Tag Archives: genetika

(r)Evolucija v popularni glasbi?!

15 Jun

Glasba naj bi v zadnjh petdesetih letih prestala tri velike revolucije. Prva naj bi se zgodila leta 1964, druga leta 1983, ko naj bi sintetizator in elektronski bobni spremenili glasbo, nazadnje pa še leta 1991, ko je zavladal hip hop. Omenjene tri velike “revolucije” so odkrili štirje v Veliki Britaniji delujoči znanstveniki. Znanstveniki so primerjali ogromno bazo posnetkov komadov, ki so se med letoma 1960 do 2012 znašli na Billboardovi lestvici singlov v Združenih državah Amerike.

Primerjali so več kot 17 tisoč posnetkov oz. 30-sekundnih izsekov pesmi iz lestvice. V pesmih so primerjali harmonijo in zven tonov (timber). Priredili so osem harmoničnih tem in prav tako osem tonskih barv in v njih razdelili pesmi. S tem so lahko videli, da nekatere harmonije v glasbi izginjajo, druge se na novo pojavijo in tretje so ciklične. Za raziskavo glasbene raznolikosti so uporabili tudi algoritme, ki jih sicer znanstvenice in znanstveniki uporabljajo v evolucijski biologiji.

musicKot izhodišče za analizo so vse pesmi razumeli kot predstavnice velike metapopulacije, ki ima skupne prednike, saj naj bi novi izvajalci oponašali že obstoječe sloge. Analiza jim je omogočila klasificiranje glasbenih slogov in kvantitativno preučevanje evolucije glasbenih uspešnic zadnjih petdesetih let. Znanstveno so lahko preučili kulturne spremembe v glasbi, vsaj tako trdijo.

Glavne ugotovitve so bile, da se je glasba “razvijala” postopno, vmes pa so se zgodili trije večji, že omenjeni, premiki ali “revolucije”. Nobene “revolucije” na lestvicah ni povzorčila t. i. britanska glasbena invazija na čelu z Beatli. pri svojem ustvarjanju seveda sledili Poleg tega so spoznali tudi, da raznolikost glasbe v zadnjih letih ne upada, kot so sprva predvideli. Evolucija raznolikosti glasbe na lestvicah naj bi bila posledica zgodovinsko edinstvenih dogodkov, in sicer novih načinov produkcije glasbe.

Glasbo že dolga leta preučujejo raziskovalke in raziskovalci s področij družbenih in humanističnih ved. A po besedah avtorjev te raziskave to ni dovolj, da bi zares znanstveno razumeli razvoj glasbe. Analiza 30-sekundnih posnetkov pa naj bi nam to omogočila. A če pomislimo le na pesem Nothing Else Matters Metallice, ki je bila leta 1992 uvrščena na 34. mesto na Billbordovi lestvici stotih uspešnic, lahko ugotovimo, da se pesem v šestih minutah in 28-ih sekundah, kolikor traja, kar precej spremeni. Zato naključno izbrani 30-sekundni posnetek verjetno ni prav dober vzorec. Avtorji v članku ne navajajo, kateri del pesmi so vzeli. Navedejo pa ogromno lepih grafov in številk. A ti bolj malo razkrijejo, kje so bili razlogi za spremembe. Tako na primer med letoma 1963 in 1965 Billboardova lestvica ni več ločevala med produkcijo glasbe Evro- in Afroameričanov, tako da se je takrat popularen soul uvrstil na glavno lestvico. Morda je to razlog za prvo “revolucijo”? Je potem to res glasbena “revolucija” ali zgolj odsev napredka v političnih pogledih vodij Billboardove lestvice?

Leta 1991, ko naj bi se zgodila največja glasbena “revolucija”, ko je hiphop nadomestil rock, je Billboard začel za določanje položaja singla na lestvici upoštevati prodajo preko črtnih kod. Pred tem so prodajo pri Billboardu spremljali preko poročil radijskih postaj in prodajalen glasbenih singlov. Radijske postaje in trgovine so pesmi umaknile s poročil za Billboardovo lestvico, takoj ko jih je založba nehala promovirati. Čeprav so se določeni singli morda še naprej pogostokrat vrteli na radiu oziroma so se dobro prodajali. Tako je hiphop dobil večjo veljavo na Billboardovih lestvicah šele tako pozno. Čeprav se je pred tem že dalj časa pojavljal v širšem glasbenem prostoru, morda le ni bil tako dobro oglaševan s strani založb in ga zato Billboardove lestvice ga niso zaznale.

