10. dec. 2009

Predstavitev raziskovalne naloge s tekmovanja iGEM 2009

V petek, 11. decembra 2009, bo ob 13. uri v veliki predavalnici Kemijskega inštituta predstavitev raziskovalne naloge, s katero so se študenti Ljubljanske univerze predstavili prejšnji mesec na tekmovanju iGEM v Cambridgu (ZDA).

Raziskave so opravljali čez vse poletje in praktično do odhoda na tekmovanje iz sintezne biologije, ves čas pa so delali pod mentorskim vodstvom sodelavcev Laboratorija za biotehnologijo Kemijskega inštituta.

Čeprav jim ni uspel preboj v finale, so za uspešno opravljene naloge prejeli zlato medaljo. Glede na izredno obsežno delo, ki so ga opravili, bo predstavitev gotovo zanimiva. Naslov predavanja je nanoBRICKs[pro] - nanomateriali nove generacije od nano do makro.

23. nov. 2009

Nagrajena dva molekularna biologa

Na razglasitvi dobitnikov letošnjih Zoisovih nagrad in priznanj sta bila danes med nagrajenci dva molekularna biologa. Priznanje je dobila Damjana Rozman, ki vodi Center za funkcijsko genomiko in biočipe na Medicinski fakulteti Univerze v Ljubljani.
Zoisovo nagrado pa je prejel Roman Jerala, ki vodi Laboratorij za biotehnologijo na Kemijskem inštitutu. Njegova skupina je v zadnjih letih dosegla odmevne uspehe na področju prepoznavanja patogenov in mehanizma obrambe pred okužbami.

2. nov. 2009

Zmagal je Cambridge

Zmagovalec letošnjega tekmovanja iGEM je ekipa univerze Cambridge. V svoji raziskovalni nalogi so pripravili dva kompleta biokock za pripravo biosenzorjev. Bakterije (imenovali so jih E. chromi) se odzivajo na različne koncentracije snovi v okolju na tak način, da ob prisotnosti višje koncentracije snovi spremenijo barvo. Na osnovi barve bakterijskih kolonij lahko brez posebne opreme ocenijo, kakšna je koncentracija te snovi. Da so dosegli ta cilj, so morali razviti koncentracijsko odvisen sistem za sintezo mRNA (občutljivostni tuner) in izražanje treh različnih barvil v bakterijah (barvni generator), s čimer lahko generirajo sedem različnih barv.

Ekipo je sestavljalo 7 študentov prvih treh letnikov študijev inženirstva, biokemije, fizike in genetike in 6 mentorjev. Pripravili in posredovali v register bioloških delov so nekaj čez 20 konstruktov, kar morda ni veliko, so pa med njimi nekateri zelo veliki sestavljeni sistemi s preverjeno funkcijo.

Za svoje delo so pridobili kar 20 sponzorjev, z zmago pa so pripravili lepo darilo svoji univerzi ob 800-letnici obstoja. Mimogrede, naša univerza letos praznuje 90-letnico :-)

-------------
(3.11.) Drugo mesto je zasedla ekipa Heidelberga, tretja pa je bila Valencia. Kot je bilo pričakovati je v kategoriji, kjer je nastopala tudi ekipa Slovenije, prvo mesto zasedel Imperial College London, naše ekipe pa ni niti med dobitniki posebnih nagrad. Upam, da bo po povratku ekipe vseeno kakšna predstavitev rezultatov, ki so jih dobili naši študenti med raziskovalnim delom na Kemijskem inštitutu.

Znani finalisti na iGEM 2009

Pravkar sem na blogu Synthesis prebral, kdo so letošnji finalisti tekmovanja študentskih ekip iz sintezne biologije. To so ekipe univerz Cambridge (okolje), Freiburg (reagenti, kategorija Temeljne raziskave), Groningen (okolje), Heidelberg (biokocke za sesalske sisteme, kategorija Osnovne raziskave), Imperial College London (usmerjanje učinkovin v črevesne celice) in Valencia (kvasovke, ki se odzivajo na svetlobo, kategorija Nove aplikacije). Presentljivo je, da so vse ekipe v finalu z evropskih univerz.

Ni čudno, kot pravi Rob Carlson, da so se ocenjevalci včeraj zvečer prerekali dolge ure, saj je bilo nekatere igre v ozadju čutiti že pretekla leta. Razglasitev finalistov so opravili šele danes zjutraj, imena ekip pa so se pojavila (foto: KU Leuven) na velikem platnu dvorane Kresge v kampusu MIT-ja.

Žal slovenske ekipe ni med finalisti, čeprav je iz opisa njihove naloge jasno, da so opravili ogromno dela. V kategoriji Načini priprave (Manufacturing) je v finale prišla ekipa Imperial Collegea iz Londona, ki je tudi najresnejši kandidat za osvojitev prvega mesta v tej kategoriji. Še vedno pa to ne pomeni, da 'naši' ne bodo dobili nobenega priznanja - najverjetneje bodo dobili zlato medaljo za izpolnjene vse predpisane naloge, mogoče pa še kaj več - počakajmo še par ur...

27. okt. 2009

iGEM 2009 je pred vrati

Letošnje srečanje študentskih raziskovalnih ekip s področja sintezne biologije bo potekalo med 31. oktobrom in 2. novembrom na univerzi MIT v Cambridgu v ZDA. Med več kot stotimi ekipami, ki so dokončale svoje naloge (vsi povzetki so zbrani na enem mestu), je tudi tokrat slovenska ekipa. Za razliko od preteklih let, ko so naši študenti obravnavali tele s področja biomedicine, so se tokrat odločili za nalogo z drugega področja, nanomaterialov. Predstavitev dela slovenske ekipe je na sporedu kot zadnja v nedeljo pozno popoldne po lokalnem času. Tudi letos bodo izbrali šest finalistov, ki se bodo ponovno predstavili v ponedeljek dopoldne.

Ekipa študentov ljubljanske univerze je pod mentorstvom sodelavcev Kemijskega inštituta pripravila projekt z naslovom 'nanoKocke [pro]' (nanoBricks [pro] - think outside the box]) s temeljito spletno predstavitvijo. Gre za pripravo pametnih sintetičnih nanomaterialov, ki so sposobni samozdruževanja v mikroskopske sestavljene strukture. Osnovo predstavljajo peptidi in proteinske domene, kar je doslej veljalo za nepraktično, saj je lažje oblikovati nanostrukture na osnovi nukleinskih kislin. Ekipa pa se je odločila ubrati na videz težjo pot, saj je menila, da imajo proteini nekatere nezamenljive prednosti pred nukleinskimi kislinami, tako da je DNA uporabila samo kot zapis za proteinske module, ki so jih poimenovali nanoKocke (po analogiji z bioKockami, osnovnimi genetskimi elementi, ki jih v sintezni biologiji sestavljamo v nove funkcije).

Na ravni proteinov je osnovna nanostruktura polipeptidna veriga, zvita v obliki obvitega klobčiča. Z združevanjem tovrstnih elementov nastanejo čvrste paličaste strukture, nanje pa lahko vežejo bolj fleksibilne elemente, ki delujejo kot zglobi, tako da se nastale verige lahko povezujejo v ploska ali poliedrska tridimenzionalna omrežja (nanoškatle). S tako pripravljenimi proteinskimi agregati so pripravili membrano za ultrafiltracijo, s katero je mogoče filtrirati viruse.

Razen tega osnovnega projekta so raziskave privedle še do nekaterih drugih rezultatov, ki jim jih bo, upam, uspelo ustrezno vključiti v predstavitev.

19. okt. 2009

Sponzorirajte znanstvenka

Ne vem, ali je šlo za poskus iz obupa, iz naivnosti ali iz prepričanja, da je mogoče na eBayu dobiti vsaj 25.000 USD za raziskovalno delo enega mladega raziskovalca, ki bi eno leto delal na genetskem inštitutu v ZDA. Morda pa je šlo samo za inventiven način promocije, saj verjetno pred tem ni veliko ljudi slišalo za organizacijo SHRO (Sbarro Health Research Organization). Ta organizacija v resnici samo zagotavlja sredstva za Sbarrov inštitut za raziskovanje raka in molekularno medicino v okviru univerze Temple v Filadelfiji in očitno dobro skrbi za lastno reklamo. Nenazadnje so januarja lani odprli svoje prostore tudi v Second Lifu, ki jih je seveda opremilo specializirano računalniško podjetje. S poskusom dražbe za štipendijo, ki bi jo lahko najboljši ponudnik poimenoval po sebi ali svojih bližnjih, se je SHRO predstavil širši skupnosti, saj je o dražbi kot o zanimivosti poročal celo Nature.

Ne glede na to, kako uspešni so bili tokrat (dražba na eBayu se je že iztekla), je v tujini mogoče zbrati dovolj privatnih sredstev za raziskovalno delo. Ista organizacija bo tako na primer naslednji teden odprla nov raziskovalni center. Po drugi strani pa smo te dni lahko brali, da je mogoče biotehnološko raziskovalno-razvojno podjetje z malo iznajdljivosti in ob pomoči prijateljev v najeti garaži odpreti s 40.000 USD - in ne samo odpreti, baje tudi uspešno poslovati, kot poroča The Scientist.

7. okt. 2009

Nobelovci za kemijo 2009

Kot edinemu biologu na fakulteti za kemijo :-) mi je v posebno veselje, kadar kakšno nagrado za kemijo poberejo raziskovalci, ki se ukvarjajo z najbolj osnovnimi vidiki življenja. To me še dodatno prepričuje, da nisem pristal na napačni obali.

Letošnjo Nobelovo nagrado za kemijo so podelili trem znanstvenikom, ki so razložili zgradbo ribosoma, velikega kompleksa proteinov in ribonukelinskih kislin, ki deluje kot molekulski stroj za sintezo proteinov. Venkatraman Ramakrishnan, Thomas Steitz in Ada Yonath so vsak dobili tretjino nagrade za prispevek k razumevanju strukture in funkcije ribosoma.

Ramakrishnan je diplomiral iz fizike v Indiji in doktoriral iz fizike v ZDA, po doktoratu pa je študiral še biologijo in podoktorski staž opravil na oddelku za kemijo. Pred sedmimi leti je njegova skupina določila zgradbo male podenote (30 S) ribosoma z atomsko ločljivostjo, leta 2006 pa še zgradbo celotnega ribosoma. Pri tem so ugotovili tudi, kam v ribosom se vežejo nekateri antibiotiki, pomožni proteini, ki sodelujejo v procesu sinteze polipeptidne verige in molekule RNA.

Steitz se že dolgo ukvarja s kristalografskimi raziskavami proteinov in nukleinskih kislin. Njegova skupina je bistveno prispevala k pravilni interpretaciji kristalografskih podatkov in določila prostorsko zgradbo velike podenote ribosoma, pa tudi nekaterih encimov in drugih proteinov, ki omogočajo sintezo proteinov na ribosomskih kompleksih.

Yonathova je diplomirala iz kemije, magistrirala iz biokemije in doktorirala iz rentgenske kristalografije v Izraelu, kjer je osnovala prvi kristalografski laboratorij in že leta 1989 objavila članek o postopku kristalizacije ribosomov. Ugotovila je, da sintezo proteinov katalizira molekula RNA, določila je mehanizem delovanja številnih antibiotikov, ki imajo za tarčo ribosom in identificirala 'tunel' , skozi katerega proteinska veriga izhaja iz ribosoma.

Ribosom je makromolekulski kompleks, ki ima premer približno 20 nm in ga sestavlja več verig ribosomske RNA in več deset proteinskih verig. Pri sintezi proteinov se velika in mala podenota ribosoma povežeta na tak način, da je med njima ujeta veriga mRNA, ki prenaša kopijo genskega zapisa za posamezen protein. Poenostavljeno povedano se nato v strukturo ribosoma zaporedoma vežejo molekule tRNA, ki imajo nase vezano po eno aminokislino. V notranjosti ribosoma pride do povezave med aminokislinami in po številnih ponovitvah procesa se nastala proteinska veriga začne pomikati iz ribosomskega kompleksa - lahko prehaja v notranjost endoplazemskega retikuluma, lahko pa se sprosti v citoplazmo.

Ker je ribosom tako pomemben za življenje vsake celice, je seveda logično, da je njegovo natančno razumevanje ključnega pomena za celovit vpogled v biokemijske procese ohranjanja življenja. Dober prikaz mehanizma in fleksibilnosti ribosomske strukture prikazuje animacija (čeprav je precej poenostavljena).

In še medalje za znanost

Danes v Beli hiši v Washingtonu podeljujejo državne medalje za zasluge za znanost. Dobijo jih raziskovalci, ki so izjemno prispevali k razvoju znanosti, hkrati pa podeljujejo še medalje za tehnologijo in inovacije. Letos so podelili devet medalj za znanost, od teh jih je šlo šest v roke raziskovalcem s področja ved o življenju. Dobili so jih Craig Venter in Francis Collins, ki sta bila pred desetletjem tekmeca pri razjasnitvi človekovega genoma, Joanna Fowler, ki raziskuje procese v živčnem sistemu, povezane z zasvojenostjo, Elaine Fuchs, razvojna celične biologinja, ki se ukvarja s kožnimi izvornimi celicami, JoAnne Stubbe za raziskave encimov, ki sodelujejo pri podvojevanju in popravljanju DNA in Michael Posner, nevrolog, ki je s tomografskimi analizami raziskoval možganske funkcije med povečano pozornostjo.
Medalje so dobili še računalničar Berni Alder, astronom James Gunn in elektroinženir Rudolf Kalman.

