Τετάρτη, 16 Μαΐου 2018

Βιολόγοι κατάφεραν να μεταφέρουν αναμνήσεις από ένα ζώο στο άλλο. Biologists 'transfer' a memory through RNA injection

Πειράματα πάνω σε θαλάσσια σαλιγκάρια από ερευνητές στις ΗΠΑ. Biologists report they have transferred a memory from one marine snail to another, creating an artificial memory, by injecting RNA from one to another. This research could lead to new ways to treat traumatic memories with RNA -- perhaps a traumatic memory could be altered -- and perhaps new ways to restore lost memories. This is David Glanzman holding a marine snail. Credit: Christelle Snow/UCLA

Βιολόγοι στις ΗΠΑ κατάφεραν να μεταφέρουν μια συγκεκριμένη άσχημη ανάμνηση από ένα θαλάσσιο σαλιγκάρι σε ένα άλλο, δημιουργώντας έτσι στο δεύτερο μια τεχνητή μνήμη.

Η μεταπήδηση της μνήμης έγινε μέσω μεταφοράς του μορίου RNA από το ένα πειραματόζωο στο άλλο, αν και ο ακριβής βιολογικός μηχανισμός που επέτρεψε την «μεταμόσχευση» της μνήμης, δεν είναι ακόμη κατανοητός στους επιστήμονες.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή βιολογίας Ντέηβιντ Γκλάντζμαν του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες (UCLA), που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο eNeuro, δήλωσαν ότι η έρευνα αυτού του είδους μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους για τη θεραπεία επώδυνων αναμνήσεων στους ανθρώπους λόγω ψυχικού τραύματος, καθώς και αντίστροφα για την αποκατάσταση χαμένων αναμνήσεων.

«Νομίζω ότι στο, όχι τόσο, μακρινό μέλλον θα μπορούμε να χρησιμοποιούμε το RNA για να μετριάζουμε τις συνέπειες της νόσου Αλτσχάιμερ ή του μετατραυματικού στρες», δήλωσε ο Γκλάντζμαν.

Το RNA είναι κατ’ εξοχήν γνωστό ως ο χημικός αγγελιαφόρος που δημιουργεί πρωτεΐνες και μεταφέρει τις εντολές του DNA σε άλλα σημεία του κυττάρου. Έχει όμως και άλλες σημαντικές λειτουργίες, όπως δείχνει και η νέα μελέτη.

Placing RNA from one sea slug into another appeared to transfer a simple version of a memory, a controversial study finds. DIVEDOG/SHUTTERSTOCK

Οι ερευνητές υπέβαλαν σαλιγκάρια (του είδους Aplysia) σε μια σειρά από ήπια ηλεκτροσόκ, έτσι ώστε τα ζώα να σχηματίσουν μια δυσάρεστη ανάμνηση, με συνέπεια η ουρά τους να συστέλλεται ανακλαστικά κάθε φορά που αισθανόταν ένα άγγιγμα, ακόμη και όταν δεν επρόκειτο πια για ηλεκτροσόκ.

The researchers added RNA to Petri dishes containing neurons extracted from different snails that did not receive shocks. Some dishes had RNA from marine snails that had been given electric tail shocks, and some dishes contained RNA from snails that had not been given shocks. Some of the dishes contained sensory neurons, and others contained motor neurons, which in the snail are responsible for the reflex. NeuroscienceNews.com image

Στη συνέχεια οι επιστήμονες μετέφεραν RNA από αυτά τα σαλιγκάρια σε άλλα που δεν είχαν υποστεί κανένα ηλεκτροσόκ. Τότε και αυτά άρχισαν να συμπεριφέρονται σαν να είχαν περάσει την ίδια άσχημη εμπειρία στο παρελθόν. Όταν κάποιος άγγιζε την ουρά τους, αυτή αντιδρούσε σπασμωδικά από φόβο, σαν να προσπαθούσε να αποφύγει κάτι δυσάρεστο. Το «ρεφλέξ» αυτό δεν ήταν στιγμιαίο, αλλά διαρκούσε έως 40 δευτερόλεπτα.