The Beatles “revolucije”, ki bi jo zaznala analiza harmonij in zvena tonov, niso naredili. Saj so kot mnoge druge glasbenice in glasbeniki imeli vzornice in vzornike pri ustvarjanju svojih pesmi. Morda si že opazila oziroma opazil, da glasbenice in glasbenike, ki so novi na sceni pogosto vprašajo, kaj so poslušali ko so bili mlajši, kdo so bili njihove vzornice in vzorniki ter kaj jih je pritegnilo v glasbeno ustvarjanje.

Kljub temu, da bi sama rada raziskovala kulturo z bolj empiričnimi in kvanitativnimi znanstvenimi metodami, se mi zdi, da so šli avtorji s trditvijo, da so raziskali evolucijo glasbe zadnjih 50 let, malo predaleč. Z vzorčenjem 30-sekundnih izsekov in primerjanjem singlov zadnjih petdeset let so le povprečno dobro raziskali evolucijo Billboardove lestvice stotih hitov, zagotovo pa niso raziskali evolucije glasbe, če je to sploh mogoče raziskati, samo s empiričnimi metodami in veliko številkami. Po mojem je najboljša kombinacija obeh “znanstvenih kultur”: humanistične, bolj kvalitativne narave, in naravoslovne, bolj kvanititativne. Marsikaj o Billboardovi lestvici bi avtorji raziskave verjetno lahko izvedeli, če bi prebrali kakšno družboslovno knjigo o popularni glasbi, še boljše kar o glasbenih lestvicah.

To je to!
Z

Advertisements

“Ti si tol’k popularen (svizec)” – ti si ziher varen!

28 Jan

Živite v skupnosti ljudi, stražite trdnjavo, na nekaj mesecev pridete na vrsto za nočno stražo. Solidarno z ostalimi člani skupine se vsako noč zamenjate, vsak pride na vrsto enkrat na določen čas. Ne vem, kako bi si v resnici skupnost ljudi razdelila nočno stražno, a predlagani del se mi je zdel pač najbolj pravičen. Seveda starejšim, bolnim, nosečim, premladim in tako naprej, ne bi bilo potrebo prebedeti noči. A vsi ostali bi se redno menjavali. Delovali bi po načelu vzajemnosti.

Ameriški raziskovalki H. Foung, A. Maldonado-Chaparro in raziskovalec D. T. Blumstein so v Skalnatem gorovju, ki se razteza med Britansko Kolumbijo v zahodni Kanadi do Nove Mehike v ZDA, preučili opozorilne klice šestih različnih ločenih kolonij svizcev. Svoja dognanja so objavili v znanstveni reviji Behaviour Ecology pod naslovom ‘Ali so socialne lastnosti povezane z nagnenjem k opozorilnim klicem?’ (Are social attribtes associated with alarm calling propensity?).

Opozorlini klici so vsi zvočni znaki posameznih osebkov neke skupine živali, ki so namenjeni odganjanju plenilcev ali opozorilu za nevarnost pripadnikom in pripadnicam skupine. Vnaprej so predvideli tri razlage, zakaj bi posamezen osebek v skupini sprožal opozorilne zvoke, in sicer: zaradi neposredne koristi, pri kateri ima osebek, ki opozarja na nevarnost, večjo verjetnost preživetja; zato, ker opozarjanje povzdigne osebek k višjemu statusu v neki skupini živali; ali pa zato, ker opozarjanje deluje na podlagi vzajemnosti. Slednjo sem opisala na primeru straženja trdnjave. V preteklosti so biologi v raziskavah že preučevali, v čem so koristi in slabosti opozorilnih klicev, a redko so primerjali, kako položaj osebka v skupini, t. i. socialni položaj, vpliva na število klicev.

