Neobvyklý supravodič

31.8.2004
Sedm mikrometrů silná vlákna nového supravodiče (foto P.Adams/LSU).

Neobvyklý supravodič připravil tým fyziků z Princeton University a Louisiana State University v Baton Rouge. Tvoří ho směs tvořená hořčíkem, uhlíkem a niklem nanesená na uhlíkových vláknech. Supravodivé vlastnosti získá při 8 K. Supravodivých materiálů již známe celou řadu, jaký má potom smysl připravovat stále další a další? Nově připravená látka však tvoří přechod mezi dvěma různými typy supravodičů, takže nepochybně přispěje k dalšímu pochopení této vlastnosti.

Měření elektrického složky světla

31.8.2004

Světlo, stejně jako jiné elektromagnetické vlnění, tvoří dva oscilující na sebe kolmé vektory – elektrický a magnetický. U dostatečně pomalého záření, jako jsou například radiové vlny, můžeme měřit elektrický vektor standardními přístroji. Avšak světlo kmitá tak rychle, že pro změření změn jeho elektrického vektoru bychom potřebovali přístroje desettisíckrát rychlejší než ty, kterými disponujeme. Nicméně velkému týmu německých a rakouských fyziků se podařilo měřit elektrický vektor světla pomocí jeho interakce s elektronem, jež byl právě uvolněn ultrakrátkým ultrafialovým pulsem. Stručně můžeme říci, že vlna červeného světla může uvolňující se elektron zpomalit či urychlit dle aktuální velikosti svého elektrického vektoru.

Nová mikroskopická technika ukazuje celý obraz objektu

31.8.2004

Existuje řada technik, jak mapovat in vivo vzorky v milimetrové oblasti. Optická projekční tomografie zobrazuje embrya s vysokým rozlišením, ale pouze u fixovaných vzorků. Magnetická rezonance a optická koherenční tomografie umožňují neinvazivní zobrazování, ale neposkytují dostatečný kontrast. Laserová rastrovací mikroskopie používající zelený fluoreskující protein (GFP) umožňuje zobrazit rozložení proteinů v živém organismu s vysokým rozlišením, ale nemá dostatečnou hloubku v heterogenních vzorcích. Nová metoda selektivní plošné iluminační mikroskopie (SPIM) vyvinutá v laboratořích EMBL v Heidelberku posvítí laserovou ploškou 2-8 mikrometrů tlustou na řez biologického vzorku a pak vzorkem pohybuje, tak aby zachytila obraz v různé hloubce. Vzorky jsou umístěny ve válci s nízkou koncentrací agarosy, přičemž rozptyl a absorpce ve vzorku tkáně jsou korigovány rekonstrukcí s pomocí vícenásobných trojrozměrných údajů o témže objektu, získaných z různých úhlů. Byly už získány obrázky z embryí ryby Oryzias latipes, kdy s pomocí GFP se podařilo zobrazit vnitřní struktury čtyřdenního embrya s rozlišením 6 mikrometrů až do hloubky 0,5 mm, což je přibližně rozměr celého embrya. Nyní se vynálezci této metody snaží získat obchodní partnery pro výrobu příslušného optického přístroje.

Objevuje se další dráha účinku RNAi

30.8.2004

Ribonukleotidová interference nedávno popsaná se týkala posttranskripčního účinku RNA při „umlčování” genů (viz Akadémon červenec 2004). V polovině srpna tohoto roku se objevily údaje o tom, že jak u rostlin tak v lidských buňkách působí RNAi inhibičně už na transkripční úrovni, tedy při přepisu DNA na RNA. RNAi aplikovaná v lidských fibroblastech způsobila až 70procentní snížení úrovně mRNA. Lékařská obec tu vidí i terapeutický potenciál použití RNAi, a to zejména pro její dlouhodobé účinky.

Použití různých kodónů pro stejnou aminokyselinu

23.8.2004

Celá řada aminokyselin je kódována několika různými triplety bází v DNA (například UCU, UCC, UCA a UCG pro serin) a v literatuře se objevovaly občasné indicie, že v bakteriích jsou preference pro určitý kodón odlišné například od octomilky (Drosophila melanogaster). V srpnu 2004 se objevily práce zejména z laboraoře J.B. Plotkina v Bauerově centru pro genomový výzkum na Harvardově univerzitě, že různé kodóny pro touž aminokyselinu se preferují i v různých lidských tkáních, kdy se zkoumal mozek, játra, děloha, varle, vaječník a pochva. Našly se zřetelné rozdíly v preferencích mezi jednotlivými orgány. Určitou úlohu tu mohou hrát zásoby tRNA v té které tkáni, ale stejně tak i modifikace mRNA. I když existují rozdíly mezi různými orgány téhož druhu, prakticky nejsou rozdíly například mezi mozkem lidským a mozkem myším.

Největší astronomická observatoř dávného věku

22.8.2004

30.července oznámili v Jižní Americe archeologové, že objevili největší známou observatoř užívanou Inky k určování poloh Slunce a Měsíce. Observatoř pojmenovaná Ushnu se nalézá v provincii Huanuco v centrálním Peru. Kamenná struktura je dlouhá 48 metrů, široká 32 metrů a vysoká 4 metry.

