• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Pramatka Ewa żyła 200 tys. lat temu

    23.08.2010. 01:47
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Mitochondrialna Ewa, przodek w linii żeńskiej wszystkich ludzi, żyła 200 tys. lat temu - dowodzą wyniki badań opublikowane w "Theoretical Population Biology". Badania prowadzone były przez naukowców z Politechniki Śląskiej w Gliwicach i z Rice University w Teksasie. Naukowcy przeprowadzili badania statystyczne, w których przeanalizowali 10 modeli matematycznych, zaprojektowanych do ustalenia czasu życia "pramatki Ewy". Autorzy tych modeli decydowali się na wprowadzenie różnych teoretycznych założeń dotyczących m.in. migracji i rozprzestrzeniania się ludzi na Ziemi. W zależności od decyzji, jakie podejmowali, otrzymywali nieco inne rezultaty.

    "Nasze odkrycia kładą nacisk na konieczność uwzględniania przypadkowej natury procesów kształtujących populacje, takich jak wzrost populacji i jej zanik" - komentuje współautor badań, Marek Kimmel, profesor statystyki na Rice University. Jak dodaje, klasyczne modele nie zawsze biorą pod uwagę przypadkowe procesy.

    Próba wyznaczenia daty życia mitochondrialnej Ewy (mtEwa) to przykład, w jaki sposób naukowcy, zajmując się genetyczną przeszłością, poznają naturę mutacji genetycznych, selekcji i innych procesów genetycznych, które grają kluczową rolę w rozwoju wielu chorób.

    Poszukiwanie mitochondrialnej Ewy polega na porównywaniu profilu genetycznego przypadkowych dawców oraz ustalaniu stopnia podobieństwa i różnicy pomiędzy poszczególnymi genami. Dzięki temu naukowcy potrafią ustalić stopień, w jakim dwóch różnych dawców jest ze sobą spokrewnionych. Na podstawie DNA mitochondrialnego nie można przeprowadzić podobnych badań w poszukiwaniu "praojca Adama", ponieważ to DNA przekazywane jest wyłącznie po linii matki.

    Genom w mitochondriach (czyli częściach komórki pełniących funkcję "elektrowni") jest prostszy od genomu w jądrze komórkowym. Ten pierwszy zawiera kilkadziesiąt genów, ten drugi - aż 20 tys. Poszukiwanie podobieństw i różnic tylu genów od wielkiej liczby dawców byłoby sporym obciążeniem nawet dla najszybszych superkomputerów.

    Dlatego naukowcy skupiają się na mitochondriach. Oprócz 37 genów, które rzadko się zmieniają, mitochondria zawierają obszar "hiper-zmienności". Zmienia się on na tyle szybko, że można go użyć jako molekularnego zegara do odmierzania czasu.

    A zatem można dzięki niemu ustalić, kiedy zachodziły kluczowe mutacje i w rezultacie, kiedy żyła pramatka Ewa. "Należy +przetłumaczyć+ różnice pomiędzy sekwencją genów u dawców na to, jak one ewoluowały w czasie - opisuje Krzysztof Cyran z Politechniki Śląskiej. - A to jak one ewoluują w czasie, zależy od modelu ewolucji, jakiego używamy".

    Każdy taki model jest swego rodzaju równaniem. Wprowadzamy dane, które niekiedy opierają się na przypuszczeniach i w oparciu o te dane otrzymujemy wynik. Dotyczy to np. częstotliwości genetycznych mutacji. W tym przypadku wynik równania to data życia mitochondrialnej Ewy.

    Naukowcy podkreślają, że w ciągu ostatnich dekad modele statystyczne dotyczące rozwoju ludzkich populacji są coraz bardziej precyzyjne.

    Badania zostały sfinansowane przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Cancer Prevention and Research Institute of Texas.

    PAP - Nauka w Polsce, Krzysztof Łapiński


    krf/



    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    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. Mutacja założycielska – jest to specyficzny typ mutacji charakteryzującej się identyczną sekwencją odcinka DNA u wszystkich osób dotkniętych daną mutacją. Osoby obarczone konkretną mutacją założycielską posiadają wspólnego przodka, u którego wystąpiła ona po raz pierwszy. Na podstawie badania długości fragmentów DNA zawierających mutację, można w przybliżeniu określić czas jej powstania. Dane o rozprzestrzenieniu konkretnej mutacji umożliwiają zrekonstruowanie procesów migracji osobników konkretnej populacji. Hipermutacje to takie mutacje, których częstotliwość jest większa, niż innych mutacji w organizmie, przynajmniej o jeden rząd wielkości, a zwykle jeszcze częściej. Hipermutacje zachodzą w określonych miejscach genomu i przyczyniają się do drastycznego zwiększenia zmienności tych miejsc. Przykładem mogą być mutacje zachodzące w tzw. regionach hiperzmiennych genów kodujących przeciwciała, dzięki czemu dochodzi do zwiększenia wariantów przeciwciał u danego osobnika. Konsekwencją tego zjawiska jest możliwość bardziej swoistego dopasowania się przeciwciała do antygenu.

