TUDOMÁNY
A Rovatból

„Valószínűleg felépíthetnénk a Jurassic Parkot, ha akarnánk” - utánajártunk, igaz lehet-e, amit a Neuralink társalapítója állít

Prondvai Edina paleobiológus reagál Max Hodak tweetjére. Szerinte a klónozásra nincs sok esély, de vannak, akik a mai madarakat próbálják genetikailag manipulálva „eldinoszauruszosítani”.


Nemrégiben a Popularmechanics is hírül adta, hogy Max Hodak, a Neuralink társalapítója Twitteren azt írta: „Valószínűleg felépíthetnénk a Jurassic Parkot, ha akarnánk."

Ugyan a híres technológus és mérnök nem genetikailag hiteles dinoszauruszokat említett, állítása szerint mégis 15 év alatt „szuper egzotikus új fajokat" lehetne létrehozni. Michael Crichton 1990-es novellája, majd az abból készült nagysikerű filmadaptáció folyamatosan foglalkoztatja a közönséget, de vajon mennyire reménykedhetünk egy igazi parklátogatásban a közeljövőben?

„A DNS egy metastabil makromolekula, amely önmagától is szétesik néhány száz év alatt" - magyarázza Prondvai Edina biológus, a Birminghami Egyetem Földrajzi-, Föld- és Környezettudományi Iskolájában dolgozó, Marie Curie ösztöndíjas posztdoktori kutató, aki a madárszerű dinoszauruszok és a mai madarak összehasonlító csontszövettani vizsgálatával foglalkozik.

„Ha a DNS nincsen egy élő sejtben (vagy esetleg egy élettelen, inaktív, de stabil vírus fehérje vagy fehérje-lipid burkában), ahol fenntartják a szerkezetét és a genetikai információt jelentő nukleotid-szekvenciát a különféle strukturális fehérjék, enzimek és egyéb sejtbiológiai összetevők, akkor önmagától széttöredezik, a szekvencia összekeveredik, az információ tartalom elvész, és a DNS nagy része alap alkotóelemeire bomlik."

Megfelelően stabilizáló körülmények között körülbelül néhány ezer évet is kibírhatnak hosszabb DNS szakaszok, de a kihalt dinoszauruszok koráig visszamenő időszakot, tehát 250–66 millió évet biztosan nem.

„Az igazi információ a DNS-ben akkor értelmezhető egy organizmus klónozásához, hogyha a különféle géneknek, beleértve az úgynevezett exonokat és intronokat, sőt nem csak a géneknek, hanem különféle génregulációs szakaszoknak, és egyéb, nem fehérjét kódoló szakaszoknak, tehát nagyjából a teljes génállománynak megvan a szekvenciája, vagyis az, hogy a nukleotidok milyen sorrendben vannak. Ez kódolja ugyanis az információt. Ahhoz nagyon hosszú génszakaszoknak, DNS láncoknak kell tökéletesen megőrződniük, hogy releváns információt ki lehessen olvasni belőlük. De pont a szekvencia az, ami elvész, amikor a DNS elkezd lebomlani, feldarabolódni."

Az eredeti ötlet szerint egy borostyándarabban konzerválódott szúnyog jelentette a megoldást a problémára, ami ugyan filmötletnek zseniális, de vajon létezik-e olyan körülmény a természetben, amely lehetővé tesz egy ilyenfajta játékot az élettel?

„Nem gondolnám. Van rá precedens, hogy ki tudtak szedni hétszázezer éve fagyott állapotban lévő ősi lóból olyan genomot, amiből tisztán ki lehetett olvasni a szükséges genetikai információkat, de nem hiszem, hogy egy-másfél millió évnél tovább lenne olyan természetes körülmény, ami teljes genomot megőrizne."

Hiperszalin, vagyis nagy koncentrációjú sós környezetben épségben megőrződhet hosszabb genetikai anyag is. Kérdéses azonban, hogy ilyen extrém sós betemetődési környezet, ami több millió éven keresztül fenn is áll, a természetben előfordulhat-e.