Nepopularen svizec . (vir)

Nepopularen svizec (Marmota flaviventris). (vir)

Raziskovalke in raziskovalci so vsako leto od leta 2002 naprej spremljali vedenje svizcev in njihovih samic v času sezonske aktivnosti od aprila do poznega avgusta. Raziskali so, kako so različne socialne lastnosti (npr. kako blizu središča socialnega omrežja se osebek nahaja …), povezane z verjetnostjo, da določeni svizec opozarja druge na nevarnost. Te socialne lastnosti so združili pod dvema gesloma, in sicer: popularnostjo in čvrstostjo odnosov. Lahko bi pomislili, da se pomembneži v skupinah bahajo in se oglašajo, s čimer skrbijo tudi za varnost skupine.

Po obdelavi ogromnega števila podatkov, ki so jih zbrali v tako dolgi raziskavi, pa so ugotovili nasprotno. Nepopularni svizci so bili najglasnejši. Naravna stopnja opozorilnih klicev se je dvignila pri svizcih, ki so bili manj popularni, torej pri tistih, ki so imeli najmanj povezav z ostalimi svizci. S tem so zavrnili zaenkrat zavrnili hipotezo o vzajemnosti, a vseeno navajajo, da se morda nepopularni svizci oglašajo v želji, da bi ustvarili vzajemne odnose z drugim delom skupine.

A, vseeno lahko opozorilne klice nepopularnih svizcev razložimo na dva načina. Morda klici služijo napredovanju po socialni lestvici znotraj skupine svizcev. Po drugi strani pa morajo osamljeni svizci sami poskrbeti zase. V tem primeru opozorilni klici lahko služijo zgolj “solističnemu” zastraševanju plenilcev in odganjanju nevarnosti. Ker nepopularni svizci ostanejo sami, se morajo zato znajti brez pomoči ostalih, ki so bolj povezani v socialno skupino in tako manj ranljivi.

Dolgoletna raziskava je delno razložila politiko opozorilnih klicev in delovanja socialnih skupin med svizci. A na koncu avtorici in avtor omenjajo, da bi bilo zanimivo opraviti raziskave na bolj socialnih vrstah živali od svizcev. Svizci namreč tvorijo socialne skupine znotraj biološke bližine. Njihova genetska podobnost je višja, kot bi jo pričakovali, če bi se združevali po naključju. Morda bi se pri bolj izrazito družbenih vrstah, ki jih ne povezujejo le biološke sorodstvene vezi, kadar morajo stražiti svoje trdnjave, oglašali bolj ‘popularni’ in tako varovali šibkejše?

To je to!
Z

* vir slike: “Marmot-edit1” by Inklein at the English language Wikipedia. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Marmot-edit1.jpg#mediaviewer/File:Marmot-edit1.jpg

Prijatelji in prijateljice

15 Jul

Ali veš, da si si s prijatelji genetsko tako blizu, kot da bi bili tvoji bratranci v četrtem kolenu? S prijateljicami, s katerimi si bila včeraj na kavi, imaš verjetno podoben genski zapis za dele olfaktornega sistema (vonj). Morda si jih spoznala ravno v priljubljeni kavarni, v katero so te privabile omamne vonjave tebi ljubih kavnih zrn. Mogoče smo vsi kavoljubi žrtve “učinek Starbucksa”?

Calvin in Hobbes - najboljša prijatelja. Me prav zanima, koliko genov si delita? (Bill Watterson)

Calvin in Hobbes – najboljša prijatelja. Me prav zanima, koliko genov si delita? (Bill Watterson)

Pri NPRju so tako poimenovali pojav, pri katerem dajejo prijatelji prednost vonjaju podobnih vonjav. V tem primeru nam je s prijateljicami všeč vonj po določeni kavi. Nicholas Cristhakis in James Fowler sta raziskala genome potomcev Evropejcev iz mesta Farmingham in odkrila, da imajo prijatelji in prijateljice določene enake gene.

Do odkritja sta prišla z asociacijsko raziskavo na celotnem genomu (genome-wide association study). Pri tovrstnih raziskavah zaporedno analizirajo zaključene dele zapisa DNA ali celotne genome in iščejo določene označevalce ali skupne dele zapisa, ki se pojavljajo pri več preiskovancih, ki imajo neko lastnost. Tako lahko na primer preiščejo genome več ljudi z enako boleznijo in odkrijejo genetske variacije, ki kažejo ali vplivajo na nastanek neke bolezni.