Chřástal na Filipínách

22.8.2004
Calayanský chřástal – foto BirdLife

Britsko-filipínská ornitologická expedice zkoumající Babuyanské ostrovy na severu Filipín objevila na ostrově Calayan úplně nový druh nelétavého ptáka, kterého zařadila do čeledi chřástalů. Konkrétně se jmenuje Chřástal calayanský - Gallirallus calayanensis. Z našich chřástalů je asi neznámější lyska. Ostrov Calayan o rozloze 196 km čtverečních leží 70 km severně od pobřeží Luzonu a žije na něm asi 8.500 obyvatel, naprostá většina ve správním středisku na jihu ostrova. Nový druh ptáka žije na severu a je místním obyvatelům dobře znám pod jménem piding. Dříve nebyl objeven proto, že poslední ornitologická expedice pobývala na Calayanu právě před 100 roky, v letech 1903 – 1904.

Objev nového ptáka není až taková vzácnost, dochází k němu jednou až dvakrát ročně. Chřástalové však patří k ohroženým druhům a řada z nich již byla vyhubena, protože často jde o nelétavé ptáky a malá ptačí populace v izolované lokalitě, jako např. ostrov, může snadno vyhynout.

Zemřel Francis Crick

22.8.2004

Spolunositel Nobelovy ceny za fyziologii nebo lékařství v roce v 1962, spolu s Jamesem Watsonem, Francis Crick se narodil 8. března 1916 v Northamptonu v Anglii a získal magisterský titul ve fyzice na University College v Londýně v roce 1937. Vždy dokázal rozeznat ve vědě to, co bylo výzvou pro nadšené badatele, a tak se po několika pokusech v jiných oborech usadil v roce 1949 v Medical Research Council v Cambridgei, aby studoval molekulární biologii. Šlo mu o to, studovat jevy na rozhraní živé a neživé přírody, a tak u Maxe Perutze získal doktorát v oboru rentgenové difrakce proteinů. Jeho nezvratný přínos tkví ve formulaci centrálního dogmatu molekulární biologie: DNA--RNA--protein. Když publikoval 87 prací v tomto oboru, Crick se v roce 1977 pustil do neurobiologie, a to v Salkově ústavu v La Jolla v Kalifornii. Studoval podstatu lidského vědomí a vnesl do oboru exaktnost, která mu do té doby chyběla. Francis Crick zemřel 28. července 2004 v San Diegu na rakovinu tlustého střeva.

Kolik počítačových programů se ve světě krade?

21.8.2004

Celkový objem pirátského prodeje software na světě dosáhl 60 % celkového legálního prodeje software. Jak tvrdí Business Software Aliance, organizace špičkových firem (včetně Intel, Microsoft a IBM) představuje to 60 % celkového legálního prodeje software.

Nové úlohy pro RNA

20.8.2004
Pohybují se hlístice háďátko obecné (Caenorhabditis elegans). Obr www.wikipedia.org

Zkratka RNA pro ribonukleovou kyselinu (ribonucleic acid) se užívá od roku 1948, i když sám termín vznikl v roce 1931. Od té doby byla popsána celá řada různých RNA (tRNA, mRNA, rRNA, dsRNA, iRNA atp.). Teprve před pěti lety se objevila jakoby nesystémová zkratka RNAi, což ovšem neznamená nějakou novou ribonukleovou kyselinu, nýbrž jev zvaný RNA interference čili ribonukleotidová interference. Jde tu o úlohy různých malých molekul RNA v potlačování funkce genů. Známe už nejméně čtyři typy: 1. siRNA (short interfering RNA) je dvouřetězcová RNA o 21–22 nukleotidech, která potlačuje (či umlčuje) geny tím, že posiluje štěpení informační RNA (mRNA) s přesnými komplementárními sekvencemi, nebo přivádí na scénu proteiny, které inhibují DNA s komplementární sekvencí. 2. miRNA (microRNA) je jednořetězcová RNA o 19–25 nukleotidech, která je kódována ve většině mnohobuněčných organismů a je evolučně uchována; potlačuje určité geny ve stadiu proteosyntézy. 3. tncRNA (tiny non-coding RNA) je RNA o 20–22 nukleotidech nedávno objevená v hlístici Caenorhabditis elegans; není evolučně uchována a její funkce není jasná. 4. smRNA (small modulatory RNA) je krátká dvouřetězcová RNA objevená letos u myší, která dovoluje expresi specifických neuronových genů pouze u dospělých živočichů.

El Nino se opět přihlašuje

20.8.2004
Schéma oceánského a vzdušného proudění v rovníkovém Pacifiku za normální situace (vlevo) a při jevu El Nino (vpravo). Povšimněte obráceného směru oceánského proudění, změněných teplot a intezivnějšího výparu blíže k pobřeží.

V USA mají očekávat neobvyklé deště, v Austrálii mimořádné sucho – vyplývá to z předpovědi pracoviště, které se zabývá oceánským proudem El Nino, Climate Prediction Centre v marylandském Camp Spirings. Odborníci 5.srpna prohlásili, že ohřívající se voda oceánu u rovníku svědčí o tom, že El Nino začne výrazně planetu opět ovlivňovat v Tichém oceánu během tří měsíců.