A tudomány mai állása szerint újraalkotni élőlényt klónozással tudunk.

Egyes géneket, illetve teljes génállományt is tudunk klónozni, ha megvan az eredeti példány (templát) teljes hosszában. Minden egyéb azonban toldozgatás-foltozgatás, tehát csak rekonstrukció lenne, nem klónozás, hiszen a klónozás a génszakasz egy az egyben történő lemásolását jelenti, amit csak az eredeti anyag teljeskörű ismeretében tehetnénk meg.

És nem ez az egyetlen probléma.

„Egy génszakaszt vagy akár egy már teljes kiterjedésében ismert génállományt klónozni teljesen mást jelent, mint arról beszélni, hogy pusztán egy klónozott genetikai állományból egy élő szervezetet hozunk létre. Ez utóbbinak a teljes génállomány megléte mellett is számtalan akadálya lenne, többek közt az embrionális fejlődés rendkívüli komplexitása, beleértve az anyaállat szervezetének az embrió fejlődésben játszott szerepét, melyekről a 66 millió évvel ezelőtt kihalt dinoszauruszok esetén szinte semmit sem tudunk biztosan, csak a mai állatok ismerete alapján következtethetünk. Azonban ilyen nagyfokú bizonytalanság, és egy „autentikus anyaállat” hiánya eleve kizárja egy életképes élőlény klónozásának a lehetőségét."

Bármilyen hihetetlen azonban, a dinoszauruszok még mindig virágkorukat élik. Egyik csoportjuk ugyanis az ablakon kinézve is látható. „A dinoszauruszokat nem kell visszahozni, mert az összes madár, ami körülöttünk van, dinoszaurusz. A dinoszauruszoknak ugyanis ez az egyetlen csoportja, ami túlélte a Kréta időszak végi tömeges kihalást. A madarak a most élő Tetrapoda gerincesek (négylábúak) között a legdiverzebb csoport fajszámban."

„A legközelebb úgy kerülhetünk azokhoz a formákhoz, ami az emberek képzeletében dinoszauruszként él, hogyha a mai madarakat genetikailag manipulálva „eldinoszauruszosítjuk”.

A világhírű paleontológus, a Jurassic Park filmek tudományos tanácsadójaként is ismert Jack Horner által megalapított „Dino-Chicken” laborban pontosan ezt próbálják csinálni. Fogakat, hosszú farkat, az összeforrt csontokból álló szárnyvégek helyett különálló ujjakat növesztenek a csirkék mellső végtagján. Az ezekért a tulajdonságokért felelős ősi gének egy része még mindig jelen van a madarakban, de nagy részük „csendesített” (genetic silencing) állapotban van, ami azt jelenti, hogy nem fejeződnek ki. Ha ezek a gének kifejeződnének, akkor elméletileg a madaraknak is lennének fogaik, farkuk stb."

A gének természetesen különféle módokon mutálódhattak is időközben, például egyes génszakaszok elveszhettek, de ezek génmanipulációval (mesterséges gén-inszercióval) visszahelyezhetőek, ha mai közelrokon állatokból, például krokodilokból, ismerjük ezeket a szekvenciákat.

„Az egyetlen dinoszaurusz-csoport, amihez hasonló megjelenésű állatokat talán létre lehet génsebészettel hozni, a kihalt maniraptora theropodák csoportja, amihez például a Velociraptor is tartozik. Ezek azok az általában kisebb termetű tollas dinoszauruszok, amik már megjelenésükben is nagyon madárszerűek voltak. Ezek azok a dinoszauruszok, amikre még talán emlékeztetnének az ilyen génmódosított madarak, de ez is tulajdonképpen

egy torz genetikai lefordítása lenne azoknak a lényeknek, amikről – a fosszíliák alapján – tudjuk, hogy léteztek.