Cristhakis in Fowler pa nista iskala genetskih variacij kakšne bolezni, ampak sta genome skoraj tisoč ljudi preiskala, da bi odkrila, če imamo katere skupne gene s prijatelji ali če imamo določene gene različne od prijateljev. V primeru pozitivne korelacije neke genetske variante med prijatelji govorimo o homofiliji, obratno pa pri različnih genih ali negativni korelaciji govorimo o heterofiliji.

Raziskovalca sta predlagala štiri možne razlage za homofilijo znotraj genov. Prva je korelacija v genotipih, ki bi se lahko pojavila, ker ljudje živijo na podobnih geografskih lokacijah in pripadajo podobnim etničnim (v izvirniku uporabljajo očitno neznanstven termin “etno-rasne” skupine).  Druga možna razlaga je, da ljudje aktivno izbirajo prijatelje z enakimi genotipi (genotip je genetska sestava posamičnega organizma) in se izogibajo tistim z očitno drugačnimi. Tretja razlaga izhaja iz predvidevanja, da ljudje izbiramo mesta in okolja, v katerih bomo večkrat srečali ljudi z enakim fenotipom, na katerega vpliva genotip: zaradi teh izbir bi lahko sčasoma prišlo do korelacije v genotipu. Zadnja, četrta razlaga temelji na podmeni, da se ljudje neradi zadržujejo v okoljih, kjer prihajajo v stik z različnimi ljudmi. Obstaja tudi nekaj razlag za nasproten razvoj, heterofilijo ali poudarjanje različnega genoma. Po mnenju avtorjev to nasprotno težnjo gojijo določena okolja, ki privlačijo ljudi z različnimi lastnostmi. V teh primerih ljudje izbirajo drugačne prijatelje po pravilu, da se nasprotja privlačijo.

Raziskovalca sta tako preučila genome iz baze podatkov o raziskavah srca v mestu Farmingham (Farmingham Heart Study), kjer zbiraji podatke že od leta 1948. Tako sta pridobila kar 9,273 zaporedij genotipov, pri čemer sta odkrila skoraj dva tisoč parov prijateljev in več kot milijon parov neznancev, a sta na koncu obdržala le 907 parov prijateljev in neznancev. Večina prijateljev in prijateljic je bil le par, torej po dve osebi; le 15 odstotkov vzorca so tvorili posamezniki s po dvema prijateljema ali prijateljicama in več. Med obdelavo podatkov sta odstranila vse, ki so bili kakorkoli biološko povezani.

Cristhakis in Fowler sta primerjala polimorfizme posameznih nukleotidov. Naša DNA je sestavljena iz zaporedja nukleotidov, A, T, G in C. Tako lahko iščemo mesta na DNA, kjer se med posamezniki pojavijo razlike v enem nukleotidnem paru. Raziskovalci so že odkrili 10 milijonov takih parov v našem genomu, ravno ti pari pa praviloma kažejo na razlike med ljudmi. Tako sta raziskovalca tarčno primerjala ta mesta na genomih prijateljev in prijateljic. Homofilijo sta znotraj parov prijateljev in prijateljic izračunala z uporabo koeficienta sorodstva (kinship coefficient) – z izračunom verjetnosti, da sta dva naključno vzorčena alela dveh posameznikov ali posameznic enaka. Tako sta ugotovila, da so si prijatelji in prijateljice na delih genoma med seboj genetsko podobni, na določenih delih genoma pa tudi različni. Med prijatelji in prijateljicami so odkrili več homofilije, torej enakih zaporedij genov, kot med popolnimi neznanci, in manjši del različnih genotipov ali heterofilije.

