• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Rekonstrukcja genomu rozwiązuje zagadkę czarnej śmierci

    17.10.2011. 16:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Naukowcy z Kanady, Niemiec i USA zrekonstruowali genom pradawnej pałeczki dżumy, bakterii odpowiedzialnej za niechlubną czarną śmierć - niszczycielską pandemię, której szczytowy okres przypadł w Europie na połowę XIV w. Wyniki tych przełomowych badań, zaprezentowane w czasopiśmie Nature, mogą pomóc w rzuceniu światła na mechanizmy ewolucji patogenu i jego adaptacji w kierunku nowych i powracających infekcji. Naukowcy mogą wykorzystać te nowe informacje do pogłębienia swojej wiedzy o współczesnych chorobach zakaźnych.

    W toku badań, prowadzonych pod kierunkiem Uniwersytetu w Tybindze w Niemczech i Uniwersytetu McMaster w Kanadzie, po raz pierwszy sporządzono projekt zrekonstruowanego genomu pradawnego patogenu. W skład zespołu badawczego weszli eksperci z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej im. Maxa Plancka w Niemczech i z Uniwersytetu Karoliny Południowej w USA.

    Naukowcy zaprezentowali nowe podejście metodologiczne do pozyskiwania niewielkich, zniszczonych fragmentów kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) czynnika wywołującego czarną śmierć. Po wykazaniu, jak konkretny wariant pałeczki dżumy wywołał epidemię, która doprowadziła do śmierci 50 mln Europejczyków w latach 1347 - 1351, zespół obrał sobie za cel "uchwycenie" całego genomu i przeprowadzenie jego sekwencjonowania.

    "Dane genomiczne pokazują, że ten szczep bakterii lub wariant jest przodkiem wszystkich współczesnych epidemii jakie nękają obecnie świat" - wyjaśnia profesor Hendrik Poinar, genetyk z Uniwersytetu McMaster i współautor raportu z badań. "Źródłem każdego dzisiejszego wybuchu epidemii jest potomek średniowiecznej dżumy. Dzięki lepszemu poznaniu ewolucji tego śmiertelnego patogenu wchodzimy w nową epokę badań nad chorobami zakaźnymi."

    Wypowiadając się na temat wyników badań, autor naczelny, Johannes Krause z Instytutu Archeologii i Wydziału Genetyki Człowieka Uniwersytetu w Tybindze, stwierdził: "Ta sama metodologia powinna umożliwić badanie genomów wszystkich rodzajów patogenów historycznych. Zyskamy dzięki temu bezpośrednie informacje o ewolucji patogenów człowieka i historycznych epidemiach."

    Naukowcy twierdzą, że bezpośredni potomkowie tej samej zarazy morowej są do dzisiaj obecni i odpowiadają za śmierć około 2.000 osób rocznie.

    "Odkryliśmy, że w ciągu 660 lat ewolucji patogenu człowieka stosunkowo niewiele zmian zaszło w genomie tego pradawnego organizmu, niemniej zmiany te, niezależnie od swoich niewielkich rozmiarów, mogą ewentualnie tłumaczyć podwyższoną zjadliwość wirusa, który spustoszył Europę" - zauważa profesor Poinar. "Kolejnym krokiem będzie ustalenie przyczyn tak wysokiej śmiercionośności."

    Dzięki zaawansowanym technikom odzyskiwania i sekwencjonowania DNA naukowcy są w stanie znacząco rozszerzyć zakres analizy genetycznej pradawnych próbek.

    Członkowie zespołu przeanalizowali szczątki kostne ofiar pogrzebanych w "dołach dżumy" w East Smithfield w Londynie w Wlk. Brytanii, w miejscu obecnie zwanym Mennicą Królewską. Naukowcy przeprowadzili prace pozyskiwania, oczyszczania i wzbogacania materiału specjalnie pod kątem DNA patogenu. Aby skoncentrować się na badaniu patogenu, osłabili DNA tła, które składa się z DNA ludzkiego, grzybiczego i innego niż epidemiczne.