Ha most ránézek néhány mai madárra - például egy kazuárra vagy egy tanyasi pulykára - én bennük is látom azt a dinoszauruszt, ami az emberek fantáziájában él. Ha ugyanis egy felületes szemlélő mellett most elfutna egy, amúgy a valóságban csak pulyka méretet elérő Velociraptor, azt hinné, hogy az egy nagyobb testű, röpképtelen madár."

Ha jobban körülnézünk a természetben, pár dinoszaurusz rokont is találunk a mai hüllők között. Ők pedig a krokodilok, akik ugyan nem dinoszauruszok, de a mai madarak és a kihalt dinoszauruszok legközelebbi élő rokonai.

„A madarak elveszett dinoszaurusz jellegeinek genetikai vizsgálatához ezért a legmegfelelőbb alanyok a mai krokodilok. Nekik például funkcionális fogazatuk van, mely kifejlődésének genetikai háttere feltárható, és az így azonosított gének összevethetők a madarak homológ génjeivel, hogy kiderüljön, milyen mutációk felelősek a fogazat eltűnéséért a madarakban, és hogy mindez mikor és hogyan történt a törzsfejlődés során. Ez alapján megpróbálhatnánk visszaállítani a madarakban ezeknek a fogazat kialakulásáért felelős géneknek a „krokodil-szerű” állapotát különféle géntechnikákkal, bár a funkcionális fogazat teljes genetikai feltérképezése sem annyira egyszerű ilyen távoli rokon állatok esetén. "

Akármilyen génsebészeti módszerrel is próbálkozik az emberiség, nem lesz olyan egyszerű összetenni egy „jól működő" élőlényt.

„Természetesen amikor belepiszkálunk ezekbe a dolgokba, egy csomó minden más dologba is belepiszkálunk, amiről nem tudjuk, hogy mi lesz a következménye. A mai napig a teljes genom nagy részének funkciója és/vagy egyéb jelentősége rejtély a rengeteg kutatás ellenére is. Azokban az állatokban sem értünk sok mindent, amik itt élnek körülöttünk. Hogy tudunk-e majd valaha egy életképes félig dino - félig csirkét keltetni, hát nem tudom, de etikailag én biztos nem értenék egyet vele, mert egy ilyen kiméra mindenképpen állatkínzás lenne."

Ugyan Max Hodak nem fejtette ki, hogy milyen technikára utalt, amikor a tweet-jében arról írt, hogy lehetséges egy Jurassic Park létrehozása, úgy tűnik azonban, hogy az emberi fantáziát még nem képes követni a technológia.

„Sokszor elhangzik, hogy a gerincesek genetikai állományának igen magas százaléka tulajdonképpen ugyanaz. Ezt egyszerű kimondani, de hogy valójában ez mit takar, és mit jelent? Hiszen pont abban a pár százalék különbségben rejlenek azok a genetikai információk, amik például megkülönbözetették a Triceratops-ot vagy T-rex-et a mai krokodiloktól és a madaraktól. Ez az a pár százalék, ami számunkra örökre elveszett a földtörténeti múltban, és amit véleményem szerint soha semmilyen körülmények között nem fogunk tudni visszahozni vagy visszaállítani. Ez lehetetlen."


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Afrika a vártnál gyorsabban szakad ketté, új óceán van születőben
Geológusok megállapították, hogy a földkéreg egy kritikus vastagság alá vékonyodott a Nagy Afrikai Hasadékvölgyben. A folyamat végén, néhány millió év múlva egy új óceán jöhet létre, ahogy az Indiai-óceán vize elárasztja a mélyedést.


Geológusok megállapították, hogy az afrikai kontinens a vártnál gyorsabban halad a kettészakadás felé. A Nature Communications című tudományos folyóiratban megjelent tanulmány szerint egy aktív hasadék Kelet-Afrikában elérte a „kritikus küszöböt”, és a folyamat végén egy új óceán születhet – írta meg a ScienceAlert. A „hamarosan” persze geológiai léptékben értendő, ami még néhány millió évet jelent.