To, da je dve tretjini nagrad šlo za raziskave živega sveta, kaže, kakšen pomen dajejo vedam o življenju. Kot zanimivost navajam, kaj so študirali prejemniki šestih medalj z 'našega' področja. Venter je diplomiral iz biokemije in doktoriral iz fiziologije in farmakologije. Collins je diplomiral iz kemije in doktoriral iz fizikalne kemije, nato pa je postal še doktor medicine. Fowlerjeva je diplomirala in doktorirala iz kemije, Fuchsova je diplomirala iz kemije in doktorirala iz biokemije, Stubbejeva je diplomirala iz kemije in doktorirala iz organske kemije, Posner pa je diplomiral iz fizike in doktoriral iz psihologije. S tem želim pokazati, kako je smiselno, da temeljno znanje z enega področja nadgrajujemo z znanji z drugh področij. Zanimivo pa je, da nihče od nagrajencev za biološke raziskave sploh ni študiral biologije...

5. okt. 2009

Nobelovci za medicino 2009

Nobelove nagrade za fiziologijo oziroma medicino so prve, ki jih razglasijo vsako leto. Ravno v začetku semestra je kar prekmalu, da bi s študenti prav natančno predelali nagrajeno raziskovalno temo, a bo pred zimo tudi to še prišlo na vrsto.

Me prav zanima, ob kateri uri so razglasili letošnje nagrajence... Malo po 13. uri je prišlo prvo sporočilo po e-pošti, da je med nagrajenci Jack Szostak, znan sintezni biolog s Harvarda, čeprav je nagrada letos seveda za bolj klasično genetsko področje, za telomere. Kakšno uro kasneje je pisal Jure iz Lunda, da so 'kvasovke spet dobile Nobelovo' - seveda mu nisem hotel dati prav. Spletni portal RTV SLO pa je spet pokazal, da nima ravno občutka za molekularno biologijo, saj so objavili tako razlago nagrajenih odkritij, da človek samo gleda; v dveh odstavkih je kakšnih pet napak, pa tega ni nihče opazil, ali pa vsaj ni komentiral.

Skupna tema vseh treh nagrajencev so konci kromosomov, ki se imenujejo telomeri. Medtem ko za veliko večino kromosomske DNA način podvojevanja poznamo že dokaj dolgo (to pomeni kakšnih 35 let), pa mehanizem, ki deluje za skoraj celoten kromosom, pri koncih ne pride v poštev. Nagrajenci so ugotovili, da so ti konci zelo pomembni, saj po eni strani preprečujejo, da bi encimi napadli proste konce verig DNA, hkrati preprečujejo lepljenje kromosomov med sabo, omogočajo pa tudi, da poseben encim - telomeraza - konce kromosomov vendarle uspe vzdrževati tudi ob podvojevanju preostale verige DNA v kromosomu.

Problem kromosomskih koncev poznamo le pri evkariontih, saj imajo prokarionti (bakterije) praviloma krožne kromosome. Linearni kromosomi pa so drugačni in ugotovili so, da so pri celicah, ki so se že velikokrat delile, telomeri zelo kratki. Lahko bi celo rekli, da je dolžina telomerov neke vrste merilo celične kondicije. Stare celice, ki se ne morejo več deliti, imajo zelo kratke telomere, take celice pa se torej ne bodo več mogle deliti in s tem bo pešalo delovanje organa, ki ga take celice sestavljajo. Če bi bila telomeraza aktivna, se to ne bi zgodilo. Vendar pa je telomeraza dvorezen meč: veliko aktivnost tega encima povezujemo z intenzivno celično delitvijo, ta pa je značilna za rakave celice.

Raziskave, ki so privedle do nagrade, so opravili konec sedemdesetih in v prvi polovici osemdesetih let prejšnjega stoletja. Obe dobitnici letošnje nagrade, Elisabeth Blackburn in Carol Greider, še vedno raziskujeta predvsem telomere in telomerazo, Jack Szostak pa se je preusmeril na nova področja, ki so vsaj deloma povezana s sintezno biologijo, v osnovi pa so genetska.

Tokratna nagrada za medicino je stota po vrsti in tokrat ponovno sega prav v temelje molekularne biologije.

28. sep. 2009

Očetovsto po pošti

Naslov je seveda malo zavajajoč :-) , a gotovo veste, o čem bom govoril. Vsi smo brali ali slišali novico, da je odslej mogoče 'kar od doma ugotoviti, ali je nekdo oče otroka', kar da omogoča kot prvi v Sloveniji Inštitut za DNK analize (RTV SLO, SI21, Večer, Dnevnik). Na spletni strani tega inštituta piše, da ponujajo storitve, ki jih v Sloveniji še ni (kar ne drži povsem) in da imajo akreditiran laboratorij (v kar dvomim, vsaj če govorijo o genetsko-diagnostičnem laboratoriju) ter dostopne cene (kar je relativno).

Testiranje očetovstva je vedno nekoliko vroča tema. Na pravne in etične vidike tovrstnih analiz od doma je opozoril prof. Balažic (Žurnal24), a pri tem ne gre pozabiti, da je analiza, ki ima pravno težo in jo opravlja Inštitut za sodno medicino Medicinske fakultete v Ljubljani, bistveno dražja (1003 EUR).

Seveda me je zanimalo, kdo opravlja omenjene analize, tembolj ker na svoji spletni strani piše, da analize opravljajo v certificiranih laboratorijih. Sedež podjetja je na naslovu Tržaška 132 v Ljubljani (za Ljubljančane: za bencinsko črpalko, kjer je med drugim salon Toyota). Domeno dnk4you.com je registriralo podjetje Inštitut za telekomunikacije, Tržaška 132, kontaktna telefonska številka Inštituta za DNK analize (0590 70780) pa je v Telefonskem imeniku Slovenije številka Inštituta za telekomunikacije. V registru podjetij obstaja Inštitut za DNK analize, zavod za raziskave DNK, s sedežem na Tržaški 132, ki pa je registrirano za dejavnost 'drugo podjetniško in poslovno svetovanje'. Registrirano je bilo že leta 2002, ustanovil pa ga je Marko Smolič (podatki iz PIRS), ki je danes vodja oddelja za aplikacije in programske rešitve in je univ. dipl. inž. strojništva. S tem seveda ni nič narobe - podjetje lahko ustanovi, kdor hoče, analize pa naj bi opravljali strokovnjaki. Nerodno je, ker podjetje nima zaposlenih,...

Dokaj logičen zaključek je, da laboratoriji, kjer opravljajo analize očetovstva, niso niti na Tržaški 132 niti kje drugje v Sloveniji, pač pa v tujini. To pa pomeni, da podjetje brez zaposlenih samo zbira vzorce in jih pošilja nekam, odkoder dobi rezultate in jih, upam, prevede v slovenščino, preden jih posreduje naročniku. Sicer pa morda niti ni kaj dosti prevajati, saj je ključni izsledek analize mogoče povzeti v DA (oče) ali NE (oče). Tovrstne analize v Evropi - npr. pri NIMBL Diagnostics (ki ima, začuda, enako certificirane laboratorije kot 'naš' inštitut) - stanejo 179 EUR. Samo v Nemčiji naj bi bilo več kot 100 ponudnikov tovrstnih analiz, vednar jih velika večina predstavlja podjetja brez lastnega laboratorija. Mogoče bi torej vse skupaj lahko uvrstili v kategorijo 'dober posel', ne pa pod 'novo biologijo'.

15. sep. 2009

Samo še en protein do izvornih celic

Komaj štiri mesece po zadnji 'veliki novici' povezani z induciranimi pluripotentnimi celicami (Od iPSa do piPSa) je tu nadaljevanje zgodbe, ki pomeni nadaljnjo poenostavitev postopka priprave tovrstnih celic. Revija Nature je konec avgusta kot predhodno objavo na spletu predstavila raziskavo, ki kaže, da je za pretvorbo zrele (diferencirane) celice v pluripotentno celico dovolj prisotnost enega samega proteina, ki nosi oznako OCT4.

Še lani je kazalo, da je za spremembo celičnega fenotipa v pluripotentnega potrebno vsaj prehodno izražanje štirih različnih proteinov. Letos pa so s poskusi na miših ugotovili, da zadošča za pretvorbo samo en protein, to je transkripcijski faktor OCT4 in samo vprašanje časa je bilo, kdaj bodo poskus izpeljali tudi s človeškimi celicami, kjer bi lahko deloval isti protein.

Natančnejše branje članka pa razkirje nekatere pomembne dodatne podatke. Tako na primer kot izhodišče tokrat niso vzeli v celoti diferencirane celice, pač pa so izhajali iz živčne izvorne celice. Res da se bi ta bila sposobna diferencirati le v celice živčnega sistema (ne pa na primer v kožne, krvne ali jetrne celice), vseeno pa ne gre za dokončno diferencirano celico. Celice so okužili z retrovirusom, ki so mu pred tem vstavili zapis za protein OCT4, ki se je v transficiranih celicah tudi izražal. Ugotovili so, da so te celice pridobile lastnost, da so se lahko razvile ne samo v živčne, pač pa tudi v vse druge tipe celic. Vendar pa to še ne pomeni, da je mogoče isti transkripcijski faktor uspešno uporabiti za pripravo induciranih pluripotentnih celic iz katerihkoli drugih delno specializiranih izvornih celic.

Razlog, da so živčne izvorne celice tako primerne za pretvorbo v iPS je v tem, da te celice tako ali tako že same izražajo tri ostale proteine, ki so ob OCT4 potrebni za prehod v pluripotentno stanje. Ob tem pa je revolucionarnost tokratnega odkritja morda malo manj prepričljiva kot bi morda sklepali iz naslova...

O odkritju si lahko več preberete tudi v The Scientistu.

28. avg. 2009

GS rastline - kaj v resnici ni dovoljeno...

Rad bi le opozoril na zanimive komentarje k prispevku o domnevnem omejevanju raziskav na GS rastlinah, o čemer sem pisal par tednov nazaj. Ameriška revija Scientific American je namreč objavila članek, v katerem uredniki trdijo, da podjetje Monsanto ne dovoljuje objav rezultatov, ki bi lahko njihove gensko spremenjene (GS) rastline prikazale kot kakorkoli sporne.

Pri reviji Mladina (podatke pa je kot komentar posredoval Okapi) so o tem zahtevali pojasnila neposredno pri Monsantu. Iz odgovorov je mogoče razbrati, da obstajajo trije tipi pogodb za uporabo GS semena. En tip je za kmetovalce in ti po določilih pogodbe seme lahko uporabijo samo za pridelavo poljščin, ne pa za raziskave. Drugi tip je pogodba za raziskave tistih semen ali rastlin, ki so že patentirani oz. na trgu in ta vključuje nekatere omejitve, ki pa niso pretirane. Tretji tip pa so pogodbe za semena v fazi razvoja, te pogodbe pa vsebujejo posebna določila (kar je s stališča varovanja industrijske lastnine razumljivo). Pri standardnih pogodbah za raziskovanje ni navedenih nobenih preverjanj vsebine izsledkov s strani Monsanta in v pogodbi izrecno piše, da je rezultate dovoljeno objaviti. To je torej v nasprotju s tem, kar je pisalo v ameriški reviji.

Omejitve, ki ji vseeno postavlja Monsanto za raziskave že patentiranih GS rastlin, so glede namena raziskav, saj ne dovoljuje genetskih raziskav, ki bi vključevale križanje, raziskave postopka vnosa novih genov v konkretne rastline, vnos dodatnih genskih sprememb, razvoj metod za ugotavljanje prisotnosti ali odsotnosti patentiranih vključenih lastnosti, in uporabo nekomercialnih metod za ugotavljanje prisotnosti novih genov v semenih. Za tovrstne raziskave bi bilo treba skleniti posebno pogodbo.

Kot zaključuje Okapi v svojem komentarju torej očitno uredniški članek v SciAm temelji na napačnih informacijah. Ne moremo pa tudi izključiti možnosti, da Monsanto morda poskuša v okviru splošne omejitve, da je dovoljeno opravljati le raziskave za posredovanje informacij pridelovalcem, študentom in kmetijski javnosti, kakšne raziskave vseeno omejiti s tem, da ne podpiše pogodbe z raziskovalcem, v katerega verodostojnost dvomi, ali ki je bil v preteklosti podjetju nenaklonjen. Po mojem bi tovrstne pogodbe morale biti manj restriktivne in bi veljale avtomatsko, z uporabo izdelka (semena GS rastline), podobno kot to velja pri računalniških programih, kjer podjetje v resnici ne more preprečiti, da bi nek program, ki ste ga legalno kupili, tudi uporabili. Če pa kršite pogodbo, pa vas lahko tožijo - imate vsaj možnost, da dokažete, da niste naredili nič narobe, kar trenutno v primeru Monsanta očitno ne gre.

Ko smo ravno pri GS rastlinah: verjetno nihče ne ve, je pa res, da je še do 25. septembra v javni razpravi predlog Uredbe o podrobnih ukrepih za pridelavo GS koruze v Republiki Sloveniji. Najbolj omejujoče postavke tako ali tako vsebuje že sam zakon, predlagana uredba - ki bo morala prestati vsaj zelo natančen redakcijski poseg, preden bo zrela za sprejemanje - pa predvsem predpisuje podrobnosti glede širine varovalnega oz. zadrževalnega pasu med poljem z GS koruzo in drugimi koruznimi polji in glede velikosti pribežališčnega pasu (20 % površine !), kjer bodo koruzne vešče lahko po mili volji delale škodo. Sicer nikjer ne piše, da tam ni dovoljeno škropiti proti vešči,... če pa je dovoljeno, pa vprašanje, če to sploh še je pravi pribežališčni pas.


