• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Ptaki śpiewające wyjaśnią działanie ludzkiego mózgu

    07.04.2010. 17:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Międzynarodowy zespół badawczy przeprowadził sekwencjonowanie genomu amadyny zebrowatej (Taeniopygia guttata). Po raz drugi w historii naukowcy zsekwencjonowali genom ptaka (wcześniej zsekwencjonowano genom kury), natomiast jeśli chodzi o ptaki śpiewające, dokonano tego po raz pierwszy. Dzięki genomowi amadyny zebrowatej istnieje wyjątkowa szansa poznania genetyki ludzkiej oraz mechanizmów odpowiedzialnych za niektóre cechy charakterystyczne dla ptaków. Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

    W badaniu wzięło udział ponad 20 instytutów z Niemiec, Izraela, Hiszpanii, Szwecji, Wielkiej Brytanii i Stanów Zjednoczonych. Badanie wykazało, że duża część kwasu DNA (dezoksyrybonukleinowego) tego australijskiego gatunku jest odpowiedzialna za zdolność śpiewu i rozpoznawania melodii.

    Śpiew może trwać tylko chwilę, jednak cały proces temu towarzyszący jest bardzo skomplikowany. Na proces śpiewu ma wpływ 800 genów. Ponadto w sposób podobny do ludzi (oraz kilku innych gatunków zwierząt, takich jak wieloryby i słonie) młode osobniki rodzaju męskiego z gatunku amedyny zebrowatej uczą się komunikacji od rodziców (nie dzieje się to w sposób kierowany instynktem), konkretnie od ojca, ponieważ śpiewają tylko osobniki rodzaju męskiego.

    Rozszyfrowanie genomu ptaków śpiewających jest według autorów "wyjątkowo istotne dla neurobiologii organizmu ludzkiego". Poznanie genomu amadyny zebrowatej jest ważnym sposobem zrozumienia ludzkiego procesu nauki mowy, ponieważ wiele genów amadyny występuje także u człowieka. Może to doprowadzić do lepszego poznania genetycznych i cząsteczkowych przyczyn zaburzeń mowy towarzyszących między innymi autyzmowi, udarowi, jąkaniu oraz chorobie Parkinsona.

    "W ten sposób możemy dokładniej zbadać genom, nie tylko geny uczestniczące w procesie nauki mowy, ale także skomplikowane mechanizmy ich regulacji", powiedział dr Richard K. Wilson z Uniwersytetu Waszyngtońskiego w USA. "Istnieje wiele złożonych aspektów, które dopiero zaczynamy dostrzegać. Informacje te dostarczają wskazówek na temat sposobu nauki emisji głosu na podstawowym poziomie cząsteczkowym u ptaków i u ludzi".

    Poza tym informacje te mogą przyczynić się do poznania nowych faktów w zakresie odporności i płodności u ludzi. Zespół z Uniwersytetu w Sheffield (jednego z siedmiu brytyjskich instytutów biorących udział w badaniu) odkrył istnienie składnika genetycznego odpowiedzialnego za żywotność i szybkość plemników amadyny zebrowatej. Dr Jon Slate z Uniwersytetu w Sheffield zwraca uwagę: "Obecnie możliwe jest odkrycie genów wyjaśniających różnice w płodności. Prawdopodobnie geny te mają podobne działanie u ludzi".

    Poznanie genomu amadyny zebrowatej przyczyniło się także do lepszego poznania biologii i ewolucji ptaków oraz umożliwiło analizę porównawczą różnych gatunków ptaków. Profesor Darren Griffin z brytyjskiego Uniwersytetu w Kent powiedział, że jednym z głównych osiągnięć było odkrycie dużych różnic genetycznych pomiędzy kurami i amadynami zebrowatymi. "Oczywiście obydwa gatunki bardzo się od siebie różnią, jednak uprzednio posiadane dane wskazywały na duże podobieństwo ich genomów. Obecne dane jasno pokazują całkiem inny stan rzeczy".

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    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. 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. Projekt poznania ludzkiego genomu (en. Human Genome Project, HUGO Project) był to program naukowy mający na celu poznanie sekwencji wszystkich komplementarnych par zasad tworzących ludzki genom, zawierający 3.3 Gbp, ok. 30 tys. genów.

    Projekt poznania ludzkiego genomu (en. Human Genome Project, HUGO Project) był to program naukowy mający na celu poznanie sekwencji wszystkich komplementarnych par zasad tworzących ludzki genom, zawierający 3.3 Gbp, ok. 30 tys. genów. 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.