Prijatelji in prijateljice naj bi imeli enak genotip v delih vonjalnega ali olfaktornega sistema in še v nekaterih drugih delih genoma. Deli genoma, ki zapisujejo imunski sistem pozameznika, so med prijatelji in prijateljicami različni. Avtorja raziskave sta odkritje povezala s človeško naravno evolucijo. Z izbiranjem prijateljev, ki so nam blizu, po njunem mnenju uspešno preživimo v svetu.

dog

Komentar s strani NPR. (vir)

Toda naš družbeni krog se ves čas spreminja. Seveda imamo nekaj stalnih prijateljev, a tudi nove dobimo, nekatere pa izgubimo …

Sama vidim težavo v pojasnjevanju rezultatov, ki izhajajo zgolj iz korelacije. Raziskovalca sta vzela zelo majhen vzorec ljudi, ki imajo poleg tega tudi skupno poreklo. Vsi naj bi bili potomci Evropejcev, natančneje Italijanov. Poleg tega gre za ljudi, ki živijo v nekem mestu, zato so družbeno, geografsko in okoljsko povezani. Tako ni nenavadno, da so našli tudi genetske povezave znotraj njih. Pravzaprav smo si vsi nekako v sorodu, vprašanje je le, kje iščemo stične točke. Poleg tega, kot opozarja profesor Evan Charney z univerze Duke za BBC: “Genetski označevalci, uporabljeni v raziskavi, nimajo velike informacijske vrednosti za sklepanje o človeških lastnostih, značilnostih in potezah ter vedenju.” Naše vedenje in izbira prijateljev sta veliko bolj kompleksna kot le nekaj enakih nukleotiov v genskem zapisu.

Zanimivo bi bilo poznati tudi povezave med posamezniki in posameznicami znotraj teh prijateljstev: kje so se spoznali, kako dolgo so bili prijatelji, kako blizu so si bili? Prijatelje ponavadi spoznavamo na različnih mestih in v različnih oliščinah, kar nekaj jih dobimo med šolanjem, nekatere obdržimo tudi kasneje. Vsi nimamo enakih krogov prijateljev. Glede na raziskavo in predstavljanje rezultatov bi lahko sklepali, da če jaz prijateljujem z Micko in Micka z Joži, potem bi tudi jaz in Joži lahko bili prijateljici. Verjetno iz lastnih izkušenj veste, da prijateljevanje le ni tako preprosto. Ali pa se motim?

united nations

Komentar s strani NPR. (vir)

Jaz sem bila prepričana, da prijatelje in prijateljice izbiram zelo naključno. Poleg tega se trudim okoli sebe ohranjati širok krog ljudi, čeprav so si moji prijatelji med seboj različni. Z različnimi družbami tudi zahajam na različna mesta, z nekaterimi kofetkam, z drugimi hodim v kino, s tretjimi na koncerte ali pa zvečer žurirat. Kakorkoli, morda pa imamo na določenih mestih enake gene. Večinoma so zagotovo enaki, kako pa bi se sicer lahko vsi sestavili tako, da imamo po dve roki in nogi?

To je to!
Z

Polarni

13 Maj

Predstavljaj si, da si medvedka; no, ali pa medved. Ta ogromen, bel, polarni. Živiš na Severnem polu, v polarni zimi ti ne preostane drugega, kot da loviš tjulnje. Ob tem pri vsaki večerji zaužiješ veliko količino maščob. Tjulnje pred mrazom v severnem morju varuje tolšča, debela plast maščobnega tkiva. Količina zaužite maščobe bi te zagotovo pokončala, če ne bi bil/a posebaj prilagojen/a na tovrstno dieto.

Skupina mednarodnih raziskovalcev se je lotila raziskovanja nastanka vrste polarnih medvedov (Ursus maritimus) ali speciacije in hitre evolucije adaptacij, ki jim omogočajo preživetje v tem ekstremnem okolju. V raziskavi, objavljeni v znanstveni reviji Cell, so primerjali genome 89 polarnih medvedov in rjavih medvedov. Z uporabo populacijsko-genomskega modeliranja so ugotovili, da sta se vrsti ločili pred 480 tisoč do 350 tisoč leti. Kar je nekaj minut pred dvanajsto ponoči, če predstavimo 4 in pol milijardno zgodovino Zemlje v času enega dneva.

Ločitev polarnega in rjavega medveda (vir)

Ločitev polarnega in rjavega medveda (vir)

Zanimivo je, da pri parjenju rjavega medveda (Ursus arctos) in polarnega medveda (Ursus maritimus) dobimo plodne potomce.

