Odkritja leta 2010

Tole je zdaj z veliko zamudo... ampak vsako leto sem nestrpno pričakoval, katera odkritja bodo uredniki revije Science razglasili za najpomembnejša v iztekajočem letu, lani pa je decembra kar nekako zmanjkalo časa. Mogoče bi se bolj potrudil, če bi bilo 'naj' odkritje s področja ved o življenju, a je bilo tokrat s področja kvantne fizike, to pa ni tema tega bloga. Toda kljub temu, da je prvo mesto zasedla fizika (prva izvedba kvantnega stroja v velikosti, vidni s prostim očesom), seznam naj-odkritij vključuje na mestih 2 do 10 veliko bioloških odkritij. Rekel bi celo, da jih je več kot kdajkoli v zadnjih letih. Od devetih odkritij na teh mestih jih je osem s področij ved o življenju. Samo kvantni simulator težko uvrstimo na širše področje biologije, vse ostale pa. Teh osem tem in/ali odkritij je:

Sintezna biologija
V lanskem letu je prvič uspelo sinetetizirati celoten genom bakterije in ga uvesti v živo bakterijo druge vrste, kjer je izpodrinil prvotni genom in služil kot matrica za sintezo proteinov.

Genom neandertalca
Iz kosti treh neandertalk iz hrvaških najdišč (starih okrog 40.000 let) so izolirali DNA in določili nukleotidno zaporedje, ki je omogočilo prvo primerjavo med sodobnim človekom in neandertalci.

Zaščita pred okužbo z virusom HIV
Žal ni šlo za cepivo in zaščita ni popolna, toda dva nova pristopa sta vendarle dala dobre rezultate. Vaginalni gel z vključenim protivirusnim zdravilom tenofovir je pri ženskah zmanjšal pogostost okužb za 39 %, oralna profilaksa pred stikom z okuženimi moškimi pa je bila učinkovita skoraj 44-odstotno.

Določanje zaporedij eksomov
Genom je zelo na redko posejan z deli, ki zapisujejo za proteine. Ti deli, eksoni, sestavljajo tako imenovan eksom, določitev zaporedja eksoma pa je bistveno manj zahtevna kot določitev zaporedja celotnega genoma. Z analizami eksomov so v letu 2010 določili mutacije, ki so odgovorne za razvoj več kot desetih redkih dednih bolezni.

Simulacije molekulske dinamike
Računanje molekulske dinamike na osnovi gibljivostnih lastnosti atomov, ki te molekule sestavljajo, je zelo zahtevno in potrebujemo izredno zmogljive računalnike. Tudi najmanjši proteini vsebujejo za take simulacije ogromno število atomov, zato je bilo za preračunavanje dinamike zvijanja proteina treba uporabiti enega najmočnejših računalnikov na svetu.

Genomika nove generacije
Nove naprave za določanje nukleotidnih zaporedij so omogočile cenejše in hitrejše analize večjega števila ljudi iz različnih delov sveta. S tem dobivamo vpogled v razlike med ljudmi in z večjo gotovostjo razlikujemo med zaporedji, ki so posebnost posameznika in tistimi, ki so nujni in res skupni vsem.

Celično reprogramiranje z RNA
Kako iz diferenciranih celic narediti pluripotentne, take kot so v zarodkih, ni več skrivnost. Lani so spekter postopkov za dediferenciranje razširili z novo metodo, ki vključuje sintetične molekule RNA. Novi pristop je hitrejši in kar 100-krat bolj učinkovit kot dosedanji, hkrati pa naj bi bil tudi bolj varen.

Vrnitev podgane
Najpomembnejša laboratorijska žival je bila v zadnjih desetletjih miš. Do tega slovesa je prišla delno tudi na račun tehnologije izbijanja genov, ki je omogočala določitev vloge posameznih genov v organizmu. Vendar pa je miš anatomsko manj podobna človeku kot na primer podgana, razen tega pa je tako drobna, da je delo z mišmi včasih prav nepraktično. Šele lani so razvili nove postopke za pripravo podgan z izbitimi geni, ki obetajo, da se bodo podgane vrnile v raziskovalne laboratorije.

(Povzeto po novici Ameriškega združenja za napredek znanosti.)