22. mar. 2010

Mehanizmi prepoznavanja mikrobov

Mogoče se zdi samo po sebi umevno, da se organizem odzove na napad tujkov, vendar je v ozadju mehanizem, ki je zelo zapleten. Raziskave v zadnjih desetih letih so pripomogle k temu, da bistvene sestavine prepoznavanja tujkov zdaj v glavnem že razumemo. Pri tem imajo pomembno vlogo Tollu podobni receptorji na površini celic. Gre za skupino sorodnih beljakovin, ki so zasidrane v celično membrano in so sposobne vezati različne sestavine mikrobnih celic, vezava pa povzroči kaskado signalnih reakcij v celici.

Jutri (v torek, 23. marca) bo ob 13. uri o omenjenih biokemijskih mehanizmih predaval lanski Zoisov nagrajenec za vrhunske znanstvene dosežke Roman Jerala s Kemijskega inštituta. S svojo skupino je pomembno prispeval k razumevanju procesov prepoznavanja mikroorganizmov, spoznanja s tega področja pa odpirajo možnosti za nove načine zdravljenja. Predavanje bo v okviru 18. dnevov Jožefa Stefana v veliki predavalnici IJS.

Isti predavatelj pa je 18. marca (v vabilu je pomotoma naveden datum 11.3.) predaval o sintezni biologiji na znanstvenem večeru na dvorcu Zemono v organizaciji Univerze v Novi Gorici. Kot vodja doslej že štirih študentskih ekip iz sintezne biologije je verjetno znan tudi širši javnosti.

Delo njegove skupine je predstavljeno v zborniku - reviji Quark letnika 2008 (v angleškem jeziku).

11. mar. 2010

Teden možganov

Letošnji Teden možganov v organizaciji društva Sinapsa bo potekal v več slovenskih krajih med 15. in 21. marcem. Osrednja tema je tokrat doživljanje ljubezni, sreče in strasti - vse to se dogaja predvsem v možganih, kjer potekajo zapleteni biokemijski procesi.

Ker so prireditve Tedna možganov namenjene različnim ciljnim skupinam, bodo nekatere precej poljudne, druge pa tudi ustrezno strokovne, saj bodo pri izvedbi sodelovali nekateri ugledni slovenski nevrologi.

Program Tedna možganov je raznolik. Vključeval bo oglede filmov, ki jim bo sledila razprava ali predstavitev strokovne teme, za predšolske in šolske otroke bodo pripravili delavnice, bolj zahtevne (a še vedno poljudne) pa bodo predstavitve v Ljubljani 17.3. (od 15h do 17:30), ko bodo strokovnjaki predstavili deset aktualnih tem nevroznanosti, 18.3. (od 16h do 18:30) s predavanji na pretežno nevropsihološke teme in 19.3. (od 16h naprej), ko bodo na predavanjih in okrogli mizi govorili o 'stikalih za srečo' .

Možgani so verjetno najbolj zapleten človekov organ, v katerem celice veliko večino življenja odmirajo, kljub temu pa delujejo vsaj prvo tretjino življenja čedalje bolj učinkovito. Ustvarjanje povezav med celicami, utrjevanje povezav in prekinjanje povezav so osnova razvoja telesne koordinacije, interpretacije signalov in odzivanja na okolje, spominjanja (in pozabljanja) in nenazadnje občutka sreče. Tu so si biologija, kemija, psihologija in medicina verjetno najbližje in za vse je ostalo še veliko dela, da bomo možgane res razumeli.

8. mar. 2010

Genomika vinske trte v Ajdovščini

Preko Slovenskega biokemijskega društva smo dobili vabilo na predavanje, ki bo (zaradi izredno slabega vremena prestavljeno z 9. na) predvidoma 23. marca ob 17. uri v Univerzitetnem središču Ajdovščina. Predavala bo dr. Federica Cattonara, ki je vodja skupine za določanje nukleotidnih zaporedij na Inštitutu za apikativno genomiko (IGA) v bližnjem Vidmu (Udine, IT).

V Vidmu imajo aparature, ki omogočajo prave genomske raziskave: 4 klasične sekvenatorje (vsak s 96 vzporednimi analizami) s skupno kapaciteto do 6 milijonov nukleotidov dnevno in eno napravo nove generacije s kapaciteto 1,8 milijarde nukleotidov dnevno. Ob tem je seveda potrebna še ustrezna računalniška podpora. Skupaj na centru dela 40 ljudi, center pa obsega 400 kv. metrov laboratorijev. Slovenija takega centra seveda ne premore. Vprašanje je, ali je to posledica tega, da v Sloveniji ne potekajo (tako obsežne) raziskave genomskih zaporedij, ali pa je zadeva obrnjena, in genomske raziskave na taki ravni ne potekajo, ker pač ne morejo zaradi manjkajoče opreme.

