Author of this text: Ed Yong

Translation: Krzysztof Achinger

Nauka w pigułce
Myszy roznoszące zarazki dżumy

Myszy rozprzestrzeniające dżumę powodują epidemie. Bakteria odpowiedzialna za dżumę dymieniczą - Yersinia pestis— ma bogatą historię dziesiątkowania ludzkości, powodując przynajmniej trzy wielkie pandemie, w tym czarną śmierć z XIV wieku. Jest ona jednak głównie chorobą gryzoni i regularnie zarażają się nią czarnoogoniaste pieski preriowe z Ameryki Północnej. To tajemniczy zabójca. Przez lata pozostaje relatywnie cichy, potem nagle wybucha epidemia, która zabije prawie wszystkie pieski preriowe w zainfekowanej kolonii w przeciągu kilku tygodni. Daniel Sakeld z Uniwersytetu Stanford odkrył niedawno winowajcę stojącego za tymi zabójczymi cyklami — niewielką, żywiącą się głównie konikami polnymi mysz.

Kolonie piesków preriowych oraz ich choroby są na ogół od siebie odizolowane. Mimo, że Yeresinia jest bardzo odporna, ostatecznie wymiera chyba, że znajdzie nową grupę nosicieli. Ta mysz (Onychomys leucogaster) daje jej tę możliwość, będąc alternatywnym i bardzo mobilnym nosicielem bakterii Yersinia. Jest roznosicielem zarazy. Drepcząc sobie po prerii, mimowolnie tworzy sieć połączeń między, inaczej niepołączonymi, koloniami i otwiera korytarze do rozprzestrzeniania się Yersinii.

Tworząc matematyczny model i obserwując oba gatunki gryzoni w ich środowisku naturalnym Sakled odkrył, że gdy nie ma tych myszy, tylko niewielka część piesków preriowych zapada na dżumę. Wówczas zaraza rozprzestrzenia się bardzo wolno, głównie podczas walk i wrogich przejęć terenu sąsiadów. Gdy liczba myszy przekracza pewien próg, śmiertelna epidemia dżumy jest praktycznie rzecz biorąc gwarantowana.

Liczba myszy tego gatunku cyklicznie rośnie i spada; oznacza to życie lub śmierć dla piesków preriowych. Owe schematy długich okresów utajenia zarazy i nagłych jej wybuchów są charakterystyczne dla wielu śmiertelnych chorób takich, jak wąglik lub hantawirusowy zespół płucny. Również w tych przypadkach alternatywny nosiciel taki, jak owa żywiąca się konikami polnymi mysz, może być zaangażowany w nagłe wybuchy śmiertelnych epidemii.

Źródło: PNAS lub PNAS

Oglądając narodziny mutacji w rzeczywistym czasie

Życie to jedna wielka gra w głuchy telefon — informacje bez przerwy podawane są dalej, a podczas ich przekazywania narasta ilość błędów. Za każdym razem, gdy komórka dzieli się na dwie, jej genetyczna informacja jest kopiowana i istnieje niewielka szansa powstania błędu (lub „mutacji"). Niektóre z tych mutacji będą korzystne, a niektóre śmiertelne. Tak czy inaczej są one napędem ewolucji, produkując wariacje, na których opiera się dobór naturalny.

Maria Elez z Uniwersytetu Paris Descartes Medical Schoool odkryła sposób na obserwowanie powstawania mutacji w  rzeczywistym czasie. Może podglądać dzielące się komórki i dosłownie obserwować moment, w którym powstają mutacje w całym genomie. Jej metoda sprawdza się na bakteriach i może być rozszerzona na badania narodzin mutacji w bardziej złożonych komórkach lub nawet w komórkach rakowych.

Badanie mutacji nie jest łatwe. Są bardzo rzadkie i większość nie powoduje żadnych widocznych efektów, które ujawniłyby ich obecność. Zazwyczaj mutacje są naprawiane przez białka sprawdzające, które wyszukują błędy w kopiowanym DNA i przywracają je do odpowiedniego kształtu. Elez zdała sobie sprawę, że ci korektorzy mogą doprowadzić ją do mutacji — wszystko, co musiała zrobić, to podążać za nimi. Skupiła się na białku bakteryjnym zwanym MutL, tworzącym duże grupy wokół mutacji, których nie może naprawić. Elez oznaczyła MutL molekułą świecącą w ciemności. W rezultacie bakteria emitowała niewielkie punkty światła w każdym miejscu genomu z mutacją nie dającą się naprawić.

Zliczając te jasne kropki Elez mogła oszacować nasilenie mutacji w bakterii. Na szczęście jej szacunki były dobrze dopasowane do założeń z poprzednich badań. Elez uważa także, że ta metoda powinna zadziałać w innych żyjących organizmach, ponieważ białka sprawdzające takie, jak MutL są bardzo podobne u różnych gatunków. Techniczne wyzwania w bardziej skomplikowanych komórkach mogą być większe, ale zasada podglądania powstawania mutacji w rzeczywistym czasie jest prawidłowa. Otwiera to cały szereg możliwości. Można by na przykład podglądać guzy i zobaczyć, kiedy i gdzie powstają zmiany genetyczne, które powodują raka.

Źródło: Current Biology lub Current Biology

Tekst oryginału.

Not Exactly Rocket Science/Discover, 30 lipca 2010r.

Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też: Duszne niedouczenie Bezjaźniowa świadomość bez religijnej wiary

Comment on this article..   See comments (2)..

Send text to e-mail address..

Print-out version..    PDF    MS Word

Ed Yong Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.  Private site  Number of texts in service: 148  Show other texts of this author  Newest author's article: Podstępny cętkowany kot udawał, że jest przedstawicielem innego gatunku