P.S. (14.4.2010): Problem omejevanja dostopa do GS semen za raziskave so kritično obdelali tudi pri reviji Nature Biotechnology (ni prosto dostopna). Članek je dostopen na spletni strani avtorice Emily Waltz.

19. avg. 2009

Črtna koda DNA za kopenske rastline

Bloger Franc, ki vestno piše MikroB(io)log, me je pred časom opozoril na članek, ki se mi je res zdel zanimiv, zato sem mu obljubil, da ga bom predstavil v Novih biologijah. Točno dva tedna nazaj je v reviji PNAS izšel kratek članek z 52 avtorji - kar že samo po sebi nakazuje, da gre za pomembno zadevo. In res - čeprav morda metodološko gledano ne gre za uporabo neke nove tehnologije ali za povsem nov pristop, je sporočilo članka jasno in daljnosežno. Avtorji, ki sestavljajo mednarodni konzorcij CBoL (konzorcij za črtno kodo življenja), sodelujejo že štiri leta, osnovni cilj raziskav pa je določiti tista zaporedja na ravni DNA, ki so med posameznimi vrstami tako različna, da bi lahko samo na osnovi teh nukleotidnih zaporedij ločili vrste med seboj.

Praktično to pomeni, da bi lahko neko vrsto živega bitja določili samo na osnovi nekaj miligramov tkiva (ali, teoretično, ene same celice). Izolirali bi DNA, nato pa bi pomnožili točno določeno regijo, ki naj ne bi bila daljša od 1000 nukleotidov (to je trenutno meja sorazmerno zanesljivega določanja zaporedja v eni reakciji) in ki bi bila med vrstami tako različna, da bi, ko bi prebrali zaporedje, natančno vedeli, za katere vrsto živega bitja gre. Dokler razmišljamo samo o medvedih in lisicah, se zdi vse skupaj precej nepotrebno, zato pomislimo recimo na vijolice. Če se še prav spomnim, v Sloveniji raste kakšnih deset različnih vrst, ki se nekatere med seboj razlikujejo po malenkostih, ki zahtevajo natančnega poznavalca rastlinske morfologije in dobrega taksonoma. Kako bi se znašli, ko bi vas določevalni ključ spraševal, ali je ostroga ozka, priostrena, ukrivljena navzdol, so priveski čašnih listov kratki, hkrati pa so listi širokojajčasti, ter ali so plodnica in plodovi goli in prilisti stebelnih listov mnogo krajši od listnih pecljev? Težko. Tudi če točno veste, kaj vsi ti izrazi pomenijo, je pogoj, da imate pred sabo hkrati olistano cvetočo rastlino in rastlino s plodovi, sicer ne bo šlo. Včasih se boste morali vrniti na teren čez par mesecev in botanizirati naprej... Kar želijo raziskovalci v konzorciju, pa je, da iz rastline, ki niti nujno ne cveti, niti nima plodov, s standardnim postopkom izolirate DNA in jo pošljete na nezahtevno analizo. Podatke primerjate z bazo zaporedij in že veste, za katero rastlino je šlo.

Rastline so si med seboj zelo različne, zato je bilo treba poiskati tiste dele DNA, ki so si med seboj vendarle dovolj podobni, da za pomnožitev zaporedja ni potrebno dolgotrajno iskanje, kje so ta zaporedja skrita. Ugotovili so, da so taka zaporedja na kloroplastni DNA (rastline imajo razen jedrne DNA še precej krajše molekule DNA v mitohondrijih in v kloroplastih), zaporedij, ki bi lahko bila uporabna, pa so v dosedanjih analizah našli sedem. Že leta 2005 so raziskovali nekatere regije kloroplastne DNA, ki bi lahko predstavljale razločevalna zaporedja in s tem služila kot črtna koda za cvetoče rastline. V letošnjem članku pa so analizo bistveno razširili, saj govorijo o kopenskih rastlinah (vodne so na ravni DNA toliko drugačne, da izbrana zaporedja niso dala uporabnih rezultatov).

Črtna koda DNA sicer obstaja tudi za živali, temelji pa na zaporedju mitohondrijske regije CO1. Že pred 6 leti so ugotovili, da je na tak način mogoče razlikovati med živalmi, baza podatkov pa danes vključuje že skoraj 60.000 živalskih vrst. Ker je pri rastlinah mitohondrijska DNA v tej regiji zelo ohranjena, je bilo treba poiskati drugo, bolj heterogeno zaporedje. Izmed 7 predhodno evidentiranih kandidatnih zaporedij so kot standard za razlikovanje med vrstami določili dva lokusa, rbcL in matK, ki sicer ne zapisujeta za proteine. Čeprav vsi člani konzorcija niso bili enotnega mnenja, so se vseeno podpisali pod kompromisni predlog, ki bo omogočil nadaljnje delo na samo eni regiji DNA in s tem čimprejšnjo optimizacijo postopka in razvoj baze podatkov.

Pri svoji analizi so izhajali iz 907 rastlinskih vzorcev, za katere so točno vedeli, katerim vrstam pripadajo. Skupaj so imeli 445 vrst kritosemenk, 38 vrst golosemenk in 67 vrst nižjih rastlin (talofitov). Ugotovili so, da je z določitvijo nukleotidnega zaporedja obeh izbranih segmentov DNA bilo mogoče nedvoumno določiti vrsto pri 72 % vzorcev (izmed 397, pri kolikor so lahko določili zaporedje vseh 7 evidentiranih regij), preostale pa je mogoče uvrstiti v skupine, na osnovi drugih lastnosti (npr. rastišča) pa z veliko verjetnostjo lahko določimo tudi vrsto.

Na Zemlji naj bi bilo okrog 400.000 različnih vrst kopenskih rastlin, med temi je 100.000 dreves, ki jih bodo v nadaljevanju poskušali raziskati z opisano metodo bolj natančno.

S tem je vse bliže dan, ko sistematika ne bo več temeljila na anatomiji in morfologiji, pač pa bo postala domena molekularnih biologov. Ali drugače, taksonomi in ekologi bodo uporabljali predvsem molekularne metode za lažje razumevanje raznolikosti ekosistemov. To bo mogoče malo manj arhetipska biologija, zato pa bolj natančna. Taksonomija bo še dolgo pomemben predmet v okviru študija biologije, pot do nje pa ne bo več rezervirana le za botanike in zoologe, pač pa bodo o tem lahko enakopravno razpravljali tudi molekularni biologi in biokemiki.

Gotovo bo podoben pristop v prihodnje na voljo tudi za mikroorganizme, kjer pa bo delo še bolj zahtevno, saj ni tako ohranjenih, pa vendar heterogenih zaporedij kot pri mitohondrijih in kloroplastih višjih organizmov.

6. avg. 2009

Cenzurirane raziskave GS rastlin

Novinar Staš Zgonik, ki piše za Mladino, me je opozoril na sestavek v avgustovski številki ugledne poljudnoznanstvene revije Scientific American, ki je v praktično celoti (samo z drugim naslovom kot v tiskani reviji, str. 22) dostopen tudi na spletu.

Članek ima nadnaslov Mnenje urednikov, v njem pa opozarjajo, da agrobiotehnološka podjetja, ki so razvila in tržijo semena gensko spremenjenih rastlin, od raziskovalcev zahtevajo, da pred objavo rezultatov, dobljenih z njihovimo semeni, članke pošljejo v odobritev podjetju, to pa lahko objavo tudi zavrne. Osnova za tovrstno kontrolo je pogodbeno določilo o končnem uporabniku, ki ga mora podpisati vsak kupec.

Skupina entomologov, ki se ukvarja z žuželkami, ki so vezane na koruzo, se je glede tega pritožila ameriški Agenciji za varstvo okolja, saj menijo, da podjetja dovolijo raziskave na njihovih izdelkih samo tistim znanstvenikom, za katere menijo, da so naklonjeni rastlinski genski tehnologiji.

Če se izkaže, da so trditve entomologov resnične, pa tudi če je res, da podjetja lahko filtrirajo, kateri rezultati smejo v objavo in kateri ne, potem to pomeni (pre)velik poseg v neodvisnost raziskovalnega dela in neodvisno preverjanje novih tehnologij. Podjetja, ki že tako nimajo velikega ugleda v javnosti, s tem še dodatno izgubljajo svojo verodostojnost.

Čeprav je do rezultatov o vplivu na okolje in zdravje mogoče priti tudi posredno, brez neposrednega dela z GS semeni, je vsakršno omejevanje raziskovalnega dela z GS rastlinami, ki so dovoljene za sajenje, nedopustno in brez prave primere v svetu novih tehnologij. Varovanje intelektualne lastnine, na katerega se izgovarjajo proizvajalci, je tu povsem irelevantno.

30. jul. 2009

Ali ekološka živila res niso bolj zdrava od običajnih?

V reviji American Journal of Clinical Nutrition je 29. julija kot predobjava izšel članek britanskih znanstvenikov, ki so izmed več kot 52.000 raziskovalnih člankov, ki so izšli v zadnjih 50 letih, izbrali tiste, ki obravnavajo primerjavo ekoloških ('organskih') živil s standardnimi. Našli so 162 tovrstnih analiz, vendar so ustrezno kakovostne kvantitativne podatke objavili le v 55 izmed teh člankov.

Skupen imenovalec izbranih 55 analiz je, da je konvencionalno pridelana rastlinska hrana bogatejša z dušikom, ekološko pridelana pa vsebuje več fosforja in kislin. Pri 8 drugih sestavinah razlike niso bile statistično pomembne. Primerjalnih analiz mesa je bilo sorazmerno malo in niso pokazale značilnih razlik glede sestavin.

Na osnovi te študije so zaključili, da so razlike v sestavi zelo majhne in so predvsem posledica različnega načina pridelave. Reuters je v svoji novici dodal, da ekološka živila ne le, da nimajo nobene prehranske prednosti pred konvencionalnimi, pač pa tudi niso nič bolj zdrava. To je vsaj zanimivo, saj je svetovno tržišče ekološke hrane vredno 48 milijard USD.

Vprašanje pa je, ali je o tem, kako vpliva neko živilo na zdravje posameznika, dovolj pogledati vsebnost 11 sestavin hrane. Morda bi se pred 20 leti to zdelo dovolj, današnje razumevanje uravnavanja izražanja genov in zapletenih signalnih poti v celicah in med celicami pa kažejo, da lahko nekatere sestavine v sledovih pomembno vplivajo na fiziološke procese. Vsebnost teh sestavin pa je težko določiti, nenazadnje zato, ker so nekatere snovi dokaj nestabilne in so v različno starih in različno hranjenih rastlinskih živilih prisotne v zelo različnih koncentracijah.

Nasvet: ne glede na objavljeno raziskavo uživajte sveže nabrano zelenjavo in sadje (pa tudi če ni ekološko pridelano). Poletje je kot nalašč za to.

29. jul. 2009

40 let "sintezne biologije"

Dober mesec nazaj je umrl Ralph Hirschmann, vodja raziskovalne skupine, ki je pred 40 leti objavila članek o sintezi encima. Leta 1969 so namreč v isti številki revije Journal of the American Chemical Society objavili prispevke dveh konkurenčnih skupin, ki sta obe sintetizirali isti encim, a na povsem različna načina. Medtem ko je Hirschmannova skupina iz podjetja Merck v skupaj 5 kratkih člankih razložila, kako so sintetizirali posamezne peptide in jih na koncu povezali v aktivno encimsko molekulo, je ekipa Roberta Merrifielda sintezo 124 aminokislinskih ostankov dolgega encima opravila v enem kosu (in objavila en članek).

Robert Merrifield je delal na Rockefellerjevi univerzi v New Yorku in je že pred tem razvil postopek za organsko sintezo proteinov v brezvodnem okolju. Samo vprašanje časa je bilo, kdaj bodo poskusili metodo uporabiti za sintezo enega od encimov. Ribonukleaza A je bila za obe skupini povsem logična izbira, saj je bilo njeno aminokislinsko zaporedje znano, 124 ostankov pa predstavlja (tudi po današnjem znanju) enega od najmanjših encimov. Hirschmann je s sodelavci za uspešno sintezo rabil 18 mesecev.

Čeprav je bil dosežek za tisti čas tako pomemben, da se je znašel na naslovnici New York Timesa, pa danes encimov seveda ne sintetiziramo na tak način. Z razvojem genskega inženirstva v drugi polovici sedemdesetih in v osemdesetih letih je sinteza daljših proteinskih molekul s kemijskimi metodami postala stvar preteklosti, takrat pa je rezultat obeh ekip pomenil pomemben povezovalni element med kemijo in biologijo.

Merrifieldov prispevek k razvoju kemije je Nobelova fundacija nagradila z Nobelovo nagrado za kemijo leta 1984, Hirschmann pa je dobil nekatera druga pomemba priznanja, predvsem v ZDA.

Povzeto po prispevkih v New York Timesu in The Scientistu.

