Science - Ob 35. obletnici eksplozije reaktorja številka 4 v jedrski elektrarni v Černobilu so v Science objavili obsežno raziskavo genomov 130 otrok, ki so se v letih po nesreči (1987-2002) rodili tamkajšnjim staršem in so danes polnoletni. Sekvenciranje njihovih genomov je pokazalo, da otroci nimajo povišane ravni mutacij v primerjavi z normalnim povprečjem. To velja ne glede na prejet odmerek sevanja staršev in spol (tako staršev kot otrok).

To je primer raziskave, ki je pred 30 leti preprosto ni bilo možno opraviti, ker metod za učinkovito in dostopno sekvenciranje celotnih genomov ni bilo. Danes pa jih imamo, zato vemo ne le, da so mutacije pogoste, temveč tudi kako pogoste so. Otroci veliko večino genskega materiala podedujejo od staršev, poleg tega pa imajo še nekaj manjših sprememb, ki so posledica sprememb DNK v spolnih celicah staršev. Mutacije, ki v človekovih celicah nastanejo tekom življenja, se namreč dedujejo le, če se pojavijo v spolnih celicah.

Govorimo o mutacijah de...

Slo-Tech - Minuli teden so pri sekvenciranju genomov iz vzorcev SARS-CoV-2, ki so odvzeti v Sloveniji potrjenim okuženim, odkrili kombinacijo mutacij, ki je doslej še niso poznali. Različica virusa B.1.258.17, ki je znana po mutacijah N439K, Δ69_70 in V772I (ima pa še druge), je dobila še mutacijo N501Y. Če bodo potrdili dovolj primerov te kombinacije mutacij (meja je pri 50), bo registrirana kot nova različica. A ne gre računati na to, da bo dobila ime slovenska različica. Poimenovanja po državah se sicer zdijo eno logična in enostavna, a jih tako za viruse kakor njihove različice Svetovna zdravstvena organizacija odsvetuje. Razlogov je več, ključna pa sta povezana s stigmatizacijo ("kitajskega virusa", kot so SARS-CoV-2 nekateri nasilno poimenovali, pač ne prenašajo Kitajci) in odkritjem. Četudi so varianto B.1.1.7, ki ji v medijih često pravijo britanski sev, res prvi odkrili v Veliki Britaniji, to ne pomeni, da je tam tudi nastala - podobno kot tudi španska gripa pred stoletjem nima vira...

Slo-Tech - Virusi mutirajo. Ne ker bi imeli kakšen zloben načrt postati nevarnejši (in večina mutacij ni takšnih), temveč ker so biološki stroji nepopolni. Pri kopiranju dednega zapisa nastajajo napake, ki so sicer redke, a konec koncev omogočajo evolucijo. Virusi imajo življenjski cikel skrajšan do skrajnosti, zato lahko njihovo evolucijo opazujemo v vsakdanjem življenju. Virus SARS-CoV-2, ki povzroča trenutno epidemijo covida-19, je mutiral že večkrat, a večina sevov ni nič bolj nalezljiva. Več pozornosti pa zbuja britanski sev (poimenovan B.1.1.7. ali VOC 202012/01 - variant of concern December 1), zaradi katerega so države konec minulega leta jele množično odpovedovati polete do Velike Britanije. Sev se je hitro razširil v jugovzhodni Angliji in Londonu, kasneje pa tudi drugod po svetu.

Pri virusih se zaradi hitrosti njihove replikacije mutacije kopičijo, zato je v vsakem trenutku v populaciji razširjenih cel kup podvariant z rahlo spremenjenimi genskimi zapisi. CDC ocenjuje, da se vsaka...

Slo-Tech - Da smo v slabem letu dni dobili več cepiv za covid-19, se lahko zahvalimo hitri določitvi genskega zapisa novega koronavirusa (SARS-CoV-2). Cepiva so potem v resnici izdelali izjemno hitro, še hitreje, kot se zdi, saj so poleg poznavanja genoma virusa imeli že dobro razvite metode sinteze cepiv RNA. Tako je lahko levji delež enoletnega čakanja od pojava virusa do cepljenja odpadel na preizkušanje cepiv in klinične teste. Kako so torej razvozlali genski zapis virusa?

Informacije o novem koronavirusu so Kitajci prvikrat javno objavili 31. decembra (nekaj ur pozneje tudi v angleščini), 10. januarja pa je bil celoten genom virusa že znan. Kogar zanima, si ga lahko tudi pogleda, saj je javno objavljen (originalni članek v Nature). Postopku pravimo sekvenciranje. Z njim ugotovimo, v kakšnem zaporedju so baze (adenin, gvanin, citozin in timin/uracil) v genskem zapisu. Ker imamo slovar, torej katero aminokislino posamezna trojka, poimenovana kodon, zapisuje, lahko tako hitro določimo

Slo-Tech - Časnike zadnje dni polnijo novice o novem sevu virusa SARS-CoV-2, ki so ga prvikrat odkrili v Veliki Britaniji, kasneje pa še v Italiji in Avstraliji. Britanski premier je dejal, da je novi sev 70 odstotkov bolj nalezljiv od starega, ob čemer so strokovnjaki zastrigli z ušesi. Britanski premier si številke seveda ni izmislil, temveč je povzel Erika Volza z Imperial College London, ki je prvi uporabil to številko. Premalo informacij imamo, da bi lahko postavili takšno kvantitativno oceno, kar je poudaril tudi Volz, a za zdaj kaže, da novi sev vendarle hitreje skače s človeka na človeka.