Výroba enzymů z proteinů

19.8.2004

Počítačová technika umožnila vědcům přeměnit protein bez jakékoli katalytické (tedy enzymové) aktivity na specificky aktivní enzym. Šlo tu o ribosu vázající protein, známý z dřívějších pokusů o vazbu serotoninu a trinitrotoluenu. Tentokrát se ho podařilo přeměnit na triosafosfátisomerasu, která katalyzuje přeměnu dihydroxyacetonu na glyceraldehyd-3-fosfát. Podstatou přeměny bylo určení přesné orientace tří aminokyselin v aktivním centru enzymu, Glu, His a Lys, a kontrola pohybu polypeptidového řetězce během katalýzy. Vědci věří, že současný stav výpočetní techniky a schopnost používat vhodných algoritmů v sobě mají úžasnou budoucnost, i když i ta nejlepší varianta vyrobené triosafosfátisomerasy měla pouze 0,1 % aktivity přírodního enzymu.

Stále se neví, co bude s Hubblovým kosmickým teleskopem

19.8.2004

Uvažování o budoucnosti tohoto vesmírného dalekohledu ovlivnilo nyní nové nepříjemné zjištění – 3.srpna selhal důležitý přístroj dalekohledu, spektrograf, který umožňuje například získávat ultrafialové údaje o černých děrách nebo jemných pohybech galaxií. Náhradní aparatura je přitom už připravena – ale jak tomu bude s možností opravárenského letu raketoplánu, se kterým se přestává počítat? Podle informace Státního úřadu pro letectví a kosmonautiku jedna z úvah zveřejněných 29.července navrhuje, aby nástupce Hubblova kosmického teleskopu měl stejně velké zrcadlo – o průměru 2,4 metru a byl vybaven aparaturami, které jsou už vyrobeny a měly být využity při opravách teleskopu stávajícího. Takže stále nejasno.

Kolik máme receptorů pro hořkou chuť?

18.8.2004

Ve škole jsme se učili, že rozeznáváme čtyři chutě, sladkou, hořkou, slanou a kyselou – nedávno k nim přibyla i chuť koření do polévky, v podstatě glutamové kyseliny, nemluvě o vjemech, jako je pálivost papriky (kapsaicin), což však mnozí nepovažují za chuť. Mezitím se ukázalo, že pro vjem hořkosti máme 24 různých receptorů. Jeden z nich byl nyní podrobněji zkoumán - tento receptor rozeznává pouze hořkost beta-glukopyranosidů, jako např. salicinu z vrbové kůry. Specifita tohoto receptoru je dána přítomností glukosy a velké hydrofobní skupiny (fenyl, benzyl, naftyl). Na přítomnost obdobných sloučenin s alfa-vazbou na glukosu nebo s beta-vazbou na galaktosu tento receptor nereaguje.

Místo výstavby budoucího Mezinárodního termonukleárního experimentálního reaktoru stále neurčeno

18.8.2004

Naděje, že spojený svět vytvoří ITER – Mezinárodní termonukleární experimentální reaktor – nástroj, který by měl umožnit zkonstruovat termojadernou elektrárnu, stále neumírá. Svědčí o tom i skutečnost, že USA zcela zastavily své vlastní výzkumné práce v této oblasti, projekt Fusion Ignition Research Experiment. (Jedním z důvodů má prý být i to, že nepočítal s využitím supravodivých magnetů, které mají být využity v ITER.) Nepříjemné je, že se partneři projektu stále ještě nedomluvili, kde bude reaktor stavěn, ač se několikrát zdálo, že dohoda byla dosažena. Evropská unie, Čína a Rusko trvají i nyní na Cadarachu ve Francii a USA, Jižní Korea a Japonsko na japonském místě Rokkashomura. A prý to nevypadá na brzkou dohodu.

Mořský červ žije z velrybích kostí

18.8.2004
Samička červa Osedax roseus. Zelenavá část je zanořena do kosti. Obr. Robert C. Vrijenhoek, Shannon B. Johnson & Greg W. Rouse 10.11.2009,  Creative Commons Attribution 2.0 Generic licence.

Nový rod červů s krajně nezvyklým metabolismem a životním cyklem objevili oceánologové z amerického Monterey Bay Aquarium Research Institute. Na dně podmořského kaňonu u kalifornských břehů našli v hloubce tří kilometrů kostry velryb pokryté kobercem zvláštních, vědě doposud neznámých červů. Jejich samice jsou silné asi jako tužka a dorůstají délky jen několika centimetrů. Nemají vyvinuty oči, ústa ani žaludek. Jejich tělo vyplňuje balónkovitý váček naditý vajíčky. Z váčku vybíhají na všechny strany zelenavé „kořínky“ nořící se do velrybích kostí. Ze zbytků kostní dřeně čerpá samice živiny především ve formě tuků. Rozklad tuků pro ni zajišťují symbiotické bakterie. Koloběh živin mezi kostmi, bakteriemi a červem není zatím zcela jasný. Červ dostal latinské rodové jméno Osedax čili „hltač kostí“. Analýzy DNA odhalily jeho příbuzenství s kroužkovci, kteří obývají okolí podmořských vřídel horké solanky. Samostatná evoluce „hltačů kostí“ je dlouhá zřejmě 42 milionů let a trvá tedy zhruba stejně dlouho jako evoluce velryb. Symbiotické bakterie „hltačů kostí“ jsou naprostým unikátem. Žádný ze známých hlubinných bezobratlých tvorů ve svém těle nic podobného nehostí. Nejblíže mají tyto bakterie k mikroorganismům z ropných ložisek.