21. jul. 2009

O (ne)varnosti cepiva proti mehiški gripi

Ste tudi vi dobili v teh dneh po e-pošti sporočilo glede okuženega cepiva proti novi obliki gripe H1N1? Omenjena je novinarka Jane Burgermeister, ki je odkrila svetovno zaroto, v kateri sodelujejo Združeni narodi, Svetovna zdravstvena organizacija in ameriški predsednik. Vložila naj bi tožbo proti vsem tem, ker je zarota popolna, pa jo poskušajo utišati in so ji dali odpoved v službi... Svetovne zarote so dobre v filmih, v resnici pa - ali se spomnite kakšne, ki je uspela? Najbrž ne in tako bo tudi s to. Zarote v resnici ni.

Poglejmo po vrsti. V pisanju je preprosto preveč očitnih nepravilnosti, da bi ga lahko jemali kot resno. Podatek, da bo cepivo okuženo, ne drži, saj temelji na dogodku iz februarja letos, ko je avstrijska podružnica podjetja Baxter (ki je eden od proizvajalcev cepiva) na več naslovov raziskovalnih in zdravstvenih organizacij iz treh držav (tudi v Slovenijo) poslala vzorce sezonskega virusa, ki so bili onesnaženi z virusom ptičje gripe. Ni šlo za cepivo, pač pa za vzorce virusov H3N2, v katerih se je znašel H5N1. Ne prvih ne drugih ne bo v cepivu proti mehiški gripi. Ne bo tudi držalo, da je mehiška gripa podobna ptičji (no, pač, vsi virusi influence so si med seboj relativno podobni...) in da celo iz nje izhaja. Gre za drug tip virusa in njegovo postopno evolucijo v vzorcih iz okuženih prašičev so že dokazali. Seveda pa bi bilo filmsko, če bi virus res ustvarili v laboratoriju in ga potem razširili po vsem planetu... Vseeno pa mehiška gripa ni dober način za iztrebljenje 5 milijard ljudi, kot piše v tistem sestavku, saj bi bilo gotovo bolj učinkovito sprostiti kar virus španske gripe, ki je bila leta 1918 smrtna pri kar 20 % okuženih (mehiška je pri približno 0,5 %).

Klasični način priprave cepiva je tak, da z izbranim virusnim sevom okužijo oplojena kokošja jajca. Virusi influence se v jajcih namnožijo in po nekaj dneh jih izolirajo in inaktivirajo, potem pa testirajo učinkovitost procesa in odsotnost nečistoč. Za eno dozo cepiva sta potrebni dve, včasih tri jajca. Proizvodne zmogljivosti naj bi bila pretekla leta okrog 300 milijonov doz letno. Letošnja pandemija pa je seveda povečala naročila, ki naj bi jih bilo letos okrog 1 milijardo doz (po nekaterih podatkih celo dvakrat toliko). V tako kratkem času je nemogoče dobiti 2 milijardi oplojenih jajc, posebej zato, ker naročniki želijo, da bi cepivo bilo na voljo že zgodaj jeseni (na severni polobli).

Od sredine devetdesetih let že razvijajo alternativni postopek, pri katerem za namnožitev virusov ne uporabljajo več kokošjih jajc, pač pa celice v kulturi. Najbolje so se izkazale celice ledvičnega epitela, ki izhajajo iz afriških zelenih opic (zelenih morskih mačk), to so tako imenovane celice vero. Gojijo jih v bioreaktorjih, kar pomeni, da je možna proizvodnja v velikem obsegu, vendar pa so predpriprave procesa sorazmerno dolge, predvsem v primerjavi z ustaljenim robotiziranim postopkom priprave v jajcih.

Cepiva, pripravljenega v jajcih, ne dajejo tistim, ki so alergični na kokošja jajca, ker obstaja nevarnost, da cepivo vsebuje nekatere ostanke jajčnih beljakovin. Tega problema pri cepivu, pripravljenem v celicah vero, ni. Obstaja pa potencialna možnost, da bi tako cepivo lahko vsebovalo morebitne opičje viruse in tu ni mogoče v celoti izključiti možnosti, da bi virus lahko okužil tudi človeka. Seveda se to ne bi smelo zgoditi - celična linija bi morala biti preverjeno prosta virusov in izolacijski postopek bi moral biti tak, da tudi če bi virusi bili prisotni, ti ne bi pristali v frakciji virusa influence. Ostaja pa morda nekoliko nelagoden občutek, da cepivo, ki je potrebno v tako kratkem času, ne bo šlo skozi enako natančno kontrolo kot bi sicer, če bi bilo časa dovolj. Medtem ko naj bi za severnoameriško tržišče večina cepiva še vedno prišla iz proizvodnje v jajcih, kaže da bo v Evropi več cepiva iz celičnih kultur. Ker pa je proizvodnja virusov mehiške gripe v jajcih baje manj uspešna kot je pri sezonskih sevih (za vsakoletna cepiva zmešajo inaktivirane viruse treh sevov, ki jih pripravijo ločeno), bo trajalo dalj časa, da bodo lahko dobavili naročene količine cepiva. Lahko se zgodi, da bodo dobave kasnile za več mesecev in se zavlekle v zimo, ko bo verjetno višek pandemije na severni polobli že mimo.

Cepljenje ljudi, ki so že preboleli (mehiško) gripo, ni smiselno in če bo cepivo kasnilo, bo to lahko zmanjšalo število doz, ki bodo potrebne. Vseeno pa razmišljajo, da bi potrebno število doz zagotovili na tak način, da bi namesto dveh injekcij dobili samo eno, a v kombinaciji z ojačevalnim sredstvom (žargonsko mu rečemo 'buster'), ki pospeši nastajanje protiteles v organizmu. Vendar se nekateri bojijo, da je ojačevalno sredstvo za zdravje prej nevarno kot pa koristno.

Podatki iz ZDA kažejo, da tam vsako leto zaradi okužbe z gripo in zaradi kasnejših zapletov umre okrog 40.000 ljudi. Mehiška gripa je doslej na svetu direktno ubila okrog 700 ljudi, tako da situacija še zdaleč ni kritična. Bolj zaskrbljeni smo morda lahko zaradi stališča, da novo cepivo ni primerno za mlajše od 18 let in za starejše od 60 let, saj je iz epidemioloških raziskav znano, da sta prav ti dve skupini tisti, ki ob pravočasnem cepljenju najbolj pozitivno vplivata na zmanjšanje smrtnih primerov bolezni. Več o tem pa piše tudi v Wikipedijinem sestavku o cepivih proti gripi.

20. jul. 2009

Afriške korenine

V ZDA deluje podjetje African Ancestry, ki se je specializiralo na 'iskanje korenin' za temnopolte, seveda na osnovi analize DNA. V šestih letih delovanja so ustvarili lastno bazo podatkov, po kateri naj bi bili sposobni z veliko gotovostjo ugotoviti, odkod v Afriki izhajajo predniki. Sicer je njihova spletna stran zelo prijazna do uporabnika in počasi in nazorno razlaga, kakšno je genetsko ozadje analiz, ki jih opravljajo, vseeno pa so mnogi do njihovih storitev skeptični. Morda upravičeno...

Za razliko od večine na videz podobnih analiz drugih ponudnikov genskih analiz svoje omejuje na dve tarči: na majhne razlike v mitohondrijski DNA in na kromosom Y. Mitohondrije dedujemo vedno od matere in število polimorfnih mest je na mitohondriju zelo majhno. Ker ima vsak od nas enako zaporedje mitohondrijske DNA kot njegova prapraprapra...babica, je mogoče s primerjavo teh zaporedij med različnim afriškimi narodi z določeno mero gotovosti reči, kje na afriški celini se določeno zaporedje najpogosteje pojavlja. Moški potomci pa dedujejo po očetih kromosom Y. Ker ta nima para v genomu, praktično ne izmenjuje delov kromosomov, zato lahko z analizo polimorfizmov na tem kromosomu zasledujemo moške prednike; seveda moramo imeti dovolj podatkov od pripadnikov različnih narodov, da lahko preiskovane polimorfizme primerjamo z bazo podatkov.

Teorija je sorazmerno preprosta. Kaj pa potem lahko očitamo podjetju, ki na videz dela s povsem odprtimi kartami? Podjetje za 299 USD ponuja analizo prednikov po materini strani in za isto ceno analizo prednikov po očetovi strani. To ni malo, če razumemo, kaj je za tako analizo treba narediti. Kot zanimivost: če že imate zaporedje mitohondrijske DNA ali podatke o markerjih na kromosomu Y, vam analizo opravijo za samo 200 USD ;-) kar verjetno pomeni, da je cena analize DNA kvečjemu 99 USD. Res je morda končni rezultat lepo zapakiran in okrašen (pismo, izpis nukleotidnega zaporedja, certifikat, barvni zemljevid Afrike, vodič po prednikih iz zahodne in srednje Afrike, članstvo v spletnem portalu podjetja), vendar pa obstaja vprašanje, kako zanesljiv je v resnici rezultat.

Prvi dvom se nanaša na podatek o prednikih, saj rezultat pomeni, da vam sporočijo, v kateri današnji afriški državi so prebivalci, ki so po DNA podobni vam. Glede na zgodovino nastajanja držav po logiki kolonijalnih delitev in ne prav redke selitve narodov po celini bi bil bolj logičen rezultat podatek o tem, kateremu afriškemu narodu ali etnični skupini so najverjetneje pripadali predniki. Drugič, nekateri menijo, da baza podatkov še vedno ni dovolj velika, da bi lahko bili rezultati res zanesljivi. Tretjič pa: če res opravijo analizo mitohondrijske DNA, potem to v resnici ni tako ogromno delo kot se morda zdi po dolžini nukleotidnega zaporedja, ki ga dobijo naročniki. Mitohondrijski genom je res dolg 16.595 nukleotidnih parov, a v resnici je med posamezniki zelo malo razlik. Trenutno je znanih kar 5734 celotnih nukleotidnih zaporedij mitohondrijske DNA različnih ljudi (ja, tudi neandertalcev), vendar so razlike skoncentrirane na nekaterih polimorfnih mestih, zato zadošča analiza le teh, vse ostalo pa je mogoče z veliko zanesljivostjo prepisati od kogarkoli drugega. Vendar pa tudi za te analize najverjetneje uporabljajo biočipe - cene tovrstnih analiz pa se postopno nižajo, kot kaže tudi nedavni podatek na blogu BioNovice.

Tri tedne nazaj je o tej temi poročal tudi BBC. Med drugim so navedli podatek, da se je za gensko testiranje doslej odločilo že pol milijona Američanov (med njimi 35.000 Afroameričanov).

15. jul. 2009

Barjanski koliščarji in DNA iz grozdnih pečk

Kot veste, so pred davnimi časi na robu Ljubljanskega barja, ki je bilo takrat še jezero, živeli koliščarji. Ukvarjali so se baje s poljedeljstvom, živinorejo, lovom in ribolovom, žgali so izdelke iz gline, se prevažali z drevaki in vozovi. Ti davni časi so bili pred približno 5000 leti, torej davno davno pred prihodom Rimljanov v naše kraje. Ostanke kolišč so našli prvič v bližini Iga že leta 1875, do danes pa poznamo že okrog 4o najdbišč, kjer so stala kolišča. Večina jih je na južnem robu Barja. Ko odkrijejo kakšno novo (kako poteka taka raziskava, si lahko preberete na primer v Arheološkem vestniku), ga natančno raziščejo arheologi, ki pa ne odkopljejo samo lesenih ostankov, keramike in kakšnih živalskih kosti, pač pa tudi kakšne drobnarije - recimo grozdne pečke. Tako kot ostale rastlinske ostanke jih natančno pregledajo paleobotaniki in na osnovi rastlinskega materiala je mogoče marsikaj reči o načinu življenja, pa tudi o vegetaciji, ki je prevladovala v tistem času.

Stvar z grozdnimi pečkami pa ni tako postranska kot se morda zdi. Za trto so dolgo menili, da so jo v naše kraje prinesli šele Rimljani, torej pred približno 2000 leti. Vendar pa obstaja več paleobotaničnih dokazov, ki kažejo, da je vinska trta rasla v naših krajih že davno pred tem. Današnja vinska trta, kakršno vidimo v vinogradih po Evropi, je vrste Vitis vinifera, podvrste vinifera. Razvila se je verjetno pod vplivom človeka iz druge podvrste, V. vinifera sylvestris, ki ji rečemo divja trta (nekateri jo sistematizirajo po starem še vedno kot posebno vrsto V. sylvestris). Ta še danes raste na nekaterih redkih rastiščih v Srednji Evropi, tudi v Sloveniji, na primer (baje) v Posavju in na Vipavskem, običajno na peščenih rečnih bregovih, znano pa je tudi rastičje v Vinjah pri Dolu, kjer divja trta raste v gozdu.

Koliščarji so seveda lahko nabirali grozdje divje trte. Grozdi so sicer bolj redki in jagode niso tako mesnate, vseeno pa so sladke. Vendar pa ne moremo izključiti, da so trto udomačili in jo gojili. Znano je, da so trto gojili v Vzhodnem Sredozemlju že v času pred koliščarji, pa tudi to, da so koliščarji trgovali s sredozemskimi in severnoevropskimi kulturami. Tako bi lahko iz Male Azije dobili tudi sadike žlahtne trte in se spoznali z načinom gojenja trte. Kako bi torej lahko ugotovili, ali so na Barju v bakreni dobi nabirali jagode divje trte ali so imeli takrat že gojeno trto? Na prvi pogled se zdi to povsem nemogoče.

