek segítségével három labradort és két portugál vizikutyát heteken át treníroztak, rákbeteg és egészséges emberektől származó anyagokat szagoltattak velük. Az állatoknak megtanították, hogy a beteg emberekből származó minták előtt leüljenek vagy lefeküdjenek, az egészségeknél nem kellett semmit csinálniuk, azokat figyelmen kívül hagyhatták.

A Michael McCulloch által vezetett kutatócsoport tagjai a betanítási periódus után megnézték, mit tudnak a kutyák, akiknek ötvenöt tüdőrákos, harmincegy emlőrákos és nyolcvanhárom egészséges kontrollszemély anyagát kellett azonosítaniuk. A vizsgálat kétszeresen vak volt: sem az ebek gondozói, sem a kutatók nem tudták, hogy melyik minta származik beteg, illetve egészséges embertől.

A kutyák 99 százalékot értek el a tüdőrák azonosításában, és az egészségesek körében csak egy százalékban produkáltak álpozitív eredményt. Mellrák esetében 88 százalék volt a találat, illetve két százalék a kontrollminták téves megítélése.

Festékes rosszindulatú bőrdaganat (melanoma), valamint hólyagrák kutyák általi felismerésével kapcsolatban már 2004-ben is jelent meg közlemény (British Medical Journal, vol. 329, 712. p.), a mostani eredmények azonban meggyőzőbbek.

Az azonosítás alapja feltehetően az, hogy a rákos betegségek következtében olyan anyagok jelennek meg a szervezetben, testváladékokban, leheletben, amelynek jelenlétét a kutyák már nyomnyi mennyiségben képesek érzékelni. De mivel elvileg más kóros folyamatok is vezethetnek furcsa anyagok megjelenéséhez, a korábbi cikk egyik szerzője, James C. Walker szerint továbbra is fontos kérdés marad, hogy a kutyák valóban szelektíven a daganatos betegséget érzékelik-e, vagy egyszerűen magát a kóros állapotot, illetve hogy képesek-e a jelenlegi technikákkal megvalósítható diagnózisnál korábbi diagnózisra. Walkerék most ez utóbbival kapcsolatban terveznek kiterjedt klinikai vizsgálatot.

Kleiner, Kurt: Dogs as Good as Screening for Cancer Detection. NewScientist. com 2006. 01. 09. http://www.newscientist.com/channel/health/dn8549 Journal reference: Integrative Cancer Therapies (vol 5, 1. p)

J. L.

Jéki László - Gimes Júlia


<-- Vissza a 2006/2 szám tartalomjegyzékére
<-- Vissza a Magyar Tudomány honlapra
[Információk] [Tartalom] [Akaprint Kft.]