Pokud jsme zatím mluvili jen samicích, je to proto, že samci jsou snadno k přehlédnutí a na rovní pohled by je nikdo neřadil ke stejnému živočišnému druhu jako samice. Mají přímo mikroskopické rozměry a nejsou vlastně ničím jiným než „továrnou na spermie“. Samice jich může najednou nasát do vaku s vajíčky více než stovku. Po oplození se začne vyvíjet larva, která si volí pohlaví podle okolností. Pokud narazí na volný povrch velrybí kosti, změní se na samici. Pokud najde jen kosti obsazené samicemi, změní se na samce, který nalezené samice oplodní. Obr.Robert C. Vrijenhoek, Shannon B. Johnson & Greg W. Rouse 10.11.2009.

akademon.cz 8.5.2013: K tomu, aby se dostali do kostí, používají červi Osedax roseus kyselinu, kterou se proleptávají dovnitř, aby získali tuk a kolagen, jež jejich symbiotické bakterie přemění na výživu. Zjistil to se svými kolegy Greg W. Rouse ze Scripps Institution of Oceanography v kalifornské La Jolle.

prof.Arnošt Kotyk 20.9.2013: Dva druhy kosti žeroucích červů byly objeveny v chladných antarktických vodách. Nový druh Osedax antarcticus byl nalezen při ohlodávání velrybích kostí na mořském dně.

Sklo z oxidu hlinitého

17.8.2004

Pokud jakoukoli taveninu velmi rychle ochladíme, vznikne tuhá látka s amorfní strukturou, tedy vlastně sklo. Nejrozšířenější je standardní křemičitanové sklo, kde dostatečná rychlost ochlazování je dosažitelná bez větších problémů. I skla z jiných látek však mohou mít zajímavé vlastnosti. Např. sklo na bázi oxidu hlinitého se vyznačuje velmi vysokým indexem lomu. Pro přípravu této látky však musíme taveninu chladit rychlostí 1000 K za sekundu, což je skutečně velmi obtížně dosažitelné. Anatoly Rosenflanz ze společnosti 3M připravil větší množství skla z oxidu hlinitého s přídavky oxidu lanthanitého, gadolinitého, erbitého, yttritého, neodymitého nebo europitého, když nepatrné kapičky taveniny foukal z kyslíko-vodíkového plamene přímo do vody. Použitelný materiál získal pak sintrováním drobných úlomků za teploty do 1000 stupňů Celsia.

Dva nové Saturnovy měsíce

17.8.2004
Čtverec označuje měsíček S/2004 S2 (foto NASA)

NASA oznámila, že sonda Cassini zaznamenala 1.června 2004 dva další Saturnovy měsíce, čímž jejich počet vzrostl ze 31 na 33. Nové objekty o průměrech 3 a 4 km, pojmenované S/2004 S1 a S/2004 S2, obíhají po oběžných drahách o poloměrech 194.000 km a 211.000 km, tedy mezi drahami dvou již delší dobu známých měsíců, Mimas a Enceladus. Není vyloučeno, že objekt S/2004 S1 pozorovala družice Voyager již před 23 lety. V tom případě nese jméno S/1981 S14. Nové měsíce jsou dosti malé, další nejmenší měsíc dosahuje průměru 20 km.

Evoluce duplikací genomu

17.8.2004

Za poslední tři roky byly prozkoumány sekvence genů v deseti druzích kvasinek a čtyři z nich jsou předmětem intenzivního studia a porovnávání – kromě dříve známé pekařské kvasinky Saccharomyces cerevisiae jsou to Candida glabrata (lidský patogen), Kluyveromyces lactis (častý objekt genetických studií), Debaryomyces hansenii (slanost tolerující kvasinka) a Yarrowia lipolytica (využívající methan jako zdroj uhlíku). Výsledkem studia je překvapivé zjištění, potvrzující názor Wolfea a Shieldse z roku 1997, že při evoluci kvasničných druhů docházelo nejen k tandemové duplikaci genů a segmentové duplikaci desítek a stovek genů, ale i k duplikaci celého genomu. Předpokládá se, že takové duplikace doprovázely i vývoj složitějších organismů a vyskytují se i názory, že člověk se liší geneticky méně od mořských bezobratlých než se liší kvasinky mezi sebou.

Konec padělání podpisů?

17.8.2004

Giuseppe Schirripa Spagnolo se svými kolegy z Universita degli Studi "Roma Tre" vyvinul novou techniku, jež významně zjednoduší zjišťování padělaných podpisů. Holografickou technikou totiž mohou získat údaje o tom, jak moc ve které části tahu perem podepisující se člověk tlačil. Naprosto eliminovat padělání podpisů se nejspíš nezdaří, ale bude to zas o něco těžší.