Pri sistematični analizi kolišča Hočevarice pri Verdu - izkopavanja so se začela že leta 1998 - so prvič pri nas izvedli sejanje tistih plasti, ki jih je bilo mogoče povezati z ostanki človeškega bivanja, skozi sita treh različnih gradacij. Našli so več kot 30.000 semen in drugih rastlinskih ostankov s premerom nad 3 mm ter še dosti več manjših. Med velikimi semeni je bilo največ, kar 27 %, grozdnih pečk. Z radiokarbonskim datiranjem so ugotovili, da so stare 4800 let in so torej najstarejše grozdne peške, kar so jih našli na območju Slovenije. Raziskavo o tem so objavili slovenski raziskovalci v reviji Vegetation History and Archaeobotany decembra lani. Članek je prosto dostopen.

Divja trta ima semena, ki so pretežno okrogle oblike, medtem ko ima gojena trta semena hruškaste oblike. Zato so paleobotaniki najprej primerjali obliko semen, ki so jih izkopali v Hočevarici s semeni iz rimskega obdobja (1. stol. n. št.), ki so jih našli na Vrhniki. Sliši se preveč preprosto, da bi bilo res... Če primerjamo obliko pečk (slika 2), vidimo da so nekatera semena iz neolitika nekoliko srčaste, pa tudi rahlo hruškaste oblike, niso pa res okrogla. Današnja trta ima res pretežno hruškasto obliko semen (slika 3); pregledali so 50 semen petih različnih sort, tudi take, ki izhajajo iz vrste V. lambrusca.

Biometrična analiza, pri kateri so določili nekatera značilna razmerja dimenzij semen, so pokazala na preveliko raznolikost znotraj vsake od analiziranih skupin semen, da bi bilo mogoče dati nedvoumne zaključke. Velikost semen (slika 6) je bila pri neolitski trti največja, vendar tudi rimska in sodobna trta nista imeli enako majhnih semen, zato sama velikost ne more biti merilo, ki bi zadoščalo za uvrstitev v podvrsto. Razen tega je četrtina neolitskih semen bila enako majhnih kot moderna semena. Torej samo na osnovi oblike semen ne moremo priti do dokončnega odgovora, za katero podvrsto trte je šlo. Šele ob uporabi štirih različnih biometričnih formul so ugotovili, da sta od analiziranih 142 neolitskih semen samo dve taki, ki bi ju bilo mogoče uvrstiti v skupino gojene trte. Vendar je tudi pri rimskih semenih največ 20 od analiziranih 66 semen takih, ki jih je mogoče imeti po izvoru iz gojene trte, to pa ni pričakovano. Celo pri modernih vzorcih je za skoraj polovico semen mogoče na osnovi biometričnih analiz dvomiti, da res pripadajo gojenim sortam, zato so tovrstne analize neprepričljive.

Ker se drugi deli rastline niso ohranili, so poskusili iz semen izolirati DNA in izvesti analizo značilnih zaporedij. Žal se je izkazalo, da iz tako starih vzorcev ni bilo mogoče dobiti dovolj kvalitetne DNA, da bi lahko opravili molekularnobiološke preiskave. Tudi iz vzorcev iz 1. stoletja jim ni uspelo dobiti ustrezne DNA, medtem ko so bili kontrolni poskusi s semeni različnih sort sodobne trte uspešni. Glede na to, da je švicarskim in francoskim paleobotanikom uspelo izvesti delno analizo mikrosatelitskih zaporedij kloroplastne DNA iz vzorcev starih okrog 2400 let, še ni čas, da bi vrgli puško v koruzo. Verjetno bo treba naslednjič vzorce takoj po izkopanju zamrzniti in izolacijo DNA opraviti v kar najkrajšem času, analizirati pa bo treba zelo kratka polimorfna zaporedja. Recimo, da še nismo slišali zadnje besede glede bronastodobnega vinogradništva na Barju.

9. jul. 2009

O tistem novozelandskem ptiču

Po dopustu poskušam ugotoviti, kaj vse se je dogajalo v času, ko me ni bilo. In kaj preberem danes na straneh RTV SLO? Da so avstralski znanstveniki na osnovi DNA, izolirane iz perja izumrle ptice moa ugotovili, kakšna je bila ta ptica v resnici. Prispevek naj bi povzeli po agenciji Reuters, objavili pa so ga 4. julija. Ampak ali je to sploh mogoče? In ali so res na osnovi DNA iz perja ugotovili, kakšno je bilo perje? In da je bila ptica visoka več kot 2 metra?

Poglejmo lepo po vrsti, kaj pravijo na portalu RTV SLO:

1. S pomočjo DNK so rekonstruirali videz velikanskega ptiča tekača, ki je živel do 13. stoletja na Novi Zelandiji.
2. DNK so dobili iz 2500 let starega perja iz več jam.
3. Ptice moa so zrasle do višine dveh metrov in pol in so tehtale do 250 kg.
4. Ptice so iztebili Maori okrog leta 1280.
5. DNK je pripadala pticam iz štirih vrst od desetih, kolikor jih je nekoč živelo.
6. S primerjavo DNK ptic moa z današnjimi pticami, so dobili predstavo o moah.
7. Moe so bile rjave barve, nekatera peresa pa so bila na koncih bela, zato so bile ptice videti grahaste.

Reuters je o moah pisal že 14. januarja in sicer, da so v jamah našli ptičje iztrebke, ki so jih analizirali na ravni DNA in ugotovili, s čim so se te velike ptice, ki so merile v višino tudi do tri metre, prehranjevale. V iztrebkih so namreč našli semena in liste, na osnovi DNA pa so ugotovili, za katere rastlinske vrste gre. Pri tem so našli nekatere znane rastline, nekaterih pa niso uspeli določiti in so menili, da gre za že izumrle vrste rastlin (iztrebki so bili stari od nekaj sto do 4000 let). Polovica od znanih rastlin je sorazmerno nizkih (do 30 cm), kar pomeni, da se je moa morala sklanjati skoraj do tal - pred tem so namreč menili, da je objedala grme in drevesa. V tej novici torej ni bilo ničesar o perju, samo o iztrebkih. Sicer pa na spletni strani Reutersa iskanje 'moa DNA' ne vrne nobenega drugega zadetka. Iskati bo treba drugje...

ABC Science nam pove bolj realno zgodbo:
Cilj raziskave je bil ugotoviti, ali je na osnovi DNA mogoče rekonstruirati barvo perja. To je bila osrednja tema doktorske naloge Nicolasa Rawlenca, rezultate pa je objavil v britanski reviji Proceedings of the Royal Society B. Peresa, iz katerih so izolirali DNA, so bila stara 2000 do 3000 let, našli pa so jih v skalnih spodmolih na več mestih po Novi Zelandiji. Na osnovi DNA so zgolj določili, katerim vrstam moj so posamezna peresa pripadala, niso pa iz DNA sklepali na barvo peres. V istih skalnih zavetiščih so namreč našli tudi enako stara peresa papig Cyanoramphus novaezelandiae, ki živijo tudi še danes. Ugotovili so, da se barve kljub starosti niso spremenile, zato so enako sklepali tudi za peresa moe. Za peresa težkonoge moe so na primer ugotovili, da so zelo podobna perju kivija, zato so z malo umetniške žilice pripravili rekonstrukcijo moe, ki je podobno grahaste barve kot kiviji. Raziskovalci se zavedajo, da so lahko bila peresa na različnih delih telesa različna, pa tudi da so se samci in samice lahko razlikovali. Razen tega so bile druge vrste moj lahko drugačne barve, vendar predpostavljajo, da so bili pustih varovalnih barv.

Edina novost, ki se zdi pomembna za analize starih vzorcev DNA iz perja, je ta, da so ugotovili, da je DNA mogoče uspešno izolirati tudi iz konic peres, medtem ko so prej menili, da je to možno samo iz votlih tulcev, kjer so peresa vstavljena v kožo. To pa je za dragocene muzejske primerke neprimerno, saj je treba izpuliti celotno pero. Sedanja raziskava torej kaže, da je mogoče le odrezati del peresa in izolirati dovolj DNA za bioarheološke raziskave. V primeru moj nameravajo na osnovi DNA kasneje preučiti, ali so klimatske spremembe vplivale na te ptice še pred prihodom človeka na novozelandske otoke.

Torej na osnovi DNA niso rekonstruirali videza izumrlih ptic in to vsaj nekaj (dest) let še ne bo mogoče. Rekonstrukcija ptic temelji na fosilnih ostankih kosti in najdenih peres, za katera menijo, da se v več tisoč letih niso barvno spremenila. Velika večina naslovov v spletnih novicah je torej zavajajočih, saj je bila analiza DNA le v pomoč pri določitvi ptičje vrste in nič več kot to.

Danes na radiu in v časopisih

Prav na kratko bi rad opozoril na dva prispevka v današnji Delovi rubriki Znanost: Dragica Bošnjak piše o ustanovitvi konzorcija za matične celice in razvoj naprednih oblik zdravljenja na Nacionalnem inštitutu za biologijo, na isti strani pa Damjana Rozman opisuje delo Centra za funkcijsko genomiko in biočipe na Inštitutu za biokemijo Medicinske fakultete v Ljubljani.
Danes malo po 17. uri pa lahko na 2. programu Radia Slovenija spremljate oddajo Frekvenca X, v kateri bo osrednje mesto pripadlo sintezni biologiji; govoril bo Roman Jerala.
PS: Posnetek je na spletu.

8. jul. 2009

iGEM 2009

Seveda tekmovanje študentskih ekip iz sintezne biologije tudi letos bo! Srečanje ekip bo med 30. oktobrom in 2. novembrom na univerzi MIT, tako da imajo ekipe še dovolj časa za raziskovalno delo. Mnoge (tudi slovenska) so glede vsebine projekta zelo skrivnostne, saj gre vendarle za tekmovanje in prezgodnje odkrivanje kart ne predstavlja nobene prednosti, vseeno pa so se nekatere ekipe odločile, da že objavijo svoje zamisli.

Za letošnje tekmovanje se je prijavilo 112 ekip, kar pomeni tretjino več kot lani. Zato so morali organizatorji srečanje podaljšati za pol dneva, predstavitve pa bodo potekale v petih vzporednih sekcijah. Tudi letos bodo razen skupnega zmagovalca razglasili še drugo in tretje mesto izmed 3-10 finalistov. Razen teh priznanj bodo podelili še nagrade za najboljše projekte na področjih, ki bodo letos: Hrana in energija, Okolje, Zdravje in medicina, Proizvodnja, Nove uporabe sintezne biologije, Temeljne raziskave v sintezni biologiji.

Slovenska ekipa, ki jo tudi letos vodi prof. Roman Jerala, ima deset mentorjev (s Kemijskega inštituta) in sedem študentov. Letos so se v ekipo uvrstili: Marko Verce (Biotehnologija), Sabina Božič (Biokemija), Anja Lukan (Biokemija), Tibor Doles (Biologija), Nika Debeljak (Biotehnologija), Špela Miklavič (Mikrobiologija) in Urška Jelerčič (Fizika). O tem, kaj bodo delali, ne vemo še nič uradnega in verjetno bo treba za kaj več počakati do 1. avgusta, ko je rok za objavo osnovnega opisa projekta.

Zaenkrat si lahko ogledate zanimivo (a vprašanje, če res prav smiselno) idejo študentov iz škotskega Aberdeena, ki bodo pripravili bakterije Escherichia coli, ki bodo sposobne zaznati mesta v ceveh, ki so korodirana in bodo na mestu luknje v ceveh sintetizirale dvokomponentno proteinsko lepilo, ki naj bi zamašilo mesto puščanja cevi. Svoje projekte že predstavljajo tudi ekipe Bristola, Britanske Kolumbije, Groningena, Illinoisa, Lethbridga, Newcastla in druge. Do začetka avgusta bodo osnovni opisi na voljo za večino prijavljenih ekip.

Prav gotovo bo slovenska ekipa tudi letos predstavila zanimiv projekt in s tem prispevala k imidžu Slovenije kot biotehnološko naprednega okolja (čeprav bi se o tem dalo razpravljati...). Trenutno nas na svetovnem zemljevidu sintezne biologije še ni, čeprav bi nas vsaj glede na dosedanje uspehe na tekmovanjih iGEM tja lahko uvrstili. Sicer sem 'napako' že javil, ne vem pa, če se bo kaj zgodilo...

17. jun. 2009

Prve poletne počitnice

Včeraj sem bil gost na okrogli mizi o GSO-jih, ki jo je organiziral Evropski forum Socialnih demokratov v Centru Evropa v Ljubljani - mogoče res nisem stresal navdušenja nad GS rastlinami, a upam, da je bilo jasno, da sem za in da imam za to resne argumente... pri nekaterih razpravljalcih pa razen tega, da so zaskrbljeni in da so proti, argumentov v glavnem nismo slišali... Treba se bo še veliko pogovarjati; tokrat je bila ena ura in pol povsem premalo, da bi osvetlili vse vidike (ne)varnosti GS rastlin.

Jutri in pojutrišnjem bom v Bruslju na sestanku o novih biotehnoloških tehnikah (upam, da se bomo izvlekli iz razprav, v katerih na koncu ni več konsenza niti o tem, kaj je nukleinska kislina), potem pa dva tedna počitnic!
Upam, da greste kmalu tudi vi! Se vidimo po 6. juliju!