    Badania zostały dofinansowane zarówno przez kanadyjskie, jak i niemieckie instytucje finansujące.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Czarna śmierć – termin określający jedną z największych epidemii w dziejach ludzkości, panującą w XIV-wiecznej Europie. Obecnie za jej przyczynę uważa się bakterię Yersinia pestis (zwaną też pałeczką dżumy), powodującą dżumę, na co wskazuje analiza DNA ofiar zarazy. Epidemia czarnej śmierci wybuchła w Azji Środkowej, być może Chinach, skąd przez jedwabny szlak w 1346 dostała się na Krym, skąd prawdopodobnie rozniosły ją pasożytujące na zamieszkujących ówczesne statki handlowe szczurach śniadych pchły. Szacuje się, że szerząc się w Europie i okolicach Morza Śródziemnego, przyczyniła się do śmierci (w zależności od szacunków) 30-60% ówczesnej populacji Europy, ogólnie zaś przyczyniła się do spadku ogólnoświatowej liczebności ludzkiej z 450 milionów do 350-375 milionów w XIV wieku. Projekt poznania ludzkiego cognomu (ang. Human Cognome Project) – zespół projektów badawczych mających na celu rozszyfrowanie działania ludzkiego mózgu. Nazwa cognom bierze się od łacińskiego cogito (myślę) i nawiązuje do nazwy genom. Cognom oznacza zespół cech określających sposób myślenia człowieka. Podstawowym założeniem projektu jest próba zrozumienia mózgu ludzkiego jako bardzo skomplikowanej maszyny. Naukowcy chcą odszyfrować sposób działania naszego umysłu podobnie, jak to się udało w Projekcie poznania ludzkiego genomu. Medycyna ewolucyjna – opiera się na zastosowaniu teorii ewolucji (Karol Darwin) w celu wyjaśnieniu zjawisk towarzyszących chorobie oraz stosowaniu odpowiednich terapii z naciskiem na usunięcie przyczyn choroby, a nie tylko zwalczania ich objawów. Drugim obszarem jest nowoczesna edukacja medyczna. Naukowcy zajmujący się medycyną ewolucyjną uważają, że biologia ewolucyjna nie powinna być tylko uzupełniającym tematem zajęć w szkołach medycznych, ale powinna być nauczana jako podstawowy model wszystkich nauk medycznych (w oparciu o nowoczesną wiedzę z zakresu biochemii, biologii, biofizyki, ewolucji, psychologii).

    Centrum Badań Wschodnich - powołana 24 stycznia 2008 roku w Olsztynie placówka naukowa, która ma za zadanie zajmować się m.in. doradzaniem samorządowi województwa w kontaktach polsko-rosyjsko-litewskich. Centrum funkcjonuje przy istniejącym od lat w Olsztynie Ośrodku Badań Naukowych. W skład Rady Programowej Centrum weszli naukowcy z Olsztyna, Warszawy, Wrocławia, Krakowa, a także Wilna. Posiedzenia ścisłego zespołu CBW, w skład którego wchodzą naukowcy i pracownicy samorządu województwa warmińsko-mazurskiego mają się odbywać co tydzień, natomiast Rada Programowa, w zależności od potrzeb, ma się spotykać raz-dwa razy w roku. Karol Robert Darwin (ang. Charles Robert Darwin; ur. 12 lutego 1809 w Shrewsbury, zm. 19 kwietnia 1882 w Downe) – angielski przyrodnik, twórca teorii ewolucji, zgodnie z którą wszystkie gatunki pochodzą od wcześniejszych form, autor publikacji, w których przedstawił argumenty na poparcie swej tezy. Darwin uważał, że rozgałęziony schemat ewolucji wynika z procesu, który nazwał doborem naturalnym. Prawdziwość teorii ewolucji została zaakceptowana przez wielu naukowców przyrodników i dużą część społeczeństwa już za życia Darwina; jednak dopiero po pojawieniu się współczesnej syntezy ewolucji (którą opracowano w okresie od początku lat 30. do końca lat 50. XX wieku) naukowcy powszechnie zgodzili się, że dobór naturalny jest podstawowym mechanizmem ewolucji, a sam proces ciągłych zmian, z których wyłaniają się nowe jakości, niezaprzeczalnym faktem. W swojej zmodyfikowanej formie odkrycia naukowe Darwina są teorią unifikującą nauki o życiu i wyjaśniającą różnorodność biologiczną.

    Wirulencja, zjadliwość drobnoustrojów – zdolność wniknięcia, rozmnożenia/namnożenia się oraz uszkodzenia tkanek zainfekowanego organizmu przez określony typ patogenu. Poszczególne szczepy danego gatunku mogą różnić się wirulencją. Ryszard Nycz (ur. 9 grudnia 1951) – profesor doktor habilitowany, polski teoretyk i historyk literatury. Pracownik Instytutu Badań Literackich PAN (od 1975) oraz profesor Wydziału Polonistyki Uniwersytetu Jagiellońskiego (od 1988; prowadzi m.in. zajęcia z analizy dzieła literackiego w Studium Literacko-Artystycznym), redaktor naczelny dwumiesięcznika Teksty Drugie (od 1990). Zajmuje się teorią literatury oraz historią nowoczesnej i ponowoczesnej literatury i kultury. Kierownik Katedry Antropologii Literatury i Badań Kulturowych przy WP UJ. Doctor honoris causa m.in. Uniwersytetu Opolskiego (2008).