Dejstvo je, da je novi sev tu. To ni nič posebnega, saj virusi ves čas mutirajo. Encimi, ki skrbijo za podvojevanje DNK ali RNK, niso preveč natančni, zato se približno vsakih milijon ponovitev prikrade v kopijo kakšna napaka. Ker ima človeško telo ob okužbi milijarde virusov, to ni redek pojav. Večina mutacij je nekoristnih oziroma škodljivih, zato se nikamor ne razširijo. Vsake toliko časa pa se...

Slo-Tech - Naravoslovni trojček Nobelovih nagrad tradicionalno zaokrožuje kemija, katere prejemnici so v Stockholmu razglasili danes. Nobelovo nagrado za kemijo letos prejmeta francoska biokemičarka Emmanuelle Marie Charpentier in ameriška biokemičarka Jennifer Anne Doudna za razvoj metode za spreminjanje genoma. Gre seveda za metodo genskih škarij CRISPR-Cas9, od katere pričakujemo ogromno in o kateri smo že večkrat pisali. Obetavnost metode je prepoznala Švedska kraljeva akademija znanosti, saj sta prejemnici mladi, metoda pa prav tako (osem let). Charpentier in Doudna sta šele šesta in sedma prejemnica Nobelove nagrade za kemijo v več kot stoletni zgodovini podeljevanja te nagrade.

Zgodba o sistemu CRISP-Cas 9 pa se v resnici začenja povsem nepričakovano. Začenja se z bakterijo Streptococcus in njenim imunskim sistemom, ki sta ga Charpentier in Doudna raziskovali, da bi morda našli nov antibiotik. Že od leta 1953 vemo, da so genske informacije zapisane v DNK, ki se nahaja v (skoraj) vseh...

Slo-Tech - Trenutno poteka razvoj skoraj dvesto različnih cepiv proti covidu-19, ki uporabljajo zelo različne pristope. Cepiva v glavnem delimo v štiri velike skupine: oslabljene in inaktivirane viruse, rekombinantne virusne proteine, RNK/DNK viruse, dostavo z adenovirusi. Končni cilj je v vseh primerih enak, to je sprožiti odziv pridobljenega imunskega sistema, ki ustvari protitelesa proti virusu. Protitelesa so posebni človeški proteini, običajno v obliki Y (a obstaja jih več), ki se močno in specifično vežejo na določen del virusa (antigen). Ta ob kasnejši okužbi prepoznajo antigen in ga z vezavo nanj deaktivirajo.

Oslabljeni virusi so živi, a so zaradi obdelave šibkejši, kar je najnevarnejši način izdelave cepiv in se razen v redkih primerih (npr. cepivo proti otroški paralizi za nerazviti svet, kjer ni možno zagotoviti medicinskega cepljenja celotne otroške populacije) ne uporablja več. Inaktivirani virusi pa so že varnejši, saj ne morejo povzročiti bolezni. V obeh primerih pride telo v...

Slo-Tech - Čeprav je smrtnost novega koronavirusa (2019-nCoV) še vedno nizka, je spremljanje širjenja tega virusa ključnega pomena. Za ta namen pa potrebujemo dobro diagnostiko, ki je mogoča zaradi silovitega napredka biokemije v zadnjih dveh desetletjih. Razvoj metode za zanesljivo diagnostiko še pred dvema mesecema neznanega virusa je velik uspeh, ki sloni na delu predhodnikov. Virusa namreč ne moremo preprosto nagojiti v petrijevkah.

Novi virus sodi v družino koronavirusov, ki jih k sreči že dobro poznamo. Štirje povzročajo navadni prehlad in so z nami že od pamtiveka, SARS in MERS pa sta novejša in tudi nevarnejša. Tudi zaradi njiju so že leta 2005 razvozlali genom koronavirusov. Tako poznamo, kateri dela genoma hitro mutirajo, in kateri so stabilni. Za potrditev virusa je namreč treba loviti ravno prav spremenljive dele njegovega dednega materiala. Ti se ne smejo spreminjati, ko virus mutira, hkrati pa ne smejo biti tako splošni, da bi pozitivni rezultat dajali tudi ostali koronavirusi.
...

Nature - Znanstveniki so uspeli ustvariti živo bakterijo, ki v svoji genetski kodi ne vsebuje le več štirih osnovnih črk (A, C, G, T), iz katerih je brez izjeme ustvarjeno vso življenje, ampak ima tudi črki X in Y, o čemer pišejo v novi številki Nature. Kot že tolikokrat doslej bomo pogledali, kaj ta revolucionaren dosežek pomeni, kaj obeta in hkrati razblinili nekaj neupravičenih strahov.

Osnove molekularne biologije so dobro znane že vrsto let. Deoksiribonukleinska kislina (DNK) je dolga molekula, v kateri ima vsak organizem zapisan svoj genetski načrt in edina prtljaga, ki jo prinesemo na ta svet. Njen skelet tvorijo molekule sladkorja s petimi ogljikovimi atomi (pentoza) 2-deoksiriboze v ciklični obliki, ki so med seboj povezane prek negativno nabitih fosfatnih skupin. Na vsak sladkor je pripeta še ena izmed štirih osnovnih dušikovih baz - adenin, citozin,...