Japonci vypustili do vesmíru obří skládačku

16.8.2004

9.května ráno odstartovala z japonského kosmodromu v Kagošimě malá raketa S-310, která vynesla na oběžnou dráhu dvě složené plachty. První z nich se rozložila 100 sekund po startu ve výšce 122 km, druhá 169 km. O několik okamžiků později obě shořely po vstupu do atmosféry. Jaký účel měl tento pokus a proč má vůbec smysl vypouštět plachty do kosmického prostoru? Kromě větru může plachtu a tedy i k ní připojenou raketu hnát totiž i proud fotonů, tedy sluneční záření. Hybnost, kterou jeden foton předá plachtě, je samozřejmě nepatrná, avšak dopadá-li jich velké množství po dlouhou dobu, může kosmická plachetnice dosáhnout velké rychlosti, protože odpor prostředí v kosmu prakticky neexistuje. Cílem provedené pokusu bylo zjistit, zdali se plachta o průměru 10 m a tloušťce 7,5 mikrometru, složená do co nejmenšího objemu, dokáže řádné rozprostřít. Nutno konstatovat, že experiment proběhl úspěšně.

Na boj s aidsem chybějí peníze?

16.8.2004

Na boj s virem HIV působícím onemocnění aids se nedostává finančních prostředků – to bylo hlavní motto zasedání 15.mezinárodní konference o boji s aidsem, která se konala v Bangkoku. Virem HIV má být na světě nakaženo 38 milionů lidí, z nichž 4,8 milionu nakazilo loni. Dvě třetiny HIV-pozitivních lidí žije v subsaharské Africe, kde jsou jejich naděje na potřebné léky mizivé. Obavy epidemiologů se však nyní soustřeďují na Asii, kde se nákaza výrazně zvyšuje mezi prostitutkami a narkomany. V Bangkoku se uvádělo, že vyvstává nebezpečí situace, kdy se stav v Asii bude podobat stávající katastrofě v Africe. Generální sekretář OSN Kofi Annan kritizoval v úvodu konference USA a evropské státy, že věnují málo peněz na boj s aidsem, tuberkulózou a malárií. Celosvětový fond boje s aidsem, tuberkulózou a malárií požaduje pro svůj program do roku 2005 3,5 miliardy dolarů. Evropa by však chtěla přispět jednou miliardou a USA mají v úmyslu svůj zamýšlený příspěvek 1,2 miliardy dolarů snížit na polovinu a peníze poskytovat na tyto účely svými vlastními kanály. Seth Berkeley, prezident nevýdělečné organizace International AIDS Vaccine Initiative požadoval na konferenci zdvojnásobit prostředky na vývoj vakcín na 1,2 miliardy dolarů ročně. Na nesmírně drahé zkoušky nových látek totiž čeká na tucet kandidátů

S iontovými kapalinami k čistšímu světu

15.8.2004
 1-butyl-3-methyl-imidazolium

Zlato i stříbro lze pomocí iontových kapalin získávat z rud způsobem, který je mnohem šetrnější k životnímu prostředí než dosavadní postupy, např.loužení pomocí kyseliny sírové. Konkrétně v prostředí 1-butyl-3-methyl-imidazolium hydrogensíranu se síranem železitým jako oxidačním činidlem lze z práškových rud jako pyrit, chalkopyrit či sfalerit získat přes 85% zlata obsaženého pouze ve stopovém množství. Iontovými kapalinami rozumíme látky, jež za normální teploty zůstávají kapalné, nekrystalují, přestože je tvoří ionty. Zpravidla jde o organický kation doprovázeným anorganickým aniontem někdy ještě s organickým funkčními skupinami. Takové látky vytvářejí pravidelnou krystalovou strukturu jen velmi obtížně.

Němečtí chemici vyvinuli způsob, jak pomocí iontových kapalin odstranit síru z ropy a jejích produktů. Dosavadní metoda spočívá v hydrogenaci sirných sloučenin v ropě na sirovodík a odpovídající uhlovodíky za vysokého tlaku a teploty kolem 350 stupňů Celsia. Jde tedy o proces velmi náročný na energii. Nový proces vynalezený na univerzitách v Bayreuthu a Erlangenu probíhá za normální teploty a tlaku za použití iontové kapaliny, která neobsahuje žádné halogeny, takže životnímu prostředí neškodí. Navíc lze tímto způsobem odstranit i dibenzothiofen a jeho deriváty, což standardní hydrogenací je jen obtížně proveditelné. Odstranění síry z ropy je přitom velmi důležité, protože při jejím spalování jinak vznikají velmi agresivní oxidy síry, které poškozují životní prostředí i spalovací motory.

Pestrá fauna Středoatlantického hřbetu

14.8.2004
Medúza rodu Narco  (foto Census of Marine Life)

Neuvěřitelně pestré společenství živočichů objevili zoologové při podmořské inventuře pozemského života. Desetiletý projekt Census of Marine Life zahájený v roce 2000 vydal další svědectví o biodiverzitě moří a oceánů. Dva měsíce trvající mezinárodní expedice vedená norskými vědci se soustředila na živočichy obývající Středoatlantický hřeben rozprostírajícího se od Islandu k Azorám. Ten se táhne po dně Atlantiku v délce 4 000 km a jak na Islandu tak i na Azorách vystupuje nad mořskou hladinu až do výše kolem 2000 metrů. Vědecká expedice prozkoumala tento obrovský horský masiv v celé jeho délce hned dvakrát prostřednictvím kamer, hloubkových sond, podmořských robotů i ponorek s lidskou posádkou. Na seznam nově objevených druhů přibylo díky expedici 300 druhů ryb a 50 druhů hlavonožců.