    Polityka naukowa definiowana jest jako działalność państwa oraz innych instytucji publicznych mająca na celu takie wpływanie na naukę, które w sposób optymalny przyczyni się do wzrostu gospodarczego i rozwoju społecznego przy jak najlepszym wykorzystaniu środków na badania naukowe. Często do szeroko rozumianej polityki naukowej zalicza się także politykę innowacyjną, której zadaniem jest wprowadzanie wyników badań naukowych, wynalazków i usprawnień do praktyki gospodarczej. Jest to jedna z najmłodszych dziedzin polityki gospodarczej, ukształtowała się dopiero w latach pięćdziesiątych ubiegłego stulecia. Przełomową datą jest rok 1935, kiedy to wydano pracę J.D.Bernala pt. "The Social Function of Science"("Społeczna funkcja nauki"), ujmującą całościowo problemy nauki we współczesnym świecie. W 1967r. we Frascati(Włochy) odbyła się konferencja przedstawicieli krajów skupionych w OECD, w trakcie której wypracowano wiele zaleceń i definicji dotyczących polityki naukowej, będących podstawą obecnego rozwoju tej dziedziny. Dzięki ustaleniom z 1967r. w wielu krajach, także w krajach rozwijających się, utworzono organy decyzyjne a szczeblu rządowym odpowiedzialne za politykę naukową. Kojarzenie krewniacze (inbredowanie) - polega na kojarzeniu zwierząt spokrewnionych przez wspólnych przodków. Jest to jedna z metod hodowlanych, powoduje ona wzrost homozygotyczności potomstwa oraz wyodrębnienie się genetycznie zróżnicowanych linii hodowlanych. Zanika zmienność genetyczna, może nastąpić uzewnętrznienie się cennych kombinacji genowych w populacji i ich utrwalenie wśród potomstwa. Do negatywnych następstw należy częste ujawnianie się recesywnych genów letalnych. W zależności od stopnia spokrewnienia mierzonego wskaźnikiem pokrewieństwa (R), wyróżnia się:

    Choroby genetyczne w populacji fińskiej: Opisano około 35 genetycznych chorób, których częstość w populacji fińskiej jest znacznie wyższa niż w jakiejkolwiek innej grupie etnicznej. Uważa się to za jeden z najlepszych przykładów na rolę efektu założyciela w epidemiologii chorób genetycznych. W historii Finów wielokrotnie dochodziło do ograniczenia puli genowej populacji: przez zmniejszenie jej liczebności lub izolację małych grup ludności w trudno dostępnych regionach kraju. Mutacje założycielskie odpowiadają za 70 do nawet 100% alleli warunkujących wystąpienie chorób należących do tej grupy. Natomiast choroby dziedziczone autosomalnie recesywnie, typowe dla populacji europejskiej: mukowiscydoza, galaktozemia, fenyloketonuria, są prawie niespotykane u rdzennych mieszkańców Finlandii. Analiza rynku – zespół czynności, które zmierzają do powstania racjonalnych przesłanek podejmowania decyzji bieżących, które dotyczą obsługi rynku we wszystkich wymiarach na podstawie przeprowadzonych badań rynkowych. Wykorzystuje ona dane pozyskiwane poprzez badanie rynku. Analiza ta jest określana jako chwilowa rejestracja struktury zachowania się rynku w określonym czasie i miejscu.

    Sampling, sampling probabilistyczny – w archeologii, jedna z technik prowadzenia badań powierzchniowych. Przedmiotem badań są fragmenty interesującego nas rejonu na których prowadzi się szczegółowe badania. W przypadku kiedy zachodzi konieczność szybkiego przeprowadzenia badań i równocześnie brakuje środków finansowych lub czasu, archeolodzy decydują się na zastosowanie tego rodzaju badań. Mutacja cicha – mutacja sekwencji nukleotydowych, która nie ma wpływu na funkcjonowanie genomu. Są to mutacje w pozagenowym DNA, w niekodujących fragmentach genów i mutacje synonimiczne. Ok. 95,5% ludzkiego genomu może ulec mutacji bez znaczących zmian.

    Człowiek z jaskini Denisowa – niezdefiniowany do rangi systematycznej takson z rodzaju człowiek (Homo) z epoki Paleolitu opisany w 2010 r. Zidentyfikowany został w oparciu o analizę molekularną mitochondrialnego DNA z dwóch zębów i kości palca u ręki. Szczątki należały do osobników, które żyły około 41 tys. lat temu. Znaleziono je w jaskini Denisowa w paśmie górskim Ałtaj na Syberii. Jak wykazały badania, palec i zęby należały do dwóch różnych osób. Jedną z nich było zidentyfikowane na podstawie DNA z małego palca u ręki dziecko płci żeńskiej między piątym a siódmym rokiem życia. Denisowianie wykazywali niskie zróżnicowanie genetyczne, z drugiej zaś strony wysoki i zróżnicowany poziom hybrydyzacji z neandertalczykiem oraz innym (nieznanym dotąd) archaicznym przedstawicielem rodzaju Homo. Przedstawiciele Homo sapiens z Azji wykazują domieszkę genetyczną denisowian, u Papuasów jest ona najwyższa i wynosi ona ok. 6%.

    Transkryptom jest to zestaw cząsteczek mRNA lub ogólniej transkryptów obecny w określonym momencie w komórce, grupie komórek lub organizmie. Transkryptom w przeciwieństwie do genomu jest tworem bardzo dynamicznym. Komórki w odpowiedzi na różne czynniki uruchamiają i wyłączają transkrypcję genów, zmieniając w ten sposób swój transkryptom. Często już kilka minut po zadziałaniu jakiegoś czynnika (np. stresu) na komórki można obserwować powstawanie transkryptów genów reakcji na ten czynnik.

    Dodano: 23.08.2010. 01:47  


    Najnowsze