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Top 10 genetische Entdeckungen zum ersten Mal gesehen
Während modernste Technologien die Welt der DNA erforschen, wird klar, dass Gene nicht nur für erbliche Merkmale sind. Sie reagieren auf äußere Stimulation und ändern sich, und emotionale Traumata erschrecken sie.
Gestohlene Gene können sich sogar mit der Evolution beeilen. In jüngster Zeit haben erste Studien ihrer Art schlechte Neuigkeiten für Bildung und Haustiere sowie bahnbrechende Erfolge bei bisher nicht behandelbaren Krankheiten aufgedeckt.
10 Schrumpfende Lebensdauer von Schokoladenlabradoren
Labradore sind nach wie vor eine der beliebtesten Rassen. Nach den schwarzen und gelben Hunden sind Schokoladenlabradore am begehrtesten. Allerdings könnte die Nachfrage nach den Hunden sie töten.
Ihre schönen braunen Mäntel sind das Ergebnis rezessiver Gene. Dies bedeutet, dass beide Eltern das rezessive Schokoladengen haben müssen, um eine Schokoladenstreu herzustellen. Infolgedessen trocknet der Genpool aus.
Im Jahr 2018 wurde in Großbritannien eine umfangreiche Veterinärstudie durchgeführt, um den Gesundheitszustand aller Arten von Labradors zu messen. Die Ergebnisse zeigten, dass die braune Sorte früher starb. Im Durchschnitt lebten Labors ohne Schokolade fast 15 Monate bis zu einem reifen Alter von 12,1 Jahren.
Die einzigartige Studie ergab auch, dass die schrumpfenden Schokoladengene anfälliger für schwere Krankheiten sind. Die Züchtung dieser attraktiven Farbe schien konzentrierte Gene mit einem höheren Risiko für Ohren- und Hautkrankheiten aufzuweisen. Diese können zu den genetischen Problemen hinzugefügt werden, zu denen alle Labradore neigen, einschließlich Überessen und Gelenkbeschwerden.
Da nur ein Bruchteil der Schokoladenlabradore der Welt analysiert wurde, besteht eine Chance, dass die Anzahl der Hunde mit ernsthaften Problemen noch höher ist.
9 Autolykiviridae
Im Jahr 2018 analysierten Wissenschaftler vor der Küste von Massachusetts Meerwasser. Was sie entdeckten, fügte dem Buch über Viren ein gruseliges Kapitel hinzu. Die Proben zeigten eine unbekannte Familie von Viren, die mit normalen wissenschaftlichen Mitteln nicht entdeckt werden konnte.
Sie gehörten zu der wenig verstandenen Gruppe schwanzloser Viren. (Die meisten anderen haben doppelsträngige DNA oder "Schwänze".) Die Analyse zeigte beunruhigend, dass die neue Familie, Autolykiviridae, den Ozean dominierte.
Wenn ihre ungewöhnliche DNA mit Proben in einer Genbank verglichen wurde, gab es ein verblüffendes Spiel. Autolykiviridae, die sich als grausames Raubtier von Bakterien erwiesen, befand sich nicht nur im Meer, sondern auch im menschlichen Magen. Warum dieser Virus in Menschen herumhängt, bleibt ein Rätsel.
Autolykiviridae korrigiert die Dinge etwas, wenn es um die unvollständige Geschichte der Virusentwicklung geht. Ironischerweise scheinen sie eine Verbindung zu einem uralten viralen Zweig mit einer spezifischen Proteinhülle herzustellen, die sie daran hindert, Bakterien zu infizieren.
8 intelligente Gene widerlegt
Ein langjähriger Glaube besagt, dass hochbegabte Menschen unabhängig von ihrem finanziellen Hintergrund über ihre Talente verfügen. Es wurde angenommen, dass sogenannte "intelligente Gene" solchen Personen einen Vorsprung in der Bildung verschaffen. Eine neue Studie ergab jedoch, dass Gene vor Wohlstand an zweiter Stelle standen.