Na projektu Census of Marine Life je cenné především to, že zkoumá organismy podmořského světa v celé jejich druhové šíři a nesoustředí se jen na výzkum podmořských „sympaťáků“, jako jsou velryby, delfíni, žraloci atd. Významnou roli tu sehrává například výzkum druhového bohatství mořského planktonu.

100 km dlouhá mravenčí kolonie

14.8.2004

O superkolonii agresivních argentinských mravenců Linepithema humile v Evropě jsme přinesli zprávu 29.4.2002. Obdobná superkolonie o délce 100 km byla nyní objevena v australském městě Melbourne a jeho okolí. Nejde pochopitelně o jediné mraveniště, nýbrž o obrovské množství jednotlivých mravenčích kolonií, jejichž příslušníci neidentifikují mravence z jiného mraveniště jako nepřátele, ale jsou schopni spolu kooperovat.

Pozorováno silné narušení CP symetrie

12.8.2004

Vládnou říši Za zrcadlem stejné fyzikální zákony jako v našem světě? V roce 1956 bylo dokázáno, že neexistuje pravotočivé neutrino, zrcadlový partner levotočivého neutrina, takže zákony přírody se při operaci zrcadlení prostorových os (tzv. paritní inverzi P) nezachovávají. Předpokládalo se však, že příroda by měla být symetrická vůči kombinované transformaci CP, kde C značí operaci nábojového sdružení (záměna kladných nábojů za záporné a naopak, obecněji částic za antičástice). Ale i tato předpokládaná symetrie byla vyvrácena, když v roce 1964 J. Cronin (nedávno na návštěvě v ČR) a V. Fitch pozorovali relativně vzácný typ rozpadu tzv. K mezonu, ke kterému by za předpokladu platnosti CP symetrie nemělo docházet (oba fyzikové za svůj objev v roce 1980 získali Nobelovu cenu). Od té doby se experimentátoři na celém světě snaží najít ještě silnější důkazy narušení CP symetrie. To se před třemi lety podařilo dvěma nezávislým týmům v USA a Japonsku, tzv. BaBar kolaboraci, pracující na lineárním urychlovači ve stanfordské laboratoři SLAC, a Belle kolaboraci z ústavu KEK. Oba týmy použili tzv. B mesony, které vedle jednoho lehkého kvarku-antikvaru obsahují také jeden těžký kvark nebo antikvark typu b. Nyní stanfordský tým oznámil detekci dosud nejsilnějšího efektu narušení CP symetrie při rozpadu neutrálního B mesonu na mesony K+ a pi-. Za předpokladu platnosti CP symetrie by tento typ rozpadů byl stejně četný jako rozpady mesonu anti-B na K- a pi+, ale experimentátoři ve SLAC registrovali 910 párů K+ pi- proti pouhým 696 párům K- pi+ (mimochodem, seznam autorů a institucí zúčastněných na experimentu zaplňuje plné 3 strany formátu A4).

Předpokládá se, že objasnění mechanismu narušení CP symetrie umožní pochopit i skutečnost, proč náš vesmír ve svých ranných stadiích musel obsahovat určitý nadbytek hmoty nad antihmotou (a mohl tak dát vzniknout i nám - bytostem, které se tomu dokáží divit).

Transplantace tkáně vaječníků

6.8.2004

Lékaři z belgické Katolické lovaňské univerzity očekávají, že v říjnu se jejich pacientce narodí zdravá holčička. Na tom by nebylo nic zvláštního, pokud by se nejednalo o ženu s transplantovaným vaječníkem. V roce 1997 zjistili u tehdy 25leté Belgičanky rakovinu vaječníků, konkrétně Hodgkinův lymfom. Před zahájením chemoterapie, která natrvalo znemožní ženám počít další dítě, odebrali část jejího vaječníku a zmrazený uchovali. Po úspěšném vyléčení jej v roce 2003 transplantovali zpět. Ovulace se dostavila po 4 měsících a počátkem roku počala standardním způsobem dítě.

K tomu, abychom podobné zprávy mohli číst častěji, jistě přispěje i práce vědců z National Cancer Institute. Podařilo se jim vyvinout spolehlivou diagnostickou metodu pro včasné zjištění rakoviny vaječníků, která se jinak v ranné fázi vyhledává dosti obtížně. Nový způsob spočívá ve stanovení krevních bílkovin charakteristických pro toto onemocnění pomocí citlivé hmotností spektrometrie.

Zažije 21.století rovnoprávnost francouzských žen co do výše jejich důchodu?

6.8.2004

Statisticky leckdy šokují. Ve Francii byly zveřejněny údaje, které prokazují, že ženy, které v této zemi odcházejí do důchodu ve věku 65 let a více, dostávaly v roce 2001 v průměru o 44 % nižší důchod než francouzští muži. Tento rozdíl má sice tendenci se snižovat, ale jde to velice pomalu. V horizontu roku 2040 prý budou penze žen v této zemi ve věkové skupině 65 – 69 let ještě nejmíň o čtvrtinu nižší než důchody mužů.