15. jun. 2009

Odkod se je vzela mehiška gripa?

Angleški in hongkonški raziskovalci s področja molekularne evolucije so s sodelavci analizirali nukleotidna zaporedja različnih doslej znanih oblik virusov influence A, ki so napadali prašiče in ta zaporedja primerjali z zdaj pandemično 'prašičjo gripo' (H1N1), ki lahko okuži človeka. Izkazalo se je, da je skupni prednik prašičjih in sedanje mehiške gripe razvil v obdobju med 9 in 17 leti (pri virusih gre evolucija seveda precej hitreje kot pri rastlinah ali živalih, pa tudi razlike med izolati so lahko zelo majhne). Članek bo objavljen v reviji Nature, spletna verzija pa je bila objavljena prejšnji četrtek. Poljuden komentar so objavili med drugim pri Reutersu.

Avtorji menijo, da bi morali biti bolj pozorni na razvoj virusa gripe pri prašičih, saj bi bilo mogoče že pred leti napovedati razvoj nove, za človeka nevarne oblike virusa. Ko se je nekaj let nazaj v Aziji pojavila ptičja gripa (H5N1), so mnogi epidemiologi in virologi svarili, da bi ta oblika lahko mutirala v za človeka visokopatogeno obliko - pa vendar se to ni zgodilo.

Natančna analiza zaporedij je pokazala, da so pri prašičih že prej obstajale oblike virusa, za katere bi lahko rekli, da so kombinacija človeških, ptičjih in prašičjih virusov, do okužb ljudi pa je najverjetneje prišlo že več mesecev preden so sprožili alarm zaradi širjenja bolezni med ljudmi v Mehiki - predvidevajo, da je to bilo januarja letos. Za hiter razvoj novih oblik virusa naj bi bilo delno krivo tudi živahno trgovanje z živimi živalmi med različnimi deli sveta. Ob tem avtorji omenjajo, da se je virus razvil postopno, preko več podobnih predhodnih oblik in da to ne podpira teorije, da je bil virus pripravljen umetno.

9. jun. 2009

Sejem tržne genetike

Danes se je v Bostonu začela prva konferenca tržne genetike, ob tem pa bo potekal tudi sejem izdelkov in predstavitev uslug s področja genetike za široki trg. V treh dneh se bodo zvrstila predavanja in delavnice, ki bodo osvetlile pravne in ekonomske vidike dajanja genetskih testov na trg, hkrati pa se bodo predstavila podjetja z novimi in inovativnimi izdelki. Na spremljajoči razstavi se predstavljajo nekateri največji proizvajalci s tega področja, pa tudi raziskovalne organizacije, ki odkrivajo nove tarče za zdravljenje in diagnostiko.
Poročilo s kraja dogajanja je objavljeno na straneh časopisa Technology Review.

BioNovice

Že nekaj časa je na spletu nov blog - BioNovice, ki precej redno poroča o novostih iz sveta ved o življenju v povezavi z industrijo - "kjer se srečata bioznanost in bioindustrija", kot pravi avtor v podnaslovu. Blog ureja mladi raziskovalec na Institutu "Jožef Stefan", mikrobiolog Borut Jerman. Tem mu gotovo ne bo zmanjkalo, zato vas vabim k ogledu tudi jaz.

2. jun. 2009

Zakaj se mak ne opraši sam?

Tri dni nazaj je kot spletna predhodna objava pri reviji Nature izšel članek britanske raziskovalne ekipe, v katerem avtorji razlagajo, zakaj se pri poljskem maku ne more zgoditi, da bi prišlo do oprašitve z lastnim pelodom. Še posebej zanimivo se mi je zdelo, da je med avtorji tudi pred leti naša študentka (diplomirala je avgusta 2007) Sabina Vatovec, ki zdaj pripravlja doktorat na Univerzi v Birminghamu.

S tem, ko so številne višje rastline razvile sistem, ki preprečuje oploditev s pelodom iste rastline, se je zmanjšala nevarnost izgubljanja genetske raznolikosti, izražanja recesivnih genov in akumulacije dednih anomalij (t.im. 'inbriding'). Mehanizem, ki onemogoča samooprašitev, pa je zelo zapleten. Odločilne so razlike v lokusu S, za katerega obstaja veliko različnih alelov. Če sta proteina, zapisana v lokusu S, pri pelodu in pestiču (slika) enaka, ne pride do oploditve, če pa sta različna, je oploditev mogoča. Protein, zapisan na lokusu S pri pestiču je sorazmerno majhen, njegovo delovanje pa je v primeru, da prepozna pelod iste rastline, povezano s signalno kaskado, ki vključuje kalcijeve ione in ki privede do programirane celične smrti.

V članku, ki ga omenjam, so opisali, kako so klonirali gene za tri variante alelov z lokusa S cvetnega prahu. Ugotovili so, da so ti sorodni alelom lokusa S pestiča in da so se verjetno v evoluciji razvili sočasno. Protein z maso 20 kDa je predvidoma vsidran v celično membrano, zunajcelični del pa interagira z zrcalno površino proteina pestiča.

Glede na to, da se zdi, da so rastline preprosti organizmi, je na prvi pogled nenavadno, da tako dolgo znanega pojava kot je nekompatibilnost lastnega peloda, niso raziskali že prej. V resnici pa so rastline s svojimi velikimi in pogosto podvojenimi genomi, počasno rastjo in razmnoževanjem relativno slabo raziskani organizmi, ki gotovo skrivajo še precej zanimivosti.

27. maj 2009

Gensko spremenjeni lososi

Eden najuglednejših kanadskih časopisov The Globe and Mail (ki v Torontu izhaja že 165 let) je prejšnji teden objavil novico, da je tik pred odobritvijo za uporabo v prehrani prva gensko spremenjena žival. To ne bo govedo, kot so nekateri menili, pač pa losos.

Ameriško biotehnološko podjetje Aqua Bounty Technologies je razvilo atlantskega lososa, ki pridobiva na masi dvakrat hitreje kot naravni. To bo pomenilo povečanje proizvodnje in njeno pocenitev, kvaliteta mesa pa naj bi ostala nespremenjena, pravijo. S tehnologijo, ki so jo razvili kanadski raziskovalci, so atlantskemu lososu vgradili gene iz pacifiškega lososa imenovanega čavič in iz ameriške ogorčice, ki živi v hladnih atlantskih vodah. Čavič je sicer večji od atlantskega lososa in je njegov sorodnik, ogorčica pa je filogenetsko nekoliko bolj oddaljena. Znana je po tem, da proizvaja proteine, ki delujejo kot antifriz in omogočajo, da je riba aktivna tudi v zelo hladni vodi.

Gensko spremenjeni losos bi se naj bil sposoben intenzivno prehranjevati tudi pozimi in bi tudi takrat pridobival na teži, kar je pomemben dejavnik pri gojenju lososov. Po nekaterih drugih podatkih (1) pa so iz ameriške ogorčice vzeli le promotor, tako da njegovo izražanje ni več odvisno od svetlobe in se ta sintetizira skozi vse leto. Iz čaviča naj bi bil gen za rastni hormon (2).

Kanadčani se bojijo, da bi odobritev gensko spremenjenega lososa za prehrano v ZDA pomenila pritisk na Kanado, da sprejme enako odločitev, čeprav mnogi napovedujejo negativne odzive na morebitno dovoljenje za prodajo. Največja skrb je vprašanje morebitnih pobegov GS lososov iz mrež, v katerih jih gojijo, v morje, kjer bi se lahko parili z naravnimi lososi in bi s tem prenesli nelastne gene na divjo populacijo rib. Problem so rešili tako, da bi bili GS lososi za gojenje samo triploidne samice, ki pa sploh ne morejo razviti jajčnikov in so torej sterilne.

Čeprav je bila vloga za odobritev vložena že leta 1996, dokončnega pozitivnega mnenja še ni, predvidevajo pa, da se bo to zgodilo v letošnjem letu.

21. maj 2009

Parlament uredil ali omejil sajenje GS rastlin?

Po dolgem pripravljalnem postopku je v slovenski parlament danes prišel predlog zakona o soobstoju gensko spremenjenih rastlin z ostalimi kmetijskimi rastlinami. Poslanci so ga sprejeli s 45 glasovi za, 8 jih je bilo proti. Zakon je kontroverzen že dolgo časa. Pristojno ministrstvo je predlog zakona poslalo v javno razpravo že avgusta 2006 [1], a so ga pri Evropski komisiji ocenili kot preveč omejujočega in od Slovenije zahtevali nekatere obrazložitve. Maja 2008 ga je nato Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano posredovalo v parlamentarni postopek [2]. Vseeno je na skupščinske klopi prišel v nujnem postopku šele danes, ko je, če nič drugega, letošnja koruza že posajena.

Čeprav pristojno ministrstvo ves čas poudarja, da je namen zakona urediti sajenje gensko spremenjenih rastlin v Sloveniji, pa se je v izjavi za javnost [3] danes zapisalo, kar ni tako daleč od resnice - da namreč zakon 'ne dovoljuje gojenja gensko spremenjenih rastlin, ampak tako pridelavo ureja'... in res zakon s predvidenimi ukrepi gojenje predvsem omejuje, saj postavlja velike prepreke kmetom, ki bi želeli posejati GS koruzo. Zakon omenja šolanje, plačevanje dajatve v poseben sklad za odpravljanje morebitnih posledic gojenja GS rastlin, in obvezno pridobitev soglasja lastnikov bližnjih zemljišč. Lahko bi rekli, da obravnava GS rastline kot zelo nevarne tujke, kar bi moralo biti ekološkim aktivistom po godu. Očitno pa so nezadovoljni tudi ti, saj so se nekateri zbrali pred parlamentom [4] in zahtevali baje celo prepoved uporabe GS organizmov [5] v Sloveniji (upam, da so pri tem mislili samo na GS rastline).

Ob obravnavi zakona so na Valu 202 pripravili oddajo Aktualna tema o gensko spremenjenih rastlinah. Na sporedu je bila danes opoldne [avdio] , v njej pa je novinar Luka Hvalc zbral mnenja zagovornikov in nasprotnikov GS rastlin. V oddaji so me sicer predstavili kot kemika s Fakultete za kemijo (v resnici sem edini biolog na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani) in pristal sem na strani zagovornikov genetskega spreminjanja rastlin, kar tudi ni tako strašno ;-) predvsem pa mislim, da je moje stališče argumentirano in podprto z znanstvenimi rezultati. Edino en stavek se mi je zarekel in bi ga najraje vzel nazaj, ker bi ga utegnil kdo narobe razumeti: da namreč ni vseeno, kakšne gene jemo. Čeprav sem v nadaljevanju razložil, da se molekule DNA (geni) v našem prebavnem sistemu razgradijo, bi kdo utegnil razumeti, da so nekateri geni, ki jih pojemo, vseeno lahko nevarni. Mišljeno je bilo seveda drugače - da ni vseeno, kaj jemo. Sicer pa je bila oddaja objektivna, čeprav bi z veseljem skočil v razpravo, ko je kdo 'z one strani' povedal kakšno neutemeljeno. Ampak to je radio in izjave so bile posnete vnaprej, zato si mora vsak ustvariti svojo sliko. Želel bi si le, da bi ljudje bolje razumeli, kaj pomeni, če rastlinam dodamo en gen - da to ne more biti nevarno za človeka, ki tako rastlino poje, ne za okolje, v katerem taka rastlina raste. Dobro, tu poenostavljam - toksin je v rastlinah in na polju ne razpade takoj, a njegov spekter delovanja je ozek in potrebne so dovolj visoke koncentracije, da je aktiven. Vprašati se je treba tudi, kaj je alternativa genskemu spreminjanju - trenutno predvsem vse večja uporaba sintetičnih preparatov, ki so manj selektivni in so lahko nevarni tudi človeku.

Razmisliti bi bilo treba tudi o tem, da so na poti GS rastline, ki bodo tržno bolj zanimive kot je koruza, ki je v Evropski skupnosti trenutno dovoljena za gojenje. S tako omejujočo zakonodajo, kot so jo danes sprejeli poslanci, bodo verjetno zaprli poti za sajenje teh rastlin v Sloveniji in jih bomo zato uvažali od drugod. A do takrat bo preteklo še nekaj Save in mogoče se do takrat še kaj spremeni v glavah mojih in vaših sosedov.

15. maj 2009

Lancet o novi gripi

Čeprav se je prva panika glede novega seva virusa gripe že polegla in vse kaže, da smrtnost med obolelimi ni nič večja kot pri večini gripoznih obolenj, pa je zaradi svoje nenavadne kombinacije lastnosti in kljub vsemu dokaj hitrega širjenja bolezni pritegnila pozornost strokovnjakov.

Pri ugledni medicinski reviji Lancet so se zato odločili, da tej novi obliki gripe posvetijo poseben portal, ki vključuje tudi vrsto zdaj prosto dostopnih člankov s področja raziskav virusov influence. Če si boste vzeli nekaj časa, boste ugotovili, da širitev virusa s prašiča na človeka ni nekaj nenavadnega in da tudi prašiči lahko zbolijo zaradi okužbe s človeškimi oblikami virusa.

