Liepos 24d. Trečiadienis

Evoliucija be genų – įmanoma?

Peržiūrų skaičius: 21596

Daugelis darvinistinių evoliucijos proceso aiškinimų remiasi genetine medžiaga, kaip priemone pokyčiams perduoti ateinančioms kartoms.

Tačiau praėjusiais metais Floridos (JAV) Scripps instituto mokslininkė Jiali Li nustatė, jog prionai - ligas sukeliančių baltymų rūšis - gali evoliucionuoti reaguodami į aplinkos poveikius. Prionai neturi nei genų, nei chromosomų, nei DNR arba RNR.

Jei bandytumėte surasti šiuolaikinį evoliucijos termino paaiškinimą, greičiausiai visuose juose pamatytumėte minimus genus. Žodyne "American Heritage Dictionary" kalbama apie natūralią atranką, kuri veikia "genetinę įvairovę", "Wikipedia" kalba apie "populiacijos genetinės medžiagos pokyčius ... iš kartos į kartą", "TalkOrigins" kalba apie pokyčius, kurie yra paveldimi "per genetinę medžiagą". Tačiau besibaigiant vadinamiesiems "Darvino metams" atlikto tyrimo rezultatai rodo, jog visi šie apibrėžimai gali būti per siauri.

 

Floridos (JAV) Scripps instituto mokslininkė Jiali Li nustatė, jog prionai - infekciniai baltymai, sukeliantys tokias ligas kaip galvijų spongiforminė encefalopatija (angl. BSE - Bovine Spongiform Encephalopathy/Mad Cow Disease), plačiau žinomą galvijų kempinligės pavadinimu, Kroicfildo-Jakobo liga (CJD) ir Kuru liga - gali evoliucionuoti atitinkamai Darvino teorijai, neturėdami nei vienos DNR arba jai giminingos RNR molekulės.

Prionai yra kenksminga baltymo PrP versija. Kaip ir visi baltymai, šis yra sudarytas iš amino rūgščių grandžių, susivijusių į sudėtingas aukštesnio lygio trimates struktūras. Prionai yra neteisingai susiformavusių PrP baltymų versija ir sutrumpintai vadinami PrPSc.

Jų poveikis taip pat pakinta ir jie iš esmės tampa žudikais - konvertuoja normalius baltymus į anomalius savo analogus. Jie greitai kaupiasi į didelius telkinius, kurie pažeidžia ir žudo supančius audinius.

Li nustatė, jog pradžioje identiškų prionų populiacijose gali atsirasti jų variacijų. Baltymus sudarančių amino rūgčių sekos išlieka tokios pat, tačiau pasikeičia erdvinė struktūra. Tokios "mutavusios" formos skirtingose terpėse pasižymi skirtingu gyvybingumu. Kai kurios puikiai gyvuoja smegenų audinyje; kitos klesti kitokių tipų ląstelėse. Kiekvienu atveju natūrali atranka atmeta mažiausiai prisitaikiusius tipus. Išlikę baltymai perduoda savo struktūrą "ateinančiajai kartai", pakeisdami normalių prionų erdvinę struktūrą.

Šis procesas atitinka Darvinistinės evoliucijos teorijos principus - tuos pačius principus, kurie formuoja virusų, bakterijų ir kitų gyvų sutvėrimų genetinę medžiagą. DNR atveju mutacijos pasireiškia įžymiąją dvigubą spiralę formuojančių bazių pokyčiais. Prionuose mutacijos iš esmės yra skirtingų stilių molekulinės "origami". Abiem atvejais mutacijos yra selektyviai paveldimos ir gali lemti tokias adaptacijas kaip atsparumas vaistams. Be to, prionuose tai vyksta nesant jokios genetinės medžiagos.

Jei prionai gali evoliucionuoti, ir jei jie gali demonstruoti tokio pat tipo adaptyvinį atsparumą kaip ir bakterijos arba grybai, ar tai reiškia, jog jie yra gyvi? Li laboratorijai vadovaujantis Charlesas Weissmanas taip nemano, ir savo nuomonę grindžia tuo, kad prionų reprodukcija yra visiškai priklausomi nuo juos nešiojančio organizmo. Jiems būtini normalūs baltymai, kuriuos koduoja užkrėsto organizmo genomas, kad galėtų pagaminti dar daugiau savo pačių kopijų. "Atradimas reikšmingas tuo, kad prionai gali mutuoti ir adaptuotis prie savo aplinkos, kas jiems suteikia gyvų organizmų bruožų, tačiau to nepakanka, kad juos būtų galima klasifikuoti kaip "gyvus".

Egzistuoja daugybė skirtingų prionų rūšių. Kiekviena jų yra atskira PrPSc versija, besiskirianti savo aukštesniojo lygio struktūra. Naujos versijos gali atsirasti praktiškai bet kada. Nustatyti tikslią jų struktūrą yra sudėtinga, todėl jie paprastai apibūdinami pagal sukeltos ligos simptomus arba kiek laiko užtrunka simptomų pasireiškimas. Li nustatė, jog iš smegenų audinio paimti prionai skiriasi nuo tų, kurie užauginti ląstelių kultūrose laboratorinėmis sąlygomis. Prie smegenų prisitaikiusios prionų versijos sugeba infekuoti nervinį audinį ir jie atsparūs vaistui pavadinimu "Swainsonine" (swa), kuris visiškai užblokuoja kitokių atmainų augimą. Laboratorijoje užauginti prionai tokių savybių neturi, tačiau jie geriau auga ląstelių kultūrose.

Kai Li perkėlė smegenų prionus į kitų ląstelių kultūras, ji nustatė, jog šie bėgant laikui adaptavosi prie naujos aplinkos. Po 12-os baltymų kartos jie nebesiskyrė nuo prionų, prisitaikiusių gyventi ląstelių kultūroje. Jie prarado savo gebėjimą infekuoti nervinį audinį ir vietoj to išsiugdė gebėjimą greičiau augti kitų ląstelių terpėje. Šiuos prionus sugrąžinus į smegenų audinį, vėl pradėjo dominuoti prie smegenų prisitaikiusios jų formos.

Li taip pat nustatė, jog prionai evoliucijos metu išsiugdyti atsparumą vaistams. Ląstelinius prionus apdorojus swa, pradžioje medikamentas žaibiškai "nukirto" prionų populiaciją, infekuotų ląstelių proporciją sumažindamas penkis kartus - nuo 35 proc. iki 7 proc. Tačiau kenksmingi baltymai atgimė, vėl pasiekdami 25 proc. infekavimo lygį. Vos po dviejų augimo ciklų, swa paveiktose ląstelėse esantys prionai išsiugdė visišką atsparumą vaistui. Nutraukus cheminį poveikį, atsparias vaistams formas   palaipsniui išstūmė atsparumo neturintys baltymai.

Vėlesni eksperimentai parodė, jog atsparios atmainos jau pačioje pradžioje sudarė dalį visos populiacijos. Tačiau lėtesnis jų augimas parastai lemia tai, jog šie prionai paprastai sudaro mažumą, tik apie 1 iš 200 prionų. Kai swa sumažino visų prionų skaičių, atsparieji baltymai pradėjo dominuoti. Li teigimu, prionų populiacijas paprastai sudaro plati tipų ir potipių įvairovė, ir visi jie pasižymi savais erdvinės struktūros sudarymo iš tos pačios amino rūgščių sekos principais. Evoliuciniai aplinkos poveikiai nulemia, kokia atmaina dominuos.

Tačiau mutacijos gali atsirasti tarsi be jokios priežasties. Net jei populiacija susideda iš vienos vienintelės atmainos (tokias eksperimentines sąlygas galima sukurti naudojant klonavimą), atsparios mutacijos išsivysto spontaniškai per palyginti labai trumpą laiką. Panašu, jog prioani adaptuojasi išties greitai, ir šis faktas yra svarbi informacija mokslininkams, siekiantiems rasti naujų būdų   prionų sukeltoms ligoms gydyti. Vietoj to, kad būtų naikinami patys anomalūs baltymai, galbūt racionaliau būtų pirmiausia sumažinti normalių PrP gamybą.

Pirmuoju atveju problemų sukelia atsparių atmainų atsiradimas, tuo tarpu antroji taktika sumažina prionams reikalingos natūralios "darbinės medžiagos" išteklius.

Technologijos.lt

Kojos Jums bus dėkingos!

Kojos Jums bus dėkingos!

Milijonai žmonių pasaulyje kenčia dėl lėtinio kojų venų nepakankamumo. Kai mūsų venos sveikos, kraujas teka į viršų (širdies kryptimi), venų vožtuvėliai užsidaro ir neleidžia kraujui grįžti atgal bei kauptis. Kai venų vožtuvėlių funkcija sutrinka,...


9 faktai apie aseksualumą

9 faktai apie aseksualumą

Kas per velnias tas aseksualumas? Tai liga ar tiesiog gyvenimo būdas? Ekspertai pateikia 9 faktus apie šį reiškinį. 1. Aseksualumas – tai visiškas seksualinio potraukio nebuvimas. Nors šis reiškinys ir mažai tyrinėtas, mokslininkai galvoja,...


Gimdos kaklelio vėžys – konservatyvaus požiūrio epidemija

Gimdos kaklelio vėžys – konservatyvaus požiūrio epidemija

"Ar verta mirti dėl drovumo?" - šį klausimą ketvirtadienį vykusioje spaudos konferencijoje, kurios metu buvo pristatyta visuomenės švietimo programa dėl gimtos kaklelio vėžio "Vika", iškėlė Sveikatos biuro atstovas Paulius...


Daugėja susirgimų Laimo liga

Praėjusių metų tuo pačiu laikotarpiu užregistruota 130 susirgimų. Kaip atpažinti, kokia liga užsikrėtėte, ir ką daryti toliau, pasakoja Vilniaus visuomenės sveikatos centro vyr. specialistė Alvyra Blažytė. Laimo ligos (boreliozės) inkubacinis...


Mokslininkams pavyko išgydyti paralyžiuotas žiurkes

Šveicarijos mokslininkai grąžino paralyžiuotiems laboratoriniams gyvūnams gebėjimą judėti. Tai pirmasis atvejis, kai specialistams pavyko atstatyti "beveik" normalų stuburo smegenų veikimą. Pasak tyrimo autorių, jų panaudotą metodą...


DARPA kuria virusinių infekcijų biojutiklius

Jei JAV karinių tyrimų organizacijai DARPA pavyks vienas naujausių jos sumanymų, mes apie savo susirgimus ateityje sužinosime gerokai prieš pasireiškiant realiems simptomams. Jos remiami Duke universiteto mokslininkai kuria specialius...


Kova su vėžiu smarkiai pasistūmėjo

Revoliucingą žingsnį kovoje su vėžiu žengusiems mokslininkams pirmą kartą pavyko visiškai atkurti dviejų šia liga sergančių žmonių genetinius kodus. Kaip rašo "Times Online", išsamus genetinis žemėlapis, kuriame pažymėta kiekviena DNR...


Vaistų kainoms renčiamas stogas

Vaistinėms, parduodančioms nekompensuojamuosius receptinius vaistus, siūloma uždrausti taikyti didesnį prekybos antkainį negu nustatys Vyriausybė. Nereceptinius vaistus ir nekompensuojamąsias medicinos pagalbos priemones siūloma leisti parduoti...


Patvirtintas išsėtinės sklerozės simptomus slopinančios vakcinos saugumas

Patvirtintas išsėtinės sklerozės simptomus slopinančios vakcinos saugumas

Kanados mokslininkų grupė pirmadienį oficialiai patvirtino, kad JAV pagaminta eksperimentinė vakcina, slopinanti išsėtinės sklerozės simptomus, yra saugi ir tinkama vartoti, praneša "Reuters". Eksperimente dalyvavusių išsėtine skleroze...


Populiarėjanti plastinė chirurgija: didelių krūtų vajus

Visame pasaulyje lyg ant mielių auga didžiakrūtės pūstalūpės gražuolės. Amerikos plastinės chirurgijos asociacija praneša, kad 2006-aisiais JAV atlikta daugiausia plastinių operacijų nei kada nors iki šiol. Populiariausia procedūra – krūtų...