Mimogrede, nisem se zmotila pri latinskem poimenovanju vrste rjavi medved: res je Ursus arctos, ali medved medved. Ursus je namreč latinsko ime za medveda, prav tako pa je arktos grško ime za medveda. Bolj zanimiv je izvir poimenovanja Arktike. Ta izvira iz besede arktikos ali »blizu medveda«. Ime naj bi bilo povezano z ozvezdji Velikega in Malega medveda, ki ju vidimo na severni polobli, v slednjem pa se nahaja tudi zvezda Severnica.

Naj se vrnem nazaj na parjenje medvedov … Pri parjenju različnih vrst medvedov dobimo plodne potomce. Preprosta definicija vrste, ki jo verjetno poznate še iz osnovnošolskih ali gimazijskih dni, pravi, da sta živali iste iste vrste, če imata plodne potomce. Potemtakem so skoraj vsi medvedi ena vrsta. Ne! Ravno zaradi takih pojavov, ki jih v naravi ni malo, je preprosta definicija vrste zelo težavna. Sicer se tovrstne mešanice v naravi le redko zgodijo, vseeno pa je v času evolucije prihajalo do mešanja med različnimi vrstami.

Znanstveniki so primerjali analize genomov s fosilnimi ostanki in podatki o takratnih podnebnih razmerah. V obdobju med 370 in 430 tisoč leti nazaj je bilo toplejše obdobje. To je verjetno omogočilo rjavim medvedom, da so naselili tudi severnejše predele. Kasneje je prišlo v primeru polarnega in rjavega medveda do alopatrične speciacije ali do nastanka vrst zaradi geografske ločnice, ki je zaradi poznejših klimatskih in okoljskih sprememb vodila v nastanek dveh vrst. Tako sedaj predvidevajo, da imajo polarni medvedi in rjavi medvedi zadnjega skupnega prednika, mlajšega od 500 tisoč let. Polarni medvedi se dandanes razlikujejo od rjavih medvedov po morfologiji, ekologiji in vedenju, zato jih lahko uporabljamo kot primer razvoja vrste skozi naravno selekcijo in adaptacijo na novo okolje in način življenja.

Severni ali beli ali polarni medved (vir)

Severni ali beli ali polarni medved (Ursus maritimus) (vir)

V tem času tudi genom polarnih medvedov ni miroval. Raziskava je pokazala, da naj bi se polarni medvedi, če je povprečna doba ene generacije dobrih 11 let, že v okoli 20500 generacijah ali v 300 tisoč letih (zelo hitro za velike sesalce, pravzaprav včeraj) prilagodili na pritiske ekstremnega okolja. Bolj značilne prilagoditve polarnih medvedov so kosmate tace, ki jim omogočajo, da jim ne drsi na ledu, bel kožuh in posebno prilagojen kardiovaskularni sistem, ki preprečuje, da jih ne prizadenejo bolezni srče mišice ali kardiomiopatije, ki lahko vodijo do odpovedi srca in različnih srčnih obolenj ob dieti z ogromno maščob.

V raziskavi so primerjali gene, povezane z oblikovanjem maščobnih tkiv in metabolizmom maščob; gene, povezane s funkcijami srčno-žilnega sistema, in gene, povezane s svetlo dlako.

Svetla dlaka je pri živalih v naravnem okolju redkokdaj prednostna izbira, a v arktičnem okolju prinaša prednost. Primerjava genomov je izpostavila nekaj genov, ki spreminjajo proteine in lahko v povezavi z regulatornimi mutacijami in interakcijami z drugimi geni zaustavijo produkcijo ali nastanek in transport melanina, naravnega pigmenta, ki obarva tudi naše dlake in lase – v dlake medvedov, kar vodi tudi v pomanjkanje pigmenta v dlaki polarnih medvedov.