„Azt találtuk, hogy a szakadás ebben a zónában előrehaladottabb, és a kéreg vékonyabb, mint ahogy bárki gondolta”

– mondta Christian Rowan, a Columbia Egyetem geotudósa.

A kutatók a Kelet-afrikai-árokrendszer egy meghatározott részére, a Kenyán és Etiópián áthúzódó, több száz kilométeres Turkana-hasadékra fókuszáltak. Korábbi szeizmikus mérések újraelemzésével megállapították, hogy a földkéreg a hasadék közepén mindössze 13 kilométer vastag, míg a peremeken meghaladja a 35 kilométert.

Ez a vékonyodás jelzi az úgynevezett „kivékonyodás” vagy „nyakazódás” fázisát. Amikor egy kontinens kérge 15 kilométernél vékonyabbra nyúlik, a szétszakadás gyakorlatilag elkerülhetetlenné válik. „Minél vékonyabb lesz a kéreg, annál gyengébbé válik, ami elősegíti a hasadás folytatódását” – magyarázta Rowan.

A folyamat hátterében az áll, hogy az Afrikai-lemez két részre válik: a kontinens nagyját hordozó, hatalmas Núbiai-lemezre nyugaton, és a kisebb Szomáliai-lemezre keleten. Ez utóbbihoz kapcsolódik az a térség is, amely Madagaszkár szigetét is magában foglalja, bár a geológusok itt különálló, kisebb mozgó egységeket, például Lwandle-mikrolemezt is azonosítottak.

„Elértük a kritikus küszöböt”

– erősítette meg Anne Bécel geofizikus, a tanulmány társszerzője.

Pár millió év múlva a kivékonyodás fázisát az óceánosodás követi. A kéreg annyira elvékonyodik, hogy a mélyből feltörő magma új óceáni medencét és tengerfeneket hoz létre, amelyet az Indiai-óceán vize tölt majd fel. Egy ehhez hasonló, előrehaladottabb folyamat már most is megfigyelhető az északkelet-afrikai Afar-mélyföldön.

A felfedezés legérdekesebb része az emberi evolúcióra vonatkozó következtetése. A kutatók szerint a Turkana-hasadékban a kivékonyodás körülbelül 4 millió évvel ezelőtt kezdődött, egy heves vulkáni tevékenységet követően. Ez egybeesik a térségben talált legkorábbi emberelőd (hominin) kövületek korával.

A folyamat felgyorsította az üledékképződést, ami tökéletes körülményeket teremtett a fosszíliák megőrződéséhez. Lehetséges tehát, hogy ez a terület nem azért számít az emberiség bölcsőjének, mert ott zajlottak volna kiemelkedő evolúciós események, hanem mert a geológiai folyamatok kivételesen jó állapotban konzerválták az ott élt élőlények maradványait.

„Úgy véljük, ezek a tektonikus változások alapvető szerepet játszottak a Turkana-tónál lévő Nagy Afrikai Hasadékvölgy kivételes paleoantropológiai leletanyagának kialakításában”

– írják a kutatók.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
TUDOMÁNY
A Rovatból
A világon elsőként nálunk gyógyítják anyatejjel az oxigénhiánnyal született kisbabákat, egy márciusban született kisfiú is megkapja a kezelést
A Semmelweis Egyetem klinikáján orron keresztül juttatják be az anyatejet az agykárosodott babák szervezetébe. A kutatók szerint az anyatejben lévő őssejtek segíthetik az agy regenerációját, a módszer biztonságosságát pedig már igazolták.


Anyatejet csepegtetnek egy apró fecskendővel egy oxigénhiánnyal született kisbaba orrába a Semmelweis Egyetem klinikáján – egy világszinten is úttörő magyar módszerről számolt be csütörtök este az RTL Híradó.