Dobri dve leti nazaj so določili genom vinske trte sorte modri pinot. Nadaljevanje raziskav je potekalo na več ravneh. Preiskali so transkriptom iste sorte, analizirali pa še genom sorte furlanski tokaj. Pri tem so odkrili, da so razlike v genomih trt različnih sort nenavadno velike. Medtem ko so furlanski tokaj analizirali s klasičnim postopkom, zdaj uporabljajo napravo nove generacije za določitev genomov še desetih drugih sort in klonov. Pri tem so se predvsem osredotočili na ugotavljanje različno dolgih vstavitev (insercij) in izpadov (delecij) ter polimorfizma posameznih nukleotidov. Njihovi rezultati bodo pomembni za delo najpomembnejše pokrajinske trsnice v kraju Rauscedo vzhodno od Vidma.

1. mar. 2010

DNA nadškofa Desmonda Tutuja

Človek hočeš nočeš v izpitna vprašanja vključi kaj, kar je ravno prebral. To se ne zgodi nepremišljeno, pač pa zato, ker že vprašanje pove, da je to, kar se morajo študenti učiti, res povezano s tem, kar se ravnokar dogaja okrog nas.

Prejšnji petek sem tako sestavljal vprašanja za izpit iz Tehnologije rekombinantne DNA in eno od trinajstih vprašanj je bilo povezano z novico, ki jo je objavila revija Nature en dan pred tem. Raziskovalci so namreč določili nukleotidno zaporedje genoma južnoafriškega nadškofa Desmonda Tutuja (ki je iz skupine Bantujev) in nekega neznanega moškega iz skupine Grmičarjev (Bušmanov), še trem Grmičarjem pa so določili samo zaporedja, ki zapisujejo za proteine. Vsi preiskani genomi so bili genomi moških, starih okrog 80 let. Vprašanje je bilo, kako so določili zaporedja, v čem je bil smisel te raziskave in v katero znanstveno disciplino sodijo tovrstne analize.

Sicer je izpit pisalo samo 8 študentov, a nihče ni dobil vseh 5 točk za to vprašanje. Večina je menila, da so nukleotidna zaporedja določili po postopku, ki so ga do nedavno uporabljali za določanje genomov mikroorganizmov, pa tudi za ponovno določanje zaporedij človeka. Ta odgovor je sicer do neke mere logičen, ni pa čisto pravilen. V zadnjih dveh letih se je zelo razmahnila uporaba novih metod za določanje nukleotidnih zaporedij, ki temeljijo na masivno paralelnih postopkih. Hkrati namreč teče več (sto) tisoč reakcij, v vsaki pa določijo samo po nekaj deset nukleotidov zaporedja. Ker pa je osnova zaporedja vseh ljudi dovolj ohranjena, je ta kratka zaporedja možno z veliko natančnostjo umestiti na točno določeno mesto v genomu.

Izpitni odgovori glede smisla takih raziskav so bili v glavnem usmerjeni v primerjalno genomiko - primerjavo med južnoafriškimi ljudstvi, čeprav je šlo več kot samo za to. Nadškof Tutu je star 79 let, Grmičarji pa so bili starejši od 85 let in vsi so bili zdravi. Razen tega, da bi dobili vpogled v genetsko raznolikost Grmičarjev (čeprav je s samo štirimi preiskovanci tokrat šlo samo za prvo predstavo), so lahko tudi z veliko gotovostjo trdili, da nobena od razlik med posamezniki ni povezana z nagnjenostjo k razvoju bolezni.

O raznolikosti genomov znotraj istega afriškega ljudstva so zapisali (npr. v reviji Time), da je razlika med dvema Grmičarjema, ki živita tako blizu skupaj, da bi se lahko odpravila na obisk peš, večja kot je med povprečnim Evropejcem in povprečnim Azijcem. To pa niti ni tako nenavadno, saj se je človek razvil v Afriki in zato je evolucija genomov na tej celini trajala dalj kot drugod.

Nadškof ni bil tako zdrav kot ostali preiskovanci, saj je prebolel tuberkulozo in poliomielitis, zdravil pa se je tudi za rakom prostate. S primerjavo genomov bi bilo mogoče tudi za afričane z večjo gotovostjo povezati polimorfizme posameznih nukleotidov (SNP) z zdravstveno sliko in reakcijami na zdravila. Tu pa se srečamo s področjem farmakogenomike, ki je za afričane še precej v povojih.