V raziskavi so tako odkrili 16 genov, ki so se najhitreje spreminjali znotraj vrste polarnih medvedov. Kar devet od teh je povezanih s srčnimi obolenji pri človeku. Teh devet genov sodeluje pri razvoju srčno-žilnega sistema. Polarni medvedi imajo v krvi ogromno holesterola, a je njihovo telo zaradi adaptacij na dieto z visoko vsebnostjo maščob razvilo mehanizme, med drugim tudi sam srčno-žilni sistem, ki mu tako visoka raven holesterola v krvi ne škodi. V raziskavi so sicer predstavili in omenili, kateri so ti geni, vendar zaenkrat ni narejenih pravih funkcionalnih raziskav polarnih medvedov, ki bi te prilagoditve bolj jasno razložile.

Polarnim medvedom prilagoditve omogočajo, da lahko uživajo v zamaščenih tjulnjih. No, tudi severni medvedi niso ravno suhci: do polovice njihove teže lahko predstavljajo maščobe, ki jim omogočajo preživetje v Arktiki.

To je to!
Z

Parjenje

19 Nov

Smisel življenja je za marsikatero vrsto imeti uspešne in plodne potomce. Za nadaljevanje vrste in življenja je razmnoževanje še kako pomembno. Celo tako, da so nekateri ostali ujeti v tem, khm, položaju. Brez uspešnega razploda nas pač ne bi bilo. Tega so se zavedali tudi prvi pripadniki naše vrste, razumnega človeka, Homo sapiens. Genetske analize kažejo, da nekateri ljudje nosimo v sebi do 2 % neandertalske DNA, drugi do 4 % denisovske DNA, nekateri naj bi prenašali celo mešanico genov denisovcev in neke nove “podvrste, populacije človeka. Saj smo vsi mešanice naše dolge evolucijske zgodovine.

Tale čivk me je prepričal - zato danes beseda parjenje

Tale čivk me je prepričal – zato danes beseda parjenje

Denisovska DNA? Jo poznate? Tako sem poimenovala del genetskega materiala vrste hominina Denisov iz rodu Homo (nomenklatura homininov je zaradi nejasnih mej in njihove neraziskanosti zelo nedoločena). Poimenovali so jih denisovci po najdbi v Denisovi jami  v Sibiriji.

Ta teden so znanstveniki, ki se ukvarjajo z izvirom človeka, v Londonu predstavili nove zamisli in odkritja o poteh razvoja človeške vrste (Homo sapiens). Tako so z novejšimi tehnikami raziskovanja vzorcev DNA potrdili mešanje različnih populacij ljudi med seboj. Populacija predstavlja skupino prostorsko in časovno povezanih osebkov iste vrste, ki se med seboj križajo. V primeru opisanih človeških populacij se pojavi problem, saj to niso bile ločene populacije, ampak so se osebki različnih skupin – neandertalci, denisovci in pripadniki razumnega človeka – med seboj parili. Raziskovalci dokazujejo, da imamo potomci prvih afriških skupin ljudi v Evropi in Aziji tudi nekaj neandertalskega genskega materiala. Do razmnoževanja med različnimi skupinami je prihajalo v časovnem obdobju prerd 90 do 65 tisoč leti. Medtem med populacijami, ki živijo v Oceaniji, npr. na Papui Novi Gvineji in med avstralskimii staroselci, najdemo do 4 % denisovskih delov genoma. Do slednjega mešanja je prišlo pred 50 do 30 tisoč leti.

Poleg vseh opisanih mešanj so z novimi raziskavami odkrili, da potomci razmnoževanja med neandertalci, denisovci in predniki ljudi (Homo sapiens) živijo, poleg Oceanije, tudi na Kitajskem in v drugih delih vzhodne Azije. Najbolj pomembno odkritje je predvidevanje, da so se denisovci parili s še neko, do sedaj neodkrito izumrlo populacijo homininov, ki so živeli v Aziji več kot 30 tisoč let nazaj. Slednji ne pripadajo ne neandertalcem ne skupini razumnega človeka.

Še dobro, da obstaja taka primitivna strast...

Še dobro, da obstaja taka primitivna strast …

Potrebno je omeniti, da so vse te raziskave opravili z malo genetskega materiala. Vedno znova odkrivajo nove metode boljše obdelava vzorcev DNK. Poleg tega sočasno razvijajo nove metode obdelave tako kompleksnih in obsežnih podatkov, kot so celotni genomi različnih vrst.