Překvapivé cirkadiánní rytmy v buňkách sinic

6.8.2004

Přítomnost denních (cirkadiánních) rytmů ve vícebuněčných organismech a koneckonců i v populacích jednobuněčných organismů je dnes přijímána vědeckou veřejností jako fakt, podmiňovaný světelným režimem a uvolňováním různých hormonů a signálů mezi jednotlivými buňkami. Avšak oscilace ve skupinách jednobuněčných organismů, jako například Acetabularia nebo Paramecium, poměrně rychle desynchronizují, kdežto ve vícebuněčných organismech je synchronizace daleko dokonalejší. Nyní se ukázalo, že sinice, tedy bezjaderné jednobuněčné ‚řasy? schopné oxygenní fotosyntézy, obsahují cirkadiánní systém, který je vysoce odolný k vnějším vlivům, který se udržuje i v přítomnosti buněk zcela jinak načasovaných a který je přejímán dceřinými buňkami po několik generací bez ohledu na prostředí, teplotu atp. 24hodinový cyklus je uchováván v jednotlivých buňkách a zbývá určit, jaká je biochemická podstata tohoto zcela nečekaného jevu.

Iniciátor oživení rostlin?

5.8.2004

Že vegetace dovede záhy zazelenit krajinu zničenou požárem, vědí lidé už dávno. Přírodovědci například dokonce poznali stromy, které se bez sežehnutí ohněm nemohou rozmnožovat. Kingley Dixon s kolegy z Kings Park and Botanic Garden v australském Perthu po jedenáctiletém úsilí našel látku z kouře požáru buše, která rozhodujícím způsobem stimuluje růst semen spálených rostlin. Jde o látku 3-methyl-2H-furol(2,3-C)pyran-2-one, která se v kouři vyskytuje v nepatrném množství. Neztrácí svou aktivitu ani v poměru jedna ku biliontinám. Svou účinnost prokázala v krajině poškozené požárem, dolováním i znečištěním nejen v Austrálii, ale i v Jižní Africe a v USA.Látka vzniká v malém množství i za „nekatastrofické“ situace, při běžném organickém rozpadu, během požáru se však její vznik dramaticky znásobuje.

Očkování proti melanomu

4.8.2004

Klinické testy očkovací látky proti melanomu, velmi nebezpečné, snadno metastazující rakovině kůže, se rozbíhají v Britanii a Austrálii. Lidské tělo má dostatek sil a prostředků, aby se vypořádalo s rakovinným bujením, alespoň v jeho počáteční fázi, avšak náš imunitní systém neidentifikuje nádor jako cizorodé těleso a zůstane nečinný. Buňky melanomu však produkují specifický protein zvaný NY-ESO-1 a právě nová vakcína má imunitní systém naučit rozpoznávat tuto bílkovinu a bojovat s ní.

Jak dokázat, že násilí na obrazovkách vede mládež k násilnému chování?

3.8.2004

Lze skutečně tvrdit, že krutost, kterou tak často může mládež vidět na obrazovkách, vyvolává u dětí a dospívajících tendenci k násilnému chování? Nad tímto problémem se intenzívně pracuje, bylo o něm u mnoho napsáno, ale ke skutečně exaktnímu zkoumání se stále nedostáváme. Vystupuje tu především etická stránka problému: Bylo by třeba srovnávat po dobu několika let chování dětí, které by si povinně hrály počítačové hry naplněné krutostí, se skupinami, které by měly naopak zákaz jakéhokoli kontaktu s těmito hrami. Existuje však další způsob, jak analyzovat tento problém: jestliže počítačové hry způsobují, že násilné chování narůstá, mělo by se to projevit v číslech jejich prodeje. Jestliže v USA trh s těmito videohrami dosáhl svého vrcholu v roce 2003, kdy se jich prodalo za 7 miliard dolarů oproti 3,2 miliardy dolarů v roce 1995, jak to, že násilných činů mladistvých v témže údobí ubylo? Relativní číslo vražd se totiž snížilo z 20,5 na 11,7.

Zvláštní struktury v interakčních sítích proteinů v kvasinkách

3.8.2004

Proteiny a zejména enzymy interagující s více partnery, než určuje jejich jméno, se staly předmětem zájmu mnoha vědeckých pracovišť a dokonce se celé oblasti začalo říkat interaktom (podle genomu, proteomu atd.). V tisících, ba desetitisících, interakcí mezi proteiny kvasničné buňky existuje jakási hierarchie, kdy kromě individuálních a náhodných interakcí se zájem soustřeďuje na jakési uzly či centra (anglicky hubs). Tyto uzly lze rozdělit na date hubs (date = schůzka, rande) a party hubs (party = večírek, oslava). Date hubs se zúčastňují širokého okruhu integrovaných spojů nutných pro celkovou organizaci biologických modulů v celé proteomové síti. Party hubs jsou integrální prvky uvnitř oddělených modulů a, i když tu jde o esenciální proteiny, mají sklon fungovat na nižší úrovni organizace proteomu.

Římský tábor uprostřed Německa

2.8.2004

Veřejnosti byl oznámen objev římského tábora, který byl umístěn v samém středu dnešního Německa. O jeho přítomnosti se spekulovalo už od osmdesátých let, kdy vykradači archeologických památek vyzbrojení kovovými detektory ty náhodou narazili na jednotlivé předměty. Přímá archeologická sondáž tu byla však podniknuta teprve před několika měsíci Hlavní hradba chránila plochu 350 krát 150 metrů. Další čtyři hradební pásy byly rozloženy v okolí. Tento římský tábor je datován na přelom letopočtů a zřejmě sloužil jako základna, z níž vyrážel při svém tažení Nero Claudius Drusus, zeť císaře Augusta, který se střetl s Germány v letech 12 – 10 před Kristem.