Pri celotni zgodbi je zanimiv in malo nenavaden tudi tisti del, v katerem razvijajo vsa mogoča imena za novi virus gripe podtipa H1N1. Če virus imenujemo 'novi', je to seveda precej nesmiselno, saj se nove oblike virusa pojavljajo vsako leto. Morda je tokratna oblika res nenavadna zaradi tako različne sestave proteinov v svoji strukturi, vseeno pa ne vem, zakaj nove / (ne samo) prašičje gripe ne bi preprosto imenovali mehiška gripa. Tudi doslej so se epidemije imenovale po državah in krajih, kjer so jih odkrili oziroma kjer so se epidemije začele. Tako poznamo špansko gripo, hongkonško gripo,... pa tudi virusni izolati imajo oznake npr. Teksas, Panama, Singapur, Čile, Peking, Sydney itd.

Mimogrede, saj verjetno veste, kaj oznaki N in H pomenita, pa vendar...
N je oznaka tipa encima nevraminidaze, H pa proteina hemaglutinina - to sta dva od enajstih proteinov, ki sta zapisana v virusni RNA in sta poglavitna proteina virusne ovojnice, zato ju je tudi najlažje zaznati. Hemaglutinin je pomemben za pripenjanje virusa na tarčno celico, nevraminidaza pa odcepi novonastale virusne delce z receptorja, da se ti lahko sprostijo iz okužene celice.

6. maj 2009

200 novih vrst žab

Tokrat pa nekaj, kar boste rekli, da ni nobena nova biologija, ampak čisto navadna zoologija. Na Madagaskarju so odkrili 200 novih vrst žab, piše Reuters. Dvesto novih vrst vretenčarjev na en mah, to pa je novica! Si kar predstavljate, kako skupina zoologov brodi do pasu v vodi po madagaskarskih močvarah in lovi žabe, zvečer pa, ko sušijo pri tabornem ognju premočene obleke, po vseh mogočih ključih določajo, kaj so čez dan ujeli. In ko gredo čez par tednov na letališče, preštejejo, kaj vse so našli in rečejo, evo, pa imamo dvesto novih vrst.

Ampak ni bilo tako. Časi so drugi in zoologi so svoje lovilne naprave nadgradili z molekularnimi orodji. V članku, ki je kot predčasna objava od včeraj dostopen na spletni strani revije Proceedings of the National Academy of Sciences, piše, da so na 170 lokacijah na otoku Madagaskar jemali vzorce (skupaj jih je bilo 2850) in odkrili, da je ob 244 doslej znanih vrstah dvoživk na tem otoku verjetno prisotnih še med 129 in 221 novih vrst, ki doslej še niso bile opisane. Če so našli nove vrste, potem bi pričakovali, da so jih tudi uvrstili v sistem, jim dali imena in jih opisali... Kako je torej mogoče, da je število novih vrst podano v razponu, od 129 do 221? Odgovor je skriva v vrsti vzorcev, ki so jih španski in nemški raziskovalci odvzeli in kasneje analizirali. Gre za analizo nukleotidnih zaporedij fragmenta gena za mitohondrijsko ribosomsko RNA 16 S.

Mitohondriji so celični organeli, ki imajo ne samo lastne kromosome (vsak mitohondrij ima 2 - 10 kopij enega krožnega kromosoma s približno 16.000 baznimi pari), pač pa tudi lastne ribosome, ti pa so po svojih lastnostih precej podobni bakterijskim ribosomom. V mali podenoti imajo eno verigo RNA z relativno velikostjo 16 Svedbergovih enot (gre za enoto, ki predstavlja hitrost posedanja med centrifugiranjem - večja, ko je vrednost, hitreje se delec poseda, to pa pomeni, da je večji in/ali bolj kompakten). Prav rRNA 16 S je tista, ki jo pogosto uporabljajo za populacijske analize. Ni torej potrebno, da bi izolirali ribosome in iz njih izolirali rRNA, pač pa lahko izoliramo krožno mitohondrijsko DNA, ki je dokaj stabilna in preživi v okolju dalj časa kot bi npr. RNA ali proteini. Da bi analizirali mitohondrijsko DNA torej sploh ne rabite celic živega organizma, pač pa lahko vzamete okoljske vzorce, npr. vzorec vode ali zemlje in poskusite iz tega izolirati mitohondrijsko DNA. No, v raziskavi, ki je tokrat objavljena, so vendarle uporabili živalske vzorce in to od 1700 odraslih živali in od 1150 paglavcev. Analize so opravili v razponu 8 let (2000-2008), določali pa so nukleotidno zaporedje segmenta gena za rRNA 16 S, ki so ga predhodno pomnožili s PCR.

Za prave zoologe pa so seveda tu tudi drugi načini določanja vrst. Že v devetdesetih letih so prišli do pomembnih podatkov o vrstah z zasledovanjem oglašanja žab, pa seveda z analizo morfoloških lastnosti ujetih živali.

23. apr. 2009

Od iPSa do piPSa

Novic s področja izvornih celic kar ni konca. Pred tremi leti so odkrili postopek, po katerem je možno diferencirano celico spremeniti v pluripotentno, vendar so ugotovili, da taka sprememba lahko povzroči pretvorbo zdrave celice v rakavo. O novostih, ki so v glavnem pomenile zmanjševanje nevarnosti tovrstne pretvorbe, sem tudi sproti pisal na tem blogu (junija 2007, septembra 2008 in marca letos). Dva meseca po zadnji 'veliki' novici je tu že nova: za pripravo induciranih pluripotentnih celic (iPS) v diferencirano celico ni več treba vnesti DNA z zapisi za transkripcijske faktorje. Ti so namreč odgovorni za spremembo lastnosti celice, saj uravnavajo izražanje točno določenih genov. Današnja novica je, da je mogoče vse štiri potrebne transkripcijske faktorje v celico vnesti tudi kot proteine. Transkripcijske faktorje so proizvedli v rekombinantnih bakterijah, jih očistili in vnesli v mišje kožne fibroblaste. Vendar samo to ni zadoščalo. Ugotovili so, da je treba dodati še valprojsko kislino, za katero so lani odkrili, da poveča učinkovitost reprogramiranja. Tako deluje, ker je inhibitor posebnih encimov, imenovanih histon-deacetilaze, te pa odcepljajo acetilne skupine z aminokislinskih ostankov na histonih (proteinih, okrog katerih je v kromosomih navita DNA). Ravno preko (de)acetiliranja histonov celice lahko uravnavajo izražanje genov, zato ni čudno, da valprojska kislina lahko vpliva zaviralno na nekatere tumorje.

Pluripotentne celice, ki jih dobijo le z dodajanjem proteinov (in valprojske kisline), s kratico označujejo piPS. Čeprav se zdi, da s tem odpade nevarnost pretvorbe celic v rakave, saj je mogoče celicam dati le toliko proteinov kolikor je nujno potrebno, pa je novi postopek še daleč od idealnega. Predvsem je desetkrat manj učinkovit kot klasični postopek z uporabo retrovirusnih vektorjev (izpred treh let), to pa pomeni da je pravzaprav reprogramiranje zelo redek pojav: spremeniti je mogoče le 0,006 % celic. Vendar raziskovalci, ki so svoje odkritje objavili v današnji spletni izdaji revije Cell Stem Cell, menijo, da gre za prve rezultate in da bo mogoče postopek še precej izboljšati. Za trženje nove tehnologije so se že dogovorili z dvema podjetjema, piše The Scientist v članku, ki tudi na razumljiv način razlaga ozadje tokratne raziskave.

21. apr. 2009

Recesija ni obšla sintezne biologije

Kaže, da je finančna kriza terjala prvo večjo žrtev na področju sintezne biologije. Ameriško podjetje Codon Devices je po novicah na forumih (te pa temeljijo na članku, objavljenem v časopisu The Boston Globe) zašlo v težave in ga bodo ukinili.

Codon Devices je bilo eno prvih podjetij, ki so začela delovati na področju sintezne biologije, saj so ga ustanovili že leta 2004. Med ustanovitelji sta tudi Drew Endy in George Church, veliki imeni sintezne biologije. Kljub temu, da jim je doslej uspelo zbrati vsaj 31 milijonov USD kapitala, to ne zadošča za razvoj produktov, ki bi bili tržno uspešni. Kaže, da se je trg kapitala za razvoj novih (bio)tehnologij in na njih temelječih izdelkov močno skrčil, kar ni dobra novica, saj je jasno, da je napredek mogoč le z uvajanjem novih tehnološko zahtevnih izdelkov.

16. apr. 2009

Osebna genomika na Valu 202

Danes (16.2.) pozno popoldne bo na Valu 202 na sporedu oddaja Frekvenca X, pri kateri sodeluje tudi kolega biokemik Nejc Jelen, avtor bloga Kavarna ob robu vesolja. Ena od današnjih tem bo osebna genomika. Včeraj sem se na kratko pogovarjal z novinarjem Matejem Praprotnikom, ki vodi oddajo, in mu - upam da na dovolj preprost način - povedal, kaj mislim o tej zadevi. Kdor se na osebno genomiko dobro spozna, bo verjetno rekel, da sem preveč poenostavil, ampak Val 202 pač ni program, ki bi ga poslušali sami strokovnjaki.

(21.4.) Povezava do arhivirane oddaje na RTVSLO.

6. apr. 2009

Srce se regenerira

Če pride do usodne okvare srca, poskušajo pacientom srce presaditi, seveda pa rabimo biokemijsko komaptibilnega donorja. Doslej je namreč veljalo, da se srčna mišica ni sposobna regenerirati. Najnovejše raziskave pa so pokazale (kot poroča Reuters), da se srce vendarle je sposobno regenerirati, čeprav počasi. Vsako leto se zamenja približno 1 % srčnomišičnih celic, kar pomeni, da bi morda lahko proces pospešili, če bi ga v celoti razumeli in razvili ustrezna zdravila.

Zanimivo je, kako so določili hitrost regeneracije srca. Pri 50 prostovoljcih so merili delež radioaktivno označene DNA v srčnih celicah. Radioaktivnost ogljika 14 izhaja iz časa hladne vojne, ko so preizkušali jedrsko orožje. C-14 se je razširil po vsem planetu in se vgrajeval v makromolekule enako kot naravni C-12. Tako se je vgradil tudi v DNA, kjer ga najdemo v pentozah in nukleinskih bazah. Če se srčne celice pri nekem človeku res ne bi obnavljale, bi vsa DNA vsebovala toliko C-14, kolikor je tega izotopa bilo v času, ko smo se rodili. Rezultati pa so pokazali, da je delež tega izotopa v srčnih celicah nižji, kar pomeni, da so celice v resnici mlajše. Pri mladih ljudeh je hitrost obnavljanja 1 % letno, pri starih pa se zmanjša približno na polovico. Tako se v človeškem življenju zamenja približno polovica mišičnih celic srca.

Originalna objava je izšla v četrtek v reviji Science.

24. mar. 2009

Od umetnega ribosoma do umetnega življenja

Kmalu bo novica stara dva tedna in nekateri so jo pograbili še vročo: ameriški znanstveniki so naredili ribosom in s tem pomemben korak k umetnemu življenju (npr. RTV SLO, 9. marca). George Church s Harvarda pravi, da rabijo samo 151 genov (u, kakšna natančnost) in najpreprostejša oblika celice bo tu. Hm, ampak ali ni Craig Venter rekel, da se da pri mikoplazmi pogrešiti sto od 521 genov, tako da bi njegova sintezna bakterija imela 381 genov za proteine (ob teh pa še 39 genov za različne oblike RNA)?

Nasploh je novica o 'ribosomu iz laboratorija' malo sumljiva. Poglejmo, kaj so v resnici naredili ameriški znanstveniki! Natančne podatke je težko podati, ker o tem niso objavili nobenega znanstvenega članka, kar je tudi, milo rečeno, nenavadno. Na univerzi MIT, eni najuglednejših univerz na svetu, izdajajo časopis Technology Review, ki je 10. marca prav tako pisal o dosežku s Harvarda (ki je oddaljen samo dve postaji s podzemno železnico). Piše, da sta s podoktorskim sodelavcem Michaelom Jewettom bakterijski ribosom 'razstavila' na posamezne proteine, mešanici teh proteinov pa sta potem dodala ribosomsko RNA in ribosom se je ponovno sestavil.

Najprej ponovimo nekaj osnovnih podatkov o bakterijskem ribosomu, 'celični tovarni za proizvodnjo beljakovin'. Sestavljen je iz dveh različno velikih podenot: malo sestavlja 21 proteinskih molekul in ena molekula rRNA (1540 nukleotidov), veliko pa 34 proteinov in dve molekuli rRNA (120 in 4700 nukleotidov). Ribosome se da brez težav izolirati iz celic, ker so zelo kompaktne strukture in imajo precej drugačne lastnosti od drugih celičnih sestavin. Nukleinske kisline se da zelo enostavno ločiti od proteinov. Na Harvardu naj bi nato posamezne sestavine (pri tem ni jasno, ali so ločili proteinsko mešanico do posameznih izoliranih proteinov ali ne) ob pomoči encimov ponovno sestavili v delujoč ribosom.

Sicer se bližam letom, ko pozabljanje ni več sramota, ampak mislim, da se še spomnim, kako sem se kot študent naučil, da imajo sestavni deli ribosoma sposobnost samoorganizacije. Poskuse, ki so to dokazovali, so opravili že pred 40 leti, a se nikoli nisem spraševal, pod kakšnimi pogoji so to samoorganizacijo dosegli. Kot piše v Technology Review, naj bi takrat dosegli sestavljanje ribosomov v pogojih, ki so bili precej drugačni kot vladajo v celičnem okolju in dobljeni ribosomi niso bili zelo učinkoviti pri sintezi proteinov. Tokrat naj bi bilo drugače, a težko rečem, kako. Ob pomoči encimov? Zanimivo, ampak katerih? V nadaljevanju članka je predstavljena slika, ki naj bi predstavljala shemo tistih elementov, ki bi omogočili, da bi se v celici ribosomi sami razmnoževali. Recimo, da deluje neprepričljivo, ampak dobro, na Harvardu si tega najbrž niso mogli ravno izmisliti.