A forradalminak tűnő eljárással az oxigénhiány miatt agykárosodott újszülöttek agyának regenerációját próbálják segíteni. A speciális terápiát a világon először alkalmazták így, a kezelést egy márciusban született kisfiú is megkapja. A lényege, hogy a babáknak 28 napon keresztül, naponta kétszer, orron keresztül juttatják a központi idegrendszerükbe a saját édesanyjuktól származó tejet. A márciusi kisfiú édesapja a Híradónak arról beszélt, miért éltek a felajánlott lehetőséggel.

„Nyilván az ember szívesen részt vesz ilyenkor ebben, igazából mindenben, ami egy kicsit növeli a gyermek gyógyulási esélyeit, vagy felgyorsítja ezt.”

Az apa azt is hozzátette, szimpatikus volt számukra, hogy egy teljesen természetes anyagról van szó. De hogyan is működik pontosan a módszer? A kutatók szerint az anyatejben lévő őssejtek és más értékes anyagok – például idegsejt-növekedési faktorok – így felszívódva segíthetik az agy gyógyulását. A kutatás egyik szerzője, Dr. Méder Ünőke egy szemléletes hasonlattal írta le a folyamatot.

„Mi ezt úgy képzeljük el, hogy az őssejt bejut a központi idegrendszerbe, és ott mint egy karmester, különböző faktorokat kibocsájtva segíti az idegrendszer regerenációját.”

Az eljárás nem előzmény nélküli. A Semmelweis Egyetem kutatócsoportjának megvalósíthatósági és biztonságossági vizsgálatát a Pediatric Research nevű rangos szaklap közölte. A módszert korábban már sikeres állatkísérletek is igazolták, Németországban és Kanadában pedig koraszülötteken alkalmazták. A szakemberek ugyanakkor hangsúlyozzák: a terápia jelenleg kizárólag újszülötteken alkalmazható, és ők is csak a saját édesanyjuk anyatejét kaphatják meg a kezelés során.

A hatásosságot egyelőre nem bizonyították, a jelenlegi adatok a kezelés biztonságosságát és megvalósíthatóságát igazolják.

A terápia hatékonyságát egy most is futó, nagyobb, úgynevezett randomizált, kontrollált vizsgálat (NEO-BRIGHT) fogja tisztázni a Semmelweis Egyetemen.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Egy magára hagyott SpaceX-rakéta csapódik a Holdba nemsokára, új kráter képződhet miatta
Bill Gray csillagász számításai szerint egy 2025-ben indított Falcon 9 rakétafokozat éri el a Holdat. A becsapódás szerinte nem veszélyes, de egy új krátert hozhat létre a felszínen, ami később tudományos vizsgálatok tárgya lehet.


Egy tavaly útnak indított Falcon 9 rakéta felső fokozata csapódhat a Holdba augusztus 5-én, magyar idő szerint reggel 8 óra 44 perckor – számolt be róla a Rakéta.hu. A magára hagyott, sodródó űreszköz pályáját Bill Gray csillagász, a Project Pluto nevű kutatás vezetője számította ki, aki szerint a becsapódás várhatóan új krátert hoz majd létre a Hold felszínén.

A rakétafokozatot 2025 elején indították, hogy két holdszondát, a sikeresen leszálló Blue Ghostot és a leszálláskor kudarcot valló Resilience-t juttassa célba. A küldetés teljesítése után a kiégett alkatrészt a Föld–Hold rendszerben hagyták keringeni.

„Ez senkire sem jelent veszélyt, de rávilágít arra a bizonyos gondatlanságra, ahogyan a hátrahagyott űreszközöket, vagyis az űrszemetet kezeljük” – fogalmazott Bill Gray.

A Falcon 9 fokozata által létrehozott új kráter azonban később tudományos vizsgálatok tárgya lehet, segítve a kutatókat a Hold felszínének jobb megértésében.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Hatalmas magyar tudományos áttörés hozhatja el a gyógyszerfejlesztés új korszakát
Magyar kutatók részvételével olyan módszert mutattak be, amely a kvantumkémia legnehezebb problémáit is képes kezelni. Az eljárás felgyorsíthatja a bonyolult enzimek, például a citokróm P450 májenzim modellezését, ami kulcsfontosságú a gyógyszerkutatásban.