Enzymy katalyzují různé reakce podle lokalizace v buňce

2.8.2004
Huseníček rolní (Arabidopsis thaliana), foto Wikipedia.

Je už řadu let známo, že jediný gen může produkovat celou řadu různých proteinů na základě posttranskripčních a posttranslačních modifikací – nyní se ukazuje, že i jediný enzym ve své konečné podobě může fungovat různě podle toho, v jakém prostředí se v buňce nachází. Tři američtí vědci (v Brookhavenu a v Riverside) studovali skupinu enzymů zvaných desaturasy v drobné rostlince huseníčku (Arabidopsis thaliana), konkrétně acylCoA-desaturasy patřící do podtřídy EC 1.14.99. Při srovnání funkce jednoho z enzymů s analogickým enzymem z kvasinek si všimli, že v rostlině vkládal enzym dvojnou vazbu na jiné místo uhlíkového řetězce než v kvasince. Rozdíl byl v tom, že v rostlině fungoval enzym v chloroplastech, zatímco v kvasince v endoplasmatickém retikulu, a že tu klíčovou roli mohla hrát adresová sekvence, která určovala konečnou lokalizaci enzymu. Zásadní úlohu tu hrály lipidy, jejichž složkou jsou mastné kyseliny, které jsou enzymem desaturovány. Nálezy vedly k široké akci, kteerá zahrnovala přibližně 6000 rodin genů huseníčku. Při ní se našlo 239 genů, kódujích enzymy, které putují na různá místa v buňce. A je tu i praktická úvaha o tom, zda by bylo možno připravit rostlinné oleje, které by obsahovaly méně nasycených mastných kyselin a byly by tudíž ‚zdravější.

Vnímání červené barvy

1.8.2004

Každý asi z vlastní zkušenost ví, že ženy mají vyšší barvocit. Tam, kde my vidíme jedinou barvu, každá žena rozezná několik odstínů. Možná je to proto, že gen pojmenovaný OPN1LW, který odpovídá za vnímání červené a oranžové barvy, je součástí chromozomu X, jež mají muži pouze jeden, zatímco ženy dva. Rovněž to souvisí s barvoslepostí, jež se u žen prakticky nevyskytuje, zatímco postihuje dle odhadů asi 8% mužské populace. Gen OPN1LW často rekombinuje (vyměňuje si genetický materiál) se sousedním genem, který zodpovídá za vnímání barvy zelené. Přitom může dojít i ke ztrátě funkčnosti. Dojde-li k tomu, ženě zůstanou funkční tytéž geny v druhém chromozomu X, zatímco u muže jsou nenávratně ztraceny.

Za zmínku možná stojí, že gen OPN1LW se vyskytuje v neobvyklém množství polymorfismů. Zatím jich bylo pozorováno 85, což je mnohem více oproti jiným. Polymorfismem rozumíme odlišnosti mezi týmiž geny u různých osob, přičemž geny zůstávají funkční.

Rozmanitost úprav mRNA v evoluci a ve vzniku nemocí

1.8.2004

Eukaryotní organismy jako my však nepoužívají transkript mRNA v té formě, jak je přepsán z DNA, ale do struktury bílkoviny je přeložena až jeho upravená forma. Jednou ze základních úprav primárního transkriptu je vystřižení nekódujících oblastí genu (intronů) a spojení kódujících úseků (exonů). Tomuto procesu se říká sestřih (splicing). Sestřih, na kterém se podílí řada proteinů i malých RNA, závisí na určitých signálních sekvencích, které navíc musí být přítomny v sestřihované molekule RNA ve správné vzájemné pozici. Některé sekvence jsou pro sestřih nepostradatelné, jiné slouží jen k zesílení nebo naopak k zeslabení signálu označujícího sestřihové místo. Podle sady těchto sekvencí pak sestřihový mechanismus rozpozná hranice exon - intron a dojde k vyštěpení nekódující sekvence.

Plný text najdete zde.

Pasivní kouření je nebezpečnější než si myslíme

1.8.2004

Zdravotnická rizika pasivního kouření jsou výrazně podceňována. Má to vyplývat z dlouhodobé studie britských lékařů, kteří vycházejí z novější metodiky výzkumu. Dříve se takovéto studie zakládaly na nepřímých měřeních osob vystavených cigaretovému kouři, například partnerů kuřáků. Novější studie vychází z testu jednoho z produktů nikotinu v krvi, kotininu, který v krvi přetrvává po dva dny. Obsah kotininu byl zkoumán v letech 1978 - 1980 u 2 000 britských mužů ve věku 40 - 59 let a následovně se po dvě desetiletí sledoval jejich zdravotní stav. Lékaři z St George´s Medical School a Royal Free and University College Medical School v Londýně zjistili, že vyšší hladina kotininu mezi nekuřáky byla spjata s 60 % zvýšením výskytu srdečních chorob.

Diskuse/Aktualizace