Medikai ramina: tikimybė užsikrėsti ŽIV įsidūrus adata itin maža

Medikai ramina: tikimybė užsikrėsti ŽIV įsidūrus adata itin maža

Baimės akys didelės. Ar galima užsikrėsti ŽIV įsidūrus adata? Tokio klausimo pastaruoju metu dažnai sulaukia Lietuvos AIDS centro specialistai. Tokios bauginančios žinutės keliauja ir internete. Pasirodžius samyšį keliantiems pranešimams apie...


Šalys donorės pažadėjo skirti beveik 12 mlrd. dolerių pasauliniam AIDS fondui

Šalys donorės pažadėjo per trejus metus skirti 11,7 mlrd. dolerių pasauliniam fondui, kovojančiam su AIDS ir kitomis mirtį nešančiomis ligomis, antradienį paskelbė Jungtinių Tautų (JT) vadovas Ban Ki-moonas. Anksčiau Vašingtonas pranešė...


Gydymo paslaugų kainų pagrįstumui ir skaidrumui

Ligonių kasos neretai sulaukia gydymo įstaigų kritikos dėl dabartinių asmens sveikatos priežiūros paslaugų bazinių kainų, kuriomis su įstaigomis atsiskaitoma. Suprantama, bazinės kainos turi būti teisingos, tai yra, kuo labiau pagrįstos sveikatos...


Šeimų problemoms spręsti – specialūs koordinatoriai

Probleminės šeimos sulauks paramos - savivaldybėse steigiami koordinatorių etatai, padėsiantys vaikams nuo gimimo iki 7 m. ir jų tėvams ar globėjams. Specialistai konsultuos šeimas kūdikių auginimo ir priežiūros klausimais, padės tėvams,...


Sesers meilė – prieš medikų prognozes

Sesers meilė – prieš medikų prognozes

Panevėžietė 29-erių metų Ina Macevičienė šiemet liepą pagaliau apsivilko vestuvinę suknelę ir atšoko ilgai atidėliotas vestuves. Pastaruosius dvejus metus ji buvo visiškai pamiršusi save. Dienas ir naktis Ina leido prie dabar septyniolikmetės...


Apšvita medicinoje: ką turime žinoti?

Vaizdinė diagnostika yra neatskiriama šiuolaikinės medicinos dalis. Europos radiologijos draugija vasario 10-ąją skelbia Europos radiologijos diena. Tokiu būdu siekiama atkreipti dėmesį į radiologiją kaip reikšmingą medicinos sritį ir paminėti X...


Profilaktiniams sveikatos patikrinimams – 28 mln. litų

Tie, kurie tvirtina, kad pas mus neįmanoma profilaktiškai pasitikrinti sveikatą, yra neteisūs. Jau keleri metai Lietuvoje vykdomos keturios prevencinės profilaktikos programos: krūties, gimdos kaklelio, priešinės liaukos vėžio ir širdies bei...


Aptikta antibiotikams atspari gonorėjos atmaina

Tarptautinė mokslininkų grupė teigia aptikusi lytiniu keliu plintančios ligos – gonorėjos – atmainą, kuri tapo atspari antibiotikams, informuoja BBC. Gonorėją sukeliančios bakterijos analizės rezultatai parodė, jog egzistuoja viena...


Selenas gali sumažinti riziką susirgti diabetu

Vyrams organizme turint daug seleno, gali sumažėti tikimybė, kad sutriks kraujyje esančio cukraus metabolizmas, o tai gali apsaugoti nuo diabeto, teigia Prancūzijos mokslininkai. Tačiau šio mineralo kiekiai neturėjo įtakos moterų kraujo cukraus...


Vaistinės privalo turėti pigiausių kompensuojamųjų vaistų

Nuo kovo pradžios įsigaliojusi nauja kompensuojamų vaistų įsigijimo tvarka turėtų padėti pacientams reikalingus vaistus įsigyti pigiau. Vaistinėse patvirtinti būtinų turėti kompensuojamų vaistų ir medicinos pagalbos priemonių sąrašai, kuriuose...


Modifast

Modifast

Baltyminiai produktai svoriui mesti
lazerineklinika.lt

lazerineklinika.lt

Plaukelių šalinimas lazeriu, veido valymas, kapiliarų šalinimas, frakcinis odos atjauninimas.
TLK kodų paieška

Galimi kodai: nuo A00.0 iki Z99.9