    Maciej Duszczyk (ur. 1971) – doktor habilitowany nauk humanistycznych. Absolwent Instytutu Polityki Społecznej Uniwersytetu Warszawskiego. Obecnie Zastępca Dyrektora ds. naukowych i programów badawczych Instytutu Polityki Społecznej Wydziału Dziennikarstwa i Nauk Politycznych Uniwersytetu Warszawskiego. Członek Rad Naukowych: Wydziału Dziennikarstwa i Nauk Politycznych UW, Ośrodka Badań nad Migracjami, Instytutu Zachodniego. Kierownik Zespołu Polityk Migracyjnych Ośrodka Badań nad Migracjami. Piotr Dyczek (ur. w 1956 r.) - polski archeolog, doktor hab. nauk historycznych, profesor Uniwersytetu Warszawskiego, pracownik naukowy Instytutu Archeologii Uniwersytetu Warszawskiego. Jest kierownikiem Zakładu Kultury Materialnej Antyku w tymże Instytucie oraz kierownikiem Ośrodka Badań nad Antykiem Europy Południowo-Wschodniej Uniwersytetu Warszawskiego. Prowadził liczne archeologiczne misje badawcze (m.in. w Egipcie, Sudanie, Bułgarii).

    Retrowirusy endogenne – są to retrowirusy, które przed milionami lat zainfekowały pierwotne komórki rozrodcze człowieka i innych kręgowców. Dzięki odwrotnej transkryptazie, w postaci DNA włączyły się na stałe do materiału genetycznego organizmu zainfekowanego. Przez miliony lat na skutek licznych mutacji oraz kolejnych infekcji doszło do zwielokrotnienia genomu wirusów, przez co stanowi obecnie znaczną część genomu człowieka jak i innych kręgowców, lecz większość z nich jest uszkodzona i zupełnie nieaktywna.

    Zeszyty Prasoznawcze - kwartalnik Ośrodka Badań Prasoznawczych UJ, jako kontynuacja Biuletynu Prasoznawczego (1957) oraz Prasy Współczesnej i Dawnej (1958-1959) są najstarszym polskim czasopismem naukowym poświęconym społecznym, psychologicznym, politycznym, językoznawczym, prawnym, ekonomicznym, technologicznym, organizacyjnym i zawodowym aspektom mediów i komunikacji społecznej, a w szczególności: dziennikarstwa, prasy drukowanej, radia, telewizji i Internetu. W latach 1960-1990 ukazywały się jako periodyk krakowskiego Ośrodka Badań Prasoznawczych RSW "Prasa" (od 1973 RSW "Prasa-Książka-Ruch"). W 1990 r. przejęte wraz z Ośrodkiem Badań Prasoznawczych przez Skarb Państwa z przeznaczeniem na rzecz Uniwersytetu Jagiellońskiego. Od r. 1991 ukazuje się jako kwartalnik Ośrodka Badań Prasoznawczych UJ, będącego w latach 1991-1998 katedrą Instytutu Nauk Politycznych a od r. 1999 Instytutu Dziennikarstwa i Komunikacji Społecznej Uniwersytetu Jagiellońskiego.

    Gabriel de Musis (zm. 1356) - notariusz z Piacenzy, kronikarz, autor Istoria de morbo sive mortalitate que fuit de 1348, stanowiących źródło dla poznania epidemii czarnej śmierci, panującej w Europie od 1347. System CORS pozwala na uzyskiwanie dokładności rzędu kilku centymetrów w stosunku do Narodowego Przestrzennego Systemu Odniesienia (National Spatial Reference System), zarówno dla składowych poziomych jak i pionowych. Geodeci, specjaliści w zakresie GIS/LIS, inżynierowie, naukowcy i inni mogą wykorzystać dane pozyskane dzięki systemowi CORS w celu ustalenia pozycji punktów.

    Interdyscyplinarność to rodzaj współpracy naukowej, w której naukowcy, stosując typowe dla swoich dyscyplin metody badawcze, starają się doprecyzować wstępnie sformułowany problem. W wyniku działań interdyscyplinarnych powstaje specyficzna nowa wiedza przedstawiająca podejście odmienne od podejść reprezentowanych przez dziedziny, na których się opiera. Michał Leonard Święcki (ur. 1938, zm. 8 października 2013 w Warszawie) – polski fizyk, nauczyciel akademicki, wykładowca Uniwerystetu Warszawskiego, profesor Wydziału Biologiczno-Chemicznego Uniwersytetu w Białymstoku, wieloletni pracownik Instytutu Badań Jądrowych, przekształconego później w Narodowe Centrum Badań Jądrowych.

    Geny kodujące białka mechanizmów naprawy DNA człowieka: DNA komórki jest stale narażone na czynniki uszkadzające. Sprawnie działające mechanizmy naprawy DNA funkcjonują w komórkach organizmów zarówno prokariotycznych jak i eukariotycznych. Badania genomu ludzkiego pozwoliły zidentyfikować szereg genów kodujących białka biorące udział w różnorodnych mechanizmach naprawy DNA. Poznano dotąd ponad 130 genów o takiej, udowodnionej lub prawdopodobnej, funkcji. Nowe geny naprawy DNA są ciągle odkrywane dzięki badaniom porównawczym sekwencji genów człowieka i homologów tych genów u organizmów modelowych, takich jak E. coli i S. cerevisiae. Badania te mają znaczenie dla medycyny, ponieważ do tej pory zidentyfikowano już kilkanaście chorób, w których patogenezie mają udział niesprawne mechanizmy naprawy DNA.

    Dodano: 17.10.2011. 16:49  


    Najnowsze