Zakaj želi profesor Church narediti umetne ribosome, saj so tisti, ki bi jih tako preprosto izoliral iz celic, vsaj enako dobri kot ti, ki jih je tokrat 'sestavil'? Kot razlaga v članku je bistvo sinteznega pristopa v tem, da bi ustvaril ribosome, ki bi bili drugačni od naravnih v svoji osnovi, tako da bi lahko sintetizirali proteine z drugačno kiralnostjo. Če bi bili proteini sestavljeni zrcalo glede na sedaj znane proteine, bi bili stabilni pred razgradnjo, saj so razgradni encimi, ki so se razvili v evoluciji, prilagojeni na levo kiralno obliko in desne, ki bi jo morda sintetizirali umetni ribosomi, ne bi prepoznali.

Dodatne podatke o raziskavi najdemo na spletni strani Harvardske univerze. Raziskavo so predstavili na srečanju alumnov, bivših diplomantov in učiteljev te, po mnenju mnogih, najboljše univerze na svetu. Opis poskusa je tu nekoliko drugačen, saj piše, da so naravno rRNA nadomestili s sintetično, kar je bolj v smislu sintezne biologije, razen tega pa nakazuje naslednje poskuse. Aktivni del ribosoma, kjer se povezujejo aminokisline v proteinske verige, predstavlja molekula RNA in če bi res želeli spremeniti zrcalnost proteinskih molekul, bi zagotovo morali spremeniti encim, ki je odgovoren za sintezo, ta encim pa je ribocim (katalitična RNA). Napisali so, da so za poskuse porabili eno leto.

Kratek pregled znanstvene literature nam pokaže, da morda tako glasno objavljeno delo s Harvarda le ni tako novo in revolucionarno. Če pustimo ob strani poskuse izpred 40 let, lahko najdemo podatke o ponovnem sestavljanju ribosoma amebe leta 1996 (vir) - gre za evkariontski organizem, ki ima bolj zapleteno sestavljen ribosom, tik pred tem pa so objavili tudi raziskavo o sestavljanju ribosoma arhej. Bakterijski ribosom so sestavljali precje dolgo - malo podenoto so sestavili pred skoraj točno 41 leti (vir) , funkcionalni ribosom pa tri leta kasneje (vir). Reakcijski pogoji res niso bili natančen posnetek celičnih razmer, niso pa bili izrazito neobičajni.

Lahko bi rekli, da eksperimenti s Harvarda morda v sedanji obliki niti niso objavljivi, saj so samo ponovili poskus izpred 38 let pod spremenjenimi pogoji in s sintetično RNA. Verjetno bo potrebnega še precej dela, preden bodo uspeli pripraviti kaj bolj revolucionarnega. Kako dolgo bo trajalo, je težko reči. Morda res pet let, kot napoveduje Daily Mail (12.3.), a morda uspeh ne bo prišel na osnovi sinteznega genoma s Churchevega seznama, pač pa od kod drugod.

16. mar. 2009

Družbeni vidiki dela z izvornimi celicami

Ker je verjetno vsem jasno, da v treh stavkih ni mogoče razložiti vsega, kar je v zvezi z izvornimi celicami vredno razmisleka, sem se odločil, da par podatkov in razlag, za katere v pogovoru za oddajo (Studio City danes ob 21h) ni bilo časa, zapišem kar na blogu.

Pravzaprav me je že v izhodišču presenetilo, ker je nekoga (=novinarja) zanimalo moje mnenje. Kot predavatelj in raziskovalec vedno razlagaš podatke, postopke, teorije... Čeprav ob delu človek dobi občutek za stvari, ob študiju pa vtis o razumljenem [dobro, in pa seveda znanje], pa mnenje le redko res izrazimo. Edino kot recenzenti, po možnosti anonimni, ko za znanstvene revije vrednotimo raziskovalne dosežke drugih in uredniki od nas pričakujejo kritičnost in korektnost, sicer pa se zgodi zelo redko, da bi kdo vprašal kaj tako preprostega kot: Kaj si misliš o tej stvari? Kot da mnenje posameznika ni (več) pomembno.

Ker Studio City ni oddaja o znanosti, je novinarja zanimal predvsem sociološki pogled, vprašanje etičnosti, omejevanja raziskovalnega dela, vpliv religije in podobno. Na nekatera vprašanja so odgovori povsem jasni, o drugih pa bi se dalo razpravljati.

Pri izvornih celicah je etično sporno delo predvsem s celicami, ki izhajajo iz zarodkov. Res je, da je treba, da pridemo do izvornih celic, zarodek uničiti. Gre za zarodke, stare 5-7 dni, ki jih na primer Američani uvrščajo v kategorijo zigot (strogo biološko je zigota oplojena jajčna celica, zato je taka uvrstitev nekoliko nelogična). Zarodek ima takrat 100-150 celic in seveda nima še nobenih organov, celice pa so v osnovi samo dveh tipov. V premeru ima tak zarodek 0,1-0,2 mm. Šele pri 14 dni starih zarodkih se začnejo oblikovati prve živčne celice, zato nekateri postavljajo mejo med 'gmoto celic' in 'človekom' v 2. teden razvoja. Srce začne utripati 5. teden razvoja in možgani začnejo delovati 54. dan razvoja zarodka.

Strah pred tem, da bi začeli množično proizvajati zarodke in jih uničevati, je verjetno odveč. Pri oploditvah v epruveti vedno pripravijo večje število zarodkov kot jih na koncu vstavijo v maternico. Preostale, neuporabljene, hranijo v hladilnikih. Seveda gre za zarodke z nekaj deset celicami, ne za kakšne skoraj-dojenčke, kot bi si to morda kdo predstavljal. V ZDA imajo v hladilnikih več kot 400.000 zarodkov, verjetno jih v Evropi ni dosti manj in v Avstraliji jih je tudi več kot 70.000. Ti zarodki bodo najverjetneje končali tako, da jih bodo poslali v sežig, tako kot bi se zgodilo s kakšnim odrezanim slepičem ali amputiranim prstom na nogi. Številni raziskovalci menijo, da bi lahko te zarodke koristno uporabili, namesto da jih sežgejo (a tako enostavno to seveda ne gre). A gre za etiko! Nekateri bi rekli, da je uničevanje zarodkov pač uničevanje in ni razlike, ali jih sežgemo ali porabimo za raziskave.

Zgodbe o tem, da bi iz ene izvorne celice lahko v laboratoriju ustvarili celoten organizem - klon, so stvar fantazije. Trenutno kloniranje živali poteka tako, da v izpraznjeno jajčno celico prenesemo jedro neke druge celice (to lahko naredimo pod mikroskopom ali s spojitvijo jajčne in neke druge celice z elektrošokom). V resnici se zdi, da sploh ne rabimo izvorne celice, pač pa bi zadoščala tudi kakšna (živa) kožna celica, do katere je lažje priti. Vendarle pa ljudi ne klonirajo (če pustimo ob strani trditve nekaterih 'raziskovalcev', ki jih štejemo za poceni in lažno propagando). Ne samo, ker je to prepovedano v vseh državah, ki so to področje zakonsko uredile, pač pa tudi, ker so ti postopki pri ljudeh tako neučinkoviti, da so praktično neizvedljivi. Pri ovcah, psih, svinjah, kozah, govedu,... so raziskovalci prišli do rezultatov, ki so omogočili razvoj klonov, pri človeku pa zarodki propadejo, ko dosežejo nekajdesetcelični stadij. V perspektivi se zdi, da bi lahko tu prišli do boljših rezultatov v naslednjih 10-20 letih, a vprašanje je, za kakšno ceno.

Postopki kloniranja so tako neuspešni, ker še vedno ne razumemo biokemijskih podrobnosti razvoja zarodka. Iz izvornih celic raziskovalci znajo razviti posamezen tip diferenciranih celic (pri človeku je 216 tipov celic), a kombinacije vseh signalnih molekul ne znamo poustvariti. Razen tega v laboratoriju ne moremo vzdrževati zarodkov dalj kot do stadija, ko bi se ta moral zasidrati v maternico. A cilj ni, da bi ustvarili celotne klone kot nekakšne brezzavestne rezervne ljudi, ki bi jim po potrebi jemali organe, da bi z njimi zdravili zavestne, realne ljudi. Cilj je ustvariti tehnologijo sinteze nadomestnih organov zunaj telesa (regenerativna medicina v svoji radikalni obliki) - na ogrodja iz (bio)polimerov bi naselili posamezne tipe celic, ki bi se zlile v organ, prilagojen posamezniku. Nedvomno bi bilo to zelo zapleteno, drago in dolgotrajno. Marsikatero okvaro bi lahko popravili že s tem, da bi na okvarjeno ali poškodovano mesto vbrizgali izvorne celice, ki bi se razvile v funkcionalne odrasle celice. Na poskusnih živalih so že dokazali, da je mogoče na tak način popraviti okvare, ki nastanejo kot posledica infarkta.

Vseeno gre razvoj novih načinov zdravljenja počasneje kot bi si želeli (predvsem pacienti in njihovi svojci). Omejevanje financiranja, kakršen je bil odlok prejšnjega ameriškega predsednika Busha, je pomenil počasnejše približevanje cilju. Skoraj osem let je bilo dovoljeno iz državnega proračuna financirati samo raziskave embrionalnih izvornih celic, ki so jih pred avgustom 2001 že vzgojili kot celične linije. Nabor teh linij pa je bil omejen, zato mnogih raziskav ni bilo mogoče izvesti in znanje je ostalo skrito. Veliki inštituti in bolnišnice, ki so uspeli pridobiti privatne vire financiranja, so sicer lahko raziskovali in ustvarjali nove celične linije, vendar so jih predpisi omejevali do take mere, da so morali na primer na istem oddelku imeti dva ločena laboratorija z enako opremo, enega za delo s 'starimi' embrionalnimi izvornimi celicami, ki ga je plačevala država preko proračuna, drugega pa za enake raziskave iz drugih virov, saj mešanje opreme in sredstev ni bilo dovoljeno.

Vprašanje je, ali lahko neizvajanje nekih eksperimentov res enačimo samo s konzervativnostjo družbe ali oblasti. Zagotovo ni problem konzervativnost družbe - kot nam kaže primer ZDA. Državljani so bili pretežno naklonjeni raziskavam, ki bi vodile do boljših načinov zdravljenja in senat je dvakrat predlagal ukinitev omejevanja, pa jo je prejšnji predsednik vsakič zavrnil z vetom. Do kakšne mere je nenaklonjenost raziskavam izvornih celic vplivala na neizvolitev konzervativnega kandidata na predsedniško mesto, je težko natančno reči. Podobno je bilo v Avstraliji, medtem ko imamo Veliko Britanijo prej za konzervativno družbo kot ne (čeprav je konzervativna stranka na zadnjih parlamentarnih volitvah dosegla le 32 % glasov), pa vendar je med vodilnimi na področju raziskav embrionalnih izvornih celic.

Gotovo ima religija vpliv na percepcijo etičnega. Čeprav - teoretično - etika temelji na razumu, morala pa na avtoritetah, je religija (torej: avtoritete) skozi stoletja zaznamovala ljudi (in torej družbe) do take mere, da je izstop v zgolj razumsko območje vsaj zelo težek, če ne nemogoč. Rimskokatoliška cerkev se je večkrat odločno izjasnila proti raziskavam embrionalnih izvornih celic, kar gotovo ustvarja neko atmosfero nenaklonjenosti tovrstnim raziskavam, po drugi strani pa pomeni oddaljevanje cerkve od razumske 'družbene stvarnosti'. Temelj konflikta je v dojemanju začetka življenja in svetosti življenja. Če se življenje začne s spočetjem (oploditvijo jajčne celice) in če v razvoju zarodka ni nobenega trenutka, od katerega dalje bi organizem imel neke posebne lastnosti (ki bi bile bistveno drugačne kot jih je imel trenutek pred tem), potem je tudi dvocelični zarodek človek. In če je človek, ali mu gre manj pravic kot ostalim ljudem? Kdaj človek pridobi pravice, napisane v zakonih in od katere starosti naprej ga ni dovoljeno ubiti? Po drugi strani pa je vprašanje, ali žive celice, ki se ne zavedajo svojega življenja, ne morejo čutiti bolečine niti česarkoli drugega, nimajo oblike telesa, nimajo niti srca niti možganov,... res imajo vse tiste lastnosti, da bi jih (celice) lahko imenovali človek. Osebno mislim, da ne.

Tako sem pristal globoko v območju bioetike, ki je verjetno tema zase, in se oddaljil od današnje oddaje. Že kar vidim, kako bo nastopil nek Dolinar, ki ne bo nič podoben tistemu, ki ga vsak dan vidim v ogledalu. Ni vsak za na televizijo in ne zna vsak v enem stavku povedati tistega, kar misli. Mogoče bi moral ostati pri papirju in svinčnikih, tipkovnici in ekranu. Ampak potunkali so me drugi in naj jim bo to v poduk ;-)