Za nastanek in razvoj naše vrste je vsekakor zelo pomembno prav mešanje in razmnoževanje med različnimi populacijami. Mešanje genskega gradiva vnaša v različne vrste pestrost, ker omogoča preživetje vrste in boljše prilagajanje na okolje.

To je to!
Z

Transpozoni

1 Jan

Transpozoni, imenovani tudi “skakajoči geni” (jumping genes), so zaporedja DNA, ki se lahko premikajo po genomu iz enega mesta na drugega. S tem lahko pride do mutacij in drugačnega prepisovanja genoma.

Transpozone je prva odkrila ena izmed tistih žensk, ki so dobile Nobelovo nagrado (le 5 % jih je, druge so odnesli moški), Barbara McClintock. Raziskovala je koruzo, predvsem barvo njenih storžev oz. zrn na njih. Spremljala je več generacij koruz, pri katerih se je nenapovedljivo spreminjala barva zrn. V razlago je ponudila procese z določenimi genetskimi elementi, ki se lahko prestavijo oz. dodajo v tisti del genoma, ki nosi načrt za barvo koruznih zrn. Seveda so takrat, že več kot 60 let nazaj, to sprejemali z velikim dvomom. Tako je McClintockova prejela Nobelovo nagrado šele leta 1983.

zenske_nobelovke

Sedaj je obstoj transpozonov že dokazan. Obstajata dve večji skupini. Ena uporablja t. i. mehanizem izreži in prilepi (cut and paste), druga pa prepiši in prilepi (copy and paste). Prvi uporabljajo mehanizem izrezovanja in vrivanja iz genoma oz. v genom. Ravno te je prvič opisala McClintockova. V drugo skupino sodijo retrotranspozoni, ki uporabljajo reverzno transkripcijo oz. prepisovanje, da prepišejo prvotno zaporedje transpozicijskega elementa na genomu. Potem se ta prepisani element vstavi v drugi del genoma. Tako je na koncu podvojen v genomu določene celice.

Oba tipa transpozonov sta lahko avtonomna ali neavtonomna, kar pomeni, da se lahko v prvem primeru prosto premikata po genomu. Medtem pa v drugem primeru transpozoni potrebujejo posebne encime, s katerimi se lahko prestavijo v drugi del genoma, tako da so pogostokrat odvisni od drugih transpozicijskih elementov.

Ne ve se, ali transpozoni kaj kodirajo in kakšno funkcijo imajo, zato jih še vedno uvrščamo med vedno manj priljubljeni in uporaben izraz junk DNA ali nekodirajočo DNA.

Kot zanimivost lahko še navedem, da kar 50 % človeškega genoma sestavljajo transpozoni, medtem ko je v rastlinah transpozonskih elementov še več, tudi do 90 %.

Še vedno potrebujemo veliko raziskav na področju premikajočih se elemetov v genomu. Pri enem izmed bolj zanimivih odkritij, da je kar četrtino kravjega genoma prišlo od kač, so sodelovali tudi slovenski raziskovalci.

Odkrili so, da je zaporedje BovB, ki sestavlja velik del kravjega genoma, v velikem delu prisotno tudi v kačjem genomu. Raziskovalci so nedavno odkrili, da pa ta genom ni prisoten, ali vsaj ne tako pogosto, pri evolucijsko bližjih sorodnikih krav. Še vedno pa ne poznamo mehanizma, kako pravzaprav pride do tega oz. na kakšen način; morda so dejavniki prenosa paraziti, kakšni virusi oz. mikroorganizmi, morda tudi naključja in mutacije.

space

Vse to opisuje tako imenovan horizontalni prenos genov, ki pospešuje evolucijo v domeni prokariontov. Pri evkariontih so to odkrili šele v zadnjem času. Te elemete so poimenovali vesoljski zavojevalci (space invaders, SPIN elements), ki lahko tako rekoč preštopajo iz ene vrste v drugo; verjetno na parazitih, virusih oz. mikroorganizmih. Nihče ne ve. Vemo le, da lahko določena zaporedja na genomu najdemo pri evolucijsko nesorodnih vrstah in da v trenutnih razlagah vodijo štoparski vesoljski zavojevalci (hitchiking space invaders).

To je to!
Z