    Genomika – dziedzina biologii molekularnej i biologii teoretycznej (pokrewna genetyce i ściśle związana z bioinformatyką) zajmująca się analizą genomu organizmów. Głównym celem genomiki jest poznanie sekwencji materiału genetycznego oraz mapowanie genomu ale również określenie wszelkich zależności i interakcji wewnątrz genomu. Farmakogenomika - dział nauki z pogranicza farmakologii i genetyki zajmujący się badaniem wpływu całego genomu danej osoby (polimorfizm genów) na odpowiedź na farmakoterapię, a także na badaniu genomu w celu wykrycia nowych potencjalnych punktów uchwytu dla leków.

    Metabolom – zestaw wszystkich metabolitów obecnych w organizmie, tkance, komórce lub przedziale komórkowym (np. pochodne aminokwasów, lipidów, węglowodanów, nukleotydów, drobnocząsteczkowych hormonów takich jak np. tyroksyna, testosteron, estradiol, cykliczny AMP itp.). Badaniem metabolomu zajmuje się dziedzina nauki zwana metabolomiką, która obok genomiki, transkryptomiki i proteomiki znajduje zastosowanie np. w biologii systemowej będącej między innymi działem biologii medycznej. W 2007 r. po raz pierwszy przedstawiono zarys ludzkiego metabolomu i przez analogię do projektu poznania ludzkiego genomu nazwano Projektem Ludzkiego Metabolomu, gdzie skatalogowano i zcharakteryzowano 2500 metabolitów, 1200 leków i 3500 składników pożywienia, które znaleziono w ludzkim ciele. Mapa genowa to liniowa lub niekiedy kołowa prezentacja ułożenia genów. W zależności od organizacji genomu rozróżniamy:

    Francis Sellers Collins (ur. 1950) - amerykański lekarz i genetyk. Znany z przełomowych odkryć w dziedzinie chorób genetycznych. Kierował Projektem poznania ludzkiego genomu. Powołał BioLogos Foundation, zajmującą się relacją pomiędzy nauką a religią. Początkowo był ateistą, po czym nawrócił się na chrześcijaństwo ewangelikalne. Podkreśla zgodność chrześcijaństwa z nauką. 17 sierpnia 2009 roku zaczął sprawować funkcję dyrektora National Institutes of Health. 14 października 2009 papież Benedykt XVI powołał go do Papieskiej Akademii Nauk.

    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.

    Podmiot poznający (podmiot poznania) - byt, który poznaje, czyli obserwuje to, co dzieje się wokół niego (albo w nim samym). Podmiotami poznania z konieczności mogą być tylko obiekty wyposażone w aparat poznawczy. To, co jest poznawane nazywa się przedmiotem poznania. Nowe gatunki ptaków opisane po 1990 roku: Wymieniono jedynie nowo opisane (od roku 1990) gatunki ptaków żyjące lub wymarłe w czasach współczesnych (nowożytnych). Ponadto, w szczególności w ostatnim okresie, pojawia się szereg nowych gatunków ptaków będących wynikiem wyodrębnienia z innych gatunków (np. poprzez podniesienie form, traktowanych do niedawna np. jako podgatunki, do rangi gatunków). W literaturze ornitologicznej te nowo wyodrębnione gatunki nazywa się bardzo często splitami. Proces w odwrotnym kierunku zachodzi w o wiele mniejszym nasileniu. Powyższe procesy kształtują liczbę uznawanych gatunków ptaków na świecie.

    Introgresja – długofalowy proces polegający na włączaniu puli genów jednego gatunku do puli genów innego gatunku poprzez krzyżowanie hybrydy międzygatunkowej z jednym z jego rodziców. Może doprowadzić do specjacji. Występuje częściej u roślin niż u zwierząt. Gatunkiem powstałym w ten sposób jest żaba wodna. Termin został wprowadzony przez amerykańskiego botanika Edgara Andersona. Poziomy transfer genów, horyzontalny transfer genów (HTG), lateralny transfer genów (LTG) - zjawisko przechodzenie genów między organizmami różnych gatunków, najczęściej pozostającymi ze sobą w ścisłej relacji ekologicznej. Zjawisko jest odpowiedzialne za istnienie 10-20% genów w komórkach prokariotycznych i takie krytyczne dla ewolucji cechy jak oporność na antybiotyki, wirulencja, zdolność przeprowadzania fotosyntezy oraz asymilacji azotu atmosferycznego. W komórkach eukariotycznych proces zachodzi rzadziej, jednak prawdopodobnie był powszechny w początkowym etapie ewolucji eukariontów. Geny, będące wynikiem HGT, w tej domenie stanowią poniżej 1%.

    Dodano: 07.04.2010. 17:12  


    Najnowsze