Die Forscher analysierten die DNA, den Bildungsstand und den Erfolg von Tausenden von Menschen. Beunruhigend zeigte sich, dass reiche Eltern, nicht Genies, den Nachkommen eine bessere Chance geben, im Leben erfolgreich zu sein.
Die Wissenschaftler identifizierten diejenigen mit einem hohen genetischen Potenzial und stellten fest, dass nur etwa 24 Prozent der in einkommensschwachen Haushalten geborenen Gruppe das College abgeschlossen hatten. Im Gegensatz dazu haben 63 Prozent der begabten Schüler mit wohlhabenden Eltern ihren Abschluss gemacht.
Anschließend untersuchten die Forscher Probanden mit niedrigen genetischen Werten. Diejenigen mit einkommensstarken Eltern machten einen Abschluss von rund 27 Prozent und übertrafen die talentierteste Gruppe aus einem Umfeld mit niedrigem Einkommen.
Die Verbindung zwischen Genetik und Ökonomie bleibt eine uneinheitliche Wissenschaft, aber diese Studie ist besorgniserregend. Kurz gesagt, es zeigt das vergeudete Potenzial - nicht aufgrund von Genen (beide Gruppen hatten ähnliche genetische Daten), sondern weil brillante Menschen durch die Risse von weniger finanziellen Möglichkeiten fallen.
7 Blaue Augen der Huskies gelöst
Im Jahr 2018 richteten die Forscher ihre Aufmerksamkeit auf eine riesige genetische Datenbank. Es wurde von einer Firma gesammelt, die Hundespeichel verwendete, um den Besitzern Ahnenberichte über ihre Haustiere zu liefern.
Das Team durchforstete die genetischen Profile, um mehr über die Genetik von Hunden zu erfahren - insbesondere, warum Hunde wie Siberian Huskies blaue Augen haben. Es wurden über 6.000 Hunde und 200.000 genetische Marker verglichen.
Meist blieben die Dinge zufällig genug, um unauffällig zu sein. Es dauerte nicht lange, bis sich einige Hunde in derselben Region auf Chromosom 18 aufstellten. Sie waren die Eckzähne mit den blauen Blinkern.
Die Ermittler untersuchten diesen Patch, um nach Mutationen zu suchen, die das Ganze lösen könnten. Sie fanden etwas, was noch nie in der Genetik beobachtet wurde. In der Nähe des normalen Gens, das für die Augenentwicklung bei Säugetieren verantwortlich ist, wurde ein anderes ALX4 genannt. Letzteres hatte sich irgendwie kopiert, und diese Laune ist für den atemberaubenden heiseren Blick verantwortlich. Diese unbekannte Mutation verursacht keine blauen Augen beim Menschen oder bei anderen bekannten Arten.
6 Bakterien, die DNA Harpunen
Bakterien sind Überlebende, die nicht darüber stehlen, dass sie fremde DNA stehlen, um sich an eine neue Umgebung anzupassen. Wissenschaftler haben schon immer von dieser bemerkenswerten Fähigkeit gewusst, die als "horizontaler Gentransfer" bezeichnet wird.
Obwohl der Prozess noch nie beobachtet wurde, wurde akzeptiert, dass die Organismen mit piliähnlichen Armen, Pili genannt, die verirrte DNA schnappten. Der Grund, warum das Manöver unentdeckt blieb, war die winzige Größe des Pilis - weniger als 0,01 Prozent der Breite eines menschlichen Haares.
Die Antwort war Fluoreszenzfarbstoff. Im Jahr 2018 wurden ein Cholerabakterium und DNA-Stücke gefärbt und unter einem Mikroskop beobachtet.In einer bemerkenswerten Videoaufnahme wurde erstmals das räuberische Verhalten erfasst.
Das glühende Bakterium, das irgendwie ein Stück DNA in der Nähe spürte, zog einen Pili heraus. Das Ziel war etwas wackelig. Das Bakterium hat jedoch den genetischen Snack eingefangen und verzehrt. Der Pili stopfte die DNA direkt in das Bakterium, um seine eigene Entwicklung zu beschleunigen.
Es gibt einen Grund, warum Wissenschaftler möglichst viel über den horizontalen Gentransfer herausfinden wollen. In Zukunft könnte es helfen, antibiotikaresistente Bakterien zu bekämpfen.
5 DNA-Rätsel tanzen
Innerhalb des Zellkerns wird die funktionelle DNA als Chromatin bezeichnet, die Perlen an einer Schnur ähneln. In früheren Studien wurde eine Bewegung durch Chromatin festgestellt. Sie konnten jedoch nicht beantworten, wie dies möglich war, geschweige denn, warum dies geschah.
Im Jahr 2018 führten die Forscher Simulationen durch, um das Rätsel zu lösen. Unglaublich enthüllte die Arbeit, dass die in der Vergangenheit festgestellte leichte Bewegung einem choreografierten Linientanz ähnelte. Es scheint, als ob der Zellkern entscheidet, dass sich alles bewegen muss, woraufhin das Chromatin in die gewünschte Richtung schimmert.
Um sich zu bewegen, dehnen und ziehen sich die "Kugeln" auf dem Chromatin zusammen, was benachbarte Fäden durch die Flüssigkeit im Inneren des Zellkerns fühlen. Dies führt dazu, dass sie sich in dieselbe Richtung ausrichten und schließlich einen Fluss von genetischem Material initiieren, der dort waltert, wo es gewünscht wird.
Der Zweck der migrierenden DNA bleibt unbekannt. Die Forscher vermuten jedoch, dass dies etwas damit zu tun hat, wie Gene funktionieren, transformieren und replizieren.
4 Neue menschliche DNA-Form
In der Welt der Genetik ist die Doppelhelix vielleicht das berühmteste Bild. Im Jahr 2018 waren die Forscher jedoch schockiert, als sie herausfanden, dass menschliche DNA sich in eine andere Form drehen könnte.
Im Gegensatz zu dem sanften Korkenzieher der Doppelhelix ähnelte der neue Typ einem verdrehten Knoten und ist weitaus komplexer. In der wissenschaftlichen Sprache wird es als interkalierte Motivstruktur (i-Motiv) bezeichnet. Seine Existenz war bereits aus Labortests vermutet worden, aber zum ersten Mal traten diese Strukturen in lebenden Zellen auf.
Die Forscher entwickelten einen fluoreszierenden Antikörper, der die Strukturen beleuchtet. Bei der ersten Betrachtung verhielten sich die Knoten seltsam. Sie blinzelten. Dies beweist, dass die i-Motive aktiv wachsen, sich auflösen und sich dann wieder bilden.
Wann und wo sie erschienen, bot wichtige Hinweise auf das, was die Knoten tun. Sie blühten in älteren Zellen, wenn deren DNA für funktionale Informationen „gelesen“ wurde. Darüber hinaus bevorzugten die i-Motive Regionen, in denen Gene aktiviert oder ausgeschaltet werden.
All dies deutete darauf hin, dass die Knoten eine Rolle spielen, ob Gene gelesen werden oder nicht. Wenn dies der Fall ist, ist diese DNA-Form für gesunde Zellen von entscheidender Bedeutung, und abnormale Knoten können zu Krankheiten führen.
3 Injektion, die Blindheit heilt
2018 wurde ein großer Durchbruch in der Gentherapie angekündigt. Es umfasste eine einfache Injektion zur Behandlung von Choroiderämie, ein Spektrum von Augenkrankheiten und die häufigste Ursache für nicht behandelbare Blindheit.
Die bahnbrechende Technik wurde an 14 Patienten getestet, die an dieser Erkrankung leiden, die genetisch bedingt ist und häufig vererbt wird. Die Therapie beruhte auf einem Virus mit einem fehlenden Gen, das mit einer Injektion an den Augenhintergrund abgegeben wurde. Dieses Verfahren sollte die Nervenzellen in der Netzhaut beeinflussen.
Bei den Patienten hatten 12 keine Nebenwirkungen der Genkorrektur. Unglaublicherweise verschlechterte sich ihr Sehvermögen und verbesserte sich teilweise erheblich. Noch wichtiger war, dass nach fünf Jahren niemand mehr Anzeichen einer erneuten Erblindung zeigte.
Ohne diese Therapie hätten die meisten Testpersonen im Laufe der Zeit ihre Sehkraft verloren. Der Erfolg der weltweit ersten Gentherapie-Studie zur Erblindung ebnet den Weg, um andere Krankheiten auf die gleiche Weise zu behandeln.
2 Sex Missbrauch Narben DNA
Das Gerichtssystem könnte bald einen anderen Weg finden, um Kindesmissbrauch zu bestätigen. Eine Studie aus dem Jahr 2018 ergab, dass ein solches Kindheitstrauma molekulare Narben auf der DNA des Opfers hinterlassen kann.
Die Testpersonen waren alle Männer, einschließlich Personen, die als Kinder misshandelt worden waren. In der Genetik ist Methylierung ein Prozess, der der Polizei bereits eine Altersschätzung von jemandem gibt, der DNA an einem Tatort zurückgelassen hat. Es wirkt auch als Dimmwerkzeug und beeinflusst, inwieweit ein Gen aktiviert wird.
Im Vergleich zeigte die Methylierung der Opfer einen deutlichen Unterschied zu den Männern, die eine sichere Kindheit erlebten. Die Opfer zeigten in acht DNA-Regionen eine Verdunkelung, in einem Bereich sogar 29 Prozent.
Dies ist eine gute Nachricht für diejenigen, die missbraucht wurden, aber nicht geglaubt wurden. In Zukunft kann diese geänderte Methylierungsunterschrift vor Gericht als Beweis für das Auftreten eines Traumas zulässig sein. Die Unterschrift wurde im Sperma der Männer gefunden und wirft Fragen für zukünftige Studien auf, ob Kindesmissbrauch eine genetische Narbe für die nächste Generation bedeuten könnte.
1 Space Twins der NASA
Scott und Mark Kelly sind die einzigen identischen Zwillings-Astronauten der NASA. Dies machte sie als Testpersonen wertvoll - insbesondere um zu sehen, wie der Weltraum den menschlichen Körper beeinflusst hat.
Scott wurde ein Jahr in den Weltraum geschickt, während sein Bruder auf der Erde blieb. Als Scott 2016 zurückkehrte, waren die Zwillinge nicht mehr so identisch. Scott war größer, leichter und besaß verschiedene Darmbakterien. Seltsame Dinge waren mit seinen Genen passiert.
Im Jahr 2018 veröffentlichte die NASA eine Erklärung zu ihren vorläufigen Ergebnissen. Es schien, dass die Härte der Raumfahrt unzählige "Weltraumgene" aktivierte. Die meisten kehrten auf der Erde zum Normalzustand zurück, einige jedoch nicht.
Unter den veränderten physischen Prozessen befanden sich Scott's Vision, Knochenbildung und das Immunsystem.Auch die mit Sauerstoffmangel und DNA-Reparatur verbundenen Gene schienen sich für immer verändert zu haben.
Die NASA will genau die Biologie hinter sich, weshalb sich fast sieben Prozent der Genexpression von Scott nach Jahren auf der Erde nicht normalisiert haben. Die Informationen könnten langfristig sicherere Missionen ermöglichen. Über 200 Wissenschaftler arbeiten jetzt an den Zahlen, um die Kelly-Brüder nach Antworten zu untersuchen.