«Είναι σαν να μεταφέραμε την ανάμνηση», δήλωσε ο Γκλάντζμαν και υποστήριξε ότι οι μνήμες δεν αποθηκεύονται στις συνάψεις των νευρώνων (κάθε νευρώνας έχει αρκετές χιλιάδες συνάψεις), όπως πιστεύεται ευρέως, αλλά στον πυρήνα των νευρώνων. «Αν οι αναμνήσεις αποθηκεύονταν στις συνάψεις, δεν θα υπήρχε κανείς τρόπος το πείραμά μας να πετύχει», όπως είπε.

Παρόλο που το σαλιγκάρι διαθέτει μόνο 20.000 νευρώνες στο κεντρικό νευρικό σύστημά του, ενώ ο άνθρωπος περίπου 100 δισεκατομμύρια, οι κυτταρικοί και μοριακοί μηχανισμοί φαίνεται να είναι πολύ όμοιοι στα σαλιγκάρια και στους ανθρώπους. Αυτό κάνει αισιόδοξους τους επιστήμονες ότι η έρευνά τους θα είναι δυνατό να «μεταφρασθεί» και στους ανθρώπους μελλοντικά.

Πηγές: RNA from Trained Aplysia Can Induce an Epigenetic Engram for Long-Term Sensitization in Untrained Aplysiaeneuro, 2018; ENEURO.0038-18.2018 DOI: 10.1523/ENEURO.0038-18.2018 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=978072


Η ταχύτερα αναπτυσσόμενη μαύρη τρύπα στο σύμπαν. Astronomers find fastest-growing black hole known in space

Μαύρη τρύπα στο σύμπαν καταπίνει μάζα ίση με τον ήλιο ανά δύο μέρες. Astronomers at ANU have found the fastest-growing black hole known in the Universe, describing it as a monster that devours a mass equivalent to our sun every two days. A bright, supermassive black hole. Credit: NASA

Αστρονόμοι στην Αυστραλία ανακάλυψαν την ταχύτερα αναπτυσσόμενη μαύρη τρύπα στο σύμπαν, ένα αχόρταγο τέρας που «καταβροχθίζει» μάζα ισοδύναμη με τον Ήλιο μας κάθε δύο μέρες.

Οι ερευνητές «κοίταξαν» πολύ πίσω στο χρόνο, πάνω από 12 δισεκατομμύρια έτη φωτός, στις απαρχές του σύμπαντος, όταν η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα είχε ήδη μέγεθος όσο περίπου 20 δισεκατομμύρια ήλιοι. Η ταχύτητα μεγέθυνσής της είχε ρυθμό 1% κάθε ένα εκατομμύριο έτη.

Οι αστρονόμοι, με επικεφαλής τον δρα Κρίστιαν Γούλφ της Σχολής Αστρονομίας και Αστροφυσικής του Αυστραλιανού Εθνικού Πανεπιστημίου στην Καμπέρα, έκαναν την ανακάλυψη με το τηλεσκόπιο SkyMapper του πανεπιστημιακού Αστεροσκοπείου Siding Spring, με τη βοήθεια και του ευρωπαϊκού διαστημικού τηλεσκοπίου Gaia.

Ανέφεραν ότι «αυτή η μαύρη τρύπα μεγαλώνει τόσο γρήγορα, που λάμπει χιλιάδες φορές πιο φωτεινά από ένα ολόκληρο γαλαξία, εξαιτίας όλων των αερίων που ρουφά καθημερινά».

Όπως είπε ο Γουλφ, «αν είχαμε αυτό το τέρας θρονιασμένο στο κέντρο του δικού μας γαλαξία, θα φαινόταν δέκα φορές πιο φωτεινό από μια πανσέληνο, σαν ένα απίστευτα λαμπρό άστρο που σχεδόν θα έσβηνε όλα τα άλλα στον ουρανό».

A supermassive black hole in the center of the ultra-luminous quasar SMSS J215728.21-360215.1 (J2157-3602 for short) devours a mass equivalent to our Sun every two days and has a total mass of roughly about 20 billion solar masses, according to new research. This image from the VISTA Hemispheric Survey shows the ultra-luminous quasar SMSS J215728.21-360215.1 (center). Image credit: Wolf et al.

Η ενέργεια που εκπέμπεται από αυτή την υπέρλαμπρη μαύρη τρύπα, γνωστή και ως κβάζαρ, είναι κυρίως με τη μορφή υπεριώδους ακτινοβολίας και ακτινοβολίας-Χ. Σύμφωνα με τους ερευνητές, «αν αυτή η μαύρη τρύπα υπήρχε στο κέντρο του γαλαξία μας, πιθανότατα θα είχε καταστήσει αδύνατη τη ζωή στη Γη εξαιτίας των τεράστιων ποσοτήτων ακτίνων-Χ που εκρέουν από αυτήν».

Παραμένει αίνιγμα για τους αστρονόμους πώς είναι δυνατό η εν λόγω μαύρη τρύπα να μεγάλωσε τόσο πολύ μέσα στις πρώτες κιόλας «μέρες» του σύμπαντος. Τα μελλοντικά μεγάλα επίγεια τηλεσκόπια θα χρησιμοποιήσουν αυτές τις πολύ φωτεινές και νεαρές σε ηλικία μαύρες τρύπες για να μετρήσουν καλύτερα το ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος.


Η ατμοσφαιρική ρύπανση δίνει απαντήσεις στην ελληνο-ρωμαϊκή ιστορία. Lead pollution in Greenland ice shows rise and fall of ancient European civilizations

Μια διεθνής επιστημονική ομάδα κάνει μελέτες μέσω Γροιλανδίας. Scientists, historians and economists have used ice samples from the North Greenland Ice Core Project to measure, date and analyze European lead emissions that were captured in Greenland ice between 1100 BC and AD 800. Their results provide new insight for historians about how European civilizations and their economies fared over time. Oskari Porkka / Gilmanshin / Shutterstock / Katie Martin / The Atlantic

Είναι δυνατό να «φωτίσει» κανείς την αρχαία ελληνο-ρωμαϊκή ιστορία μέσω …Γροιλανδίας; Και όμως, ακριβώς αυτό επιχειρεί να κάνει μια νέα διεθνής επιστημονική έρευνα, η οποία μελέτησε τα ίχνη ατμοσφαιρικής ρύπανσης που έχουν «κλειδωθεί» βαθιά μέσα στους αρκτικούς γροιλανδικούς πάγους, προκειμένου να βγάλει συμπεράσματα για τους πολέμους, τις επιδημίες, την άνοδο και την πτώση των πολιτισμών της Ελλάδας, της Ρώμης, της Φοινίκης κ.α.

Πριν από χιλιάδες χρόνια, στην ακμή των πολιτισμών του αρχαίου μεσογειακού κόσμου, οι εκπομπές κυρίως μολύβδου από διάφορες πηγές, όπως η εξόρυξη και το λιώσιμο των μετάλλων, παρασύρθηκαν με τους ανέμους και κατέληξαν στην παρθένα Γροιλανδία, σε απόσταση 4.600 χιλιομέτρων. Εκεί εγκλωβίσθηκαν στους πάγους και διατηρήθηκαν μέχρι σήμερα, μαζί με άλλα αερολύματα όπως σκόνη και σωματίδια.

A Greenland ice core is analyzed. (PNAS)

Οι επιστήμονες είχαν την ιδέα να μελετήσουν αυτό το παγωμένο «αρχείο», εξάγοντας πυρήνες πάγου, για να μάθουν περισσότερα πράγματα για τις συνθήκες στο παρελθόν. Για το σκοπό αυτό, μελέτησαν δείγματα πάγου που προέρχονται από το 1100 π.Χ. (ύστερη Εποχή του Σιδήρου) έως το 800 μ.Χ. (ευρωπαϊκός μεσαίωνας).

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, του Ινστιτούτου Ερευνών της Ερήμου (DRI) των ΗΠΑ, του Νορβηγικού Ινστιτούτου Μελέτης του Αέρα και του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, με επικεφαλής τον αμερικανό καθηγητή υδρολογίας Τζόε ΜακΚόνελ έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS).

Dr. Monica Arienzo inspects an ice core sample in the ice core lab at the Desert Research Institute in Reno, Nev. Credit: DRI

«Μελετήσαμε μια περίοδο που περιλαμβάνει την άνοδο και την πτώση των ελληνικών και των ρωμαϊκών πολιτισμών. Βρήκαμε ότι η ρύπανση του αέρα από μόλυβδο στη Γροιλανδία αντικατοπτρίζει πολύ καλά γνωστά συμβάντα, όπως επιδημίες, πολέμους, κοινωνικές αναταραχές και αυτοκρατορικές επεκτάσεις στην ευρωπαϊκή αρχαιότητα» δήλωσε ο ΜακΚόνελ.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι εκπομπές μολύβδου εκείνης της περιόδου συνδέονται κυρίως με την παραγωγή ασημιού, που ήταν το βασικό υλικό για τα αρχαία νομίσματα. Συνεπώς, κατά τους επιστήμονες, «οι εκπομπές μολύβδου μπορούν να θεωρηθούν αντιπροσωπευτικός δείκτης για τις μεταβολές στη συνολική οικονομική δραστηριότητα». 

Κορινθιακό αγγείο με απεικόνιση των εργαζομένων σκλάβων στα μεταλλεία Λαυρίου. 5ος π.Χ. αιώνας. Esclaves travaillant dans les Mines antiques du Laurion. Peinture sur plaquette en terre cuite corinthienne, Ve siècle av. J-C.

Στη μελέτη γίνεται ειδική αναφορά και στους ατμοσφαιρικούς ρύπους από τα αρχαία μεταλλεία του Λαυρίου στην Αττική.

There’s a lot going on in this chart. It shows the varying amount of lead pollution in the air, as measured from an ice core taken from the NGRIP site in northeastern Greenland. It augments this timeline with major events in Roman history and, after 300 B.C., the silver content of Roman coinage. The letters at the very top signify individual historical events, as follows: A: the Punic Wars, B: the Sertorian War, C: the Civil Wars, D: the final pacification of Gaul and Spain, E: the Antonine plague, F: the Plague of Cyprian, G: the Roman abandonment of Britain, and H: the collapse of the Western Roman Empire. (McConnell, et al. / PNAS)

Η μελέτη δείχνει ότι η ρύπανση από μόλυβδο άρχισε να αυξάνεται αισθητά από το 900 π.Χ., εποχή που συμπίπτει με την εμπορική επέκταση των Φοινίκων από την ανατολική προς τη δυτική Μεσόγειο. Ακολούθησε μια σταδιακή αύξηση της ρύπανσης, με αποκορύφωμα την εποχή της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας κατά τον πρώτο και δεύτερο αιώνα μ.Χ., την κατ’ εξοχήν εποχή της Pax Romana (Ρωμαϊκής Ειρήνης). Αντίθετα, οι εκπομπές μολύβδου ήσαν πολύ χαμηλότερες (σχεδόν το ένα τέταρτο) κατά τα τελευταία 80 χρόνια της Ρωμαϊκής Δημοκρατίας, μια εποχή οικονομικής κρίσης.

Οι εκπομπές ρύπων αυξομειώνονταν ανάλογα με την πολιτική αστάθεια και τους πολέμους, ενώ εμφάνισαν μεγάλη μείωση στη διάρκεια δύο σοβαρών επιδημιών πανώλους (του Αντωνίνου και του Κυπριανού) κατά τον δεύτερο και τρίτο αιώνα μ.Χ.

Πηγές:  Lead pollution recorded in Greenland ice indicates European emissions tracked plagues, wars, and imperial expansion during antiquityProceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 201721818 DOI: 10.1073/pnas.1721818115 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=978129