Magyar kutatók részvételével olyan módszert mutattak be, amely a kvantumkémia különösen nehéz számítási feladataiban hozhat előrelépést. A fejlesztés lényege, hogy a mesterséges intelligenciára optimalizált hardverekkel is lehetséges olyan, korábban túl bonyolultnak vagy túl költségesnek tartott rendszereket modellezni, amelyek felgyorsíthatják új katalizátorok, félvezetők és gyógyszerek tervezését.

A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont és az Eötvös Loránd Tudományegyetem munkatársai olyan új számítási módszert dolgoztak ki, amely lehetővé teszi a legbonyolultabb molekuláris rendszerek modellezését.

A módszer kidolgozásában Legeza Örs, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos tanácsadója és Menczer Andor, az ELTE PhD-hallgatója vett részt.

A kutatók két rendkívül összetett rendszert, a légköri nitrogén megkötésében kulcsszerepet játszó FeMoco nevű vas–molibdén kofaktort, valamint a számos vegyi anyag lebontásáért felelős citokróm P450 májenzimet vizsgálták meg sikeresen.

A munka egy széles körű nemzetközi együttműködésben valósult meg, amelyben az Nvidia, a Sandbox AQ, a Müncheni Műszaki Egyetem és a Pacific Northwest National Laboratory szakemberei vettek részt – írta az amerikai kutatóközpont a honlapján.

Legeza Örs, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos tanácsadója szerint az eredmény új távlatokat nyit.

„Azzal, hogy a vegyes pontosságú DMRG módszerrel kémiai pontosságot értünk el, gyakorlati utat nyitottunk a következő generációs Blackwell rendszerek alkalmazásához a katalízis, a bioszervetlen kémia és az anyagtudomány területén” – fogalmazott.

A kutatás során bebizonyosodott, hogy a mesterséges intelligencia fejlesztésére tervezett grafikus processzorok (GPU-k) nemcsak gyorsak, hanem a kvantumkémiai számításokhoz szükséges pontossággal is rendelkeznek.

A fejlesztés hosszabb távon hozzájárulhat ahhoz, hogy a ma még szuperszámítógépeket igénylő kvantumkémiai szimulációk rutinszerűbbé váljanak. A módszer segítheti a bonyolult molekuláris rendszerek számítógépes modellezését, ami felgyorsíthatja új katalizátorok, félvezető anyagok és gyógyszerek tervezését.

Sotiris Xantheas, az amerikai Pacific Northwest National Laboratory számítási kémikusa a felfedezés jelentőségét hangsúlyozta.

„Tanulmányunk megmutatja, hogy a mesterségesintelligencia-orientált hardver nemcsak gyors, hanem nagy pontossággal képes kezelni az erősen korrelált kvantumkémiai problémákat a számítási lehetőségek határán belül” – mondta.

Legeza Örs neve korábban egy személyes hangú koronavírus-beszámoló miatt is szerepelt a sajtóban. A járvány idején egy megrázó írásban dokumentálta saját, súlyos lefolyású betegségének történetét és kórházi kálváriáját.

A fizikus akkor úgy fogalmazott:

„Olyan fájdalomra ébredtem, amilyet még soha nem éreztem.”

Az új módszerrel a kvantumkémia legnehezebb problémái is nagy pontossággal kezelhetővé válnak az MI-feladatokra tervezett hardvereken. Hosszú távon ez azt jelentheti, hogy a ma még szuperszámítógépes luxusnak számító számítások mindennapossá válhatnak, ami felgyorsíthatja az anyagtudományi és gyógyszerfejlesztési kutatásokat.

Via HUN-REN


Link másolása
KÖVESS MINKET: