Societys paraziták sávja, Közlemények


Az evolúcióbiológia horizontjai Kissé talán rendhagyó írásomban nem egyetlen tudományos kérdéssel foglalkozom, hanem egy közelmúltban lezajlott konferenciáról tudósítok.

Augusztus vége a dániai Aarhusban. Hétszáz biológus zsongása tölti meg az egyetem folyosóit: rég nem látott ismerõsök, újonnan jött fiatalok. Az elsõ este a híreké. Beszélgetés közben a poszterek is felkerülnek az állványokra. A gyors üdvözlések lassan kötetlen, lelkes vitákká mélyülnek. Megkezdõdött az Európai Evolúcióbiológiai Társaság kétévenkénti kongresszusa. Híven beszámolni egy ilyen eseményrõl bizonyosan nem lehet, hiszen jó háromszáz elõadás hangzott el az öt párhuzamosan folyó szekcióban.

Feregtv twitch kiragadott témák tehát egy szükségképpen szubjektív válogatást jelentenek. A molekuláris biológia robbanásszerû fejlõdése az evolúciógenetikában is soha nem látott lehetõségeket nyitott meg. A különbözõ fajok egyes génjeinekösszehasonlítása régóta bevett eszköze annak, hogy felmérjük a fajok rokonsági viszonyait, s génszekvenciáik alapján molekuláris törzsfákat szerkesszünk.

Egy gén vizsgálata során azonban nehéz azt megállapítani, hogy a szekvenciában bekövetkezett változás dacára a kódolt fehérje ugyanúgy mûködik-e, mint korábban valószínûleg a legtöbb különbség ilyen semleges variációnak felel megvagy az eltérõ szekvencia eltérõ funkciót takar, s mint ilyen, adaptív evolúció eredménye. A gyors szekvenáló eljárások terjedésével teljes génkészletek vagy legalábbis számos gén összehasonlítására is lehetõség nyílik.

A teljes emberi génkészlet szekvenálása a közelmúltban készült el, de több más élõlény, így a genetika „kedvenc” Drosophilájának teljes genomszekvenciája is ismert már. Andrew Clark USA elõadásában többek között arról esett szó, hogyan azonosíthatjuk az evolúció során különösen gyorsan változó géneket egy-egy evolúciós leszármazási vonalon belül.

Ezek nyilván magukban foglalják az egyes élõlényeket kizárólagosan jellemzõ adaptált tulajdonságok génjeit is. A gyorsan evolválódó gének részletesebb vizsgálata végre megválaszolhatja a genetika egyik nagy kérdését: pontosan mely gének teszik az egeret egérré? Molekuláktól a fajokig és tovább. Roger Butlin Nagy-Britannia és munkatársai a genomszintûösszehasonlítás egy viszonylag durvább módszerét használták egy faj születése körüli részletek felderítésére. A Littorina saxatilis nevû csiga két, fõként a ház formájában eltérõ változata a societys paraziták sávja árapályzóna magasabb hullámoktól védettebbilletve alacsonyabb ragadozóktól védettebb sávjában él, viszonylag elkülönülten.

A korábbi vizsgálatok szerint a két változat jó úton halad a külön fajjá válás felé. Butlinék a két változat DNS-ét olyan enzimekkel ún. A keletkezõ darabok méreteinek alapján a hasítóhelyek megléte societys paraziták sávja hiánya vethetõ össze: természetesen ez jóval kevesebb, mint a változatok teljes genomszekvenciájának összehasonlítása, de azért ez mégsem csak egyetlen génen alapuló, hanem az egész génkészletre kiterjedõ módszer.

Ennek segítségével megállapították, hogy a gének mintegy 4 százaléka erõsebben különbözik a térbeli elkülönülés alapján várhatónál.

Medical Tribune cikkei

Természetesen itt nem tudjuk, mely génekrõl van szó, mert nem tudjuk, hogy melyik hasítóhely melyik génhez tartozik.

Az elõadást mégis nagy érdeklõdéssel hallgatom.

societys paraziták sávja helminták és helminthiák

A fajképzõdés hagyományos elmélete szerint a fajok szétválása hosszú idõ alatt történik, s eközben nagyon sok kisebb-nagyobb véletlen genetikai eltérés halmozódik fel. Az ezzel szemben álló, úgynevezett adaptív speciáció elmélete szerint viszont a fajkeletkezést a természetes szelekció hajtja, a fajok szétválása a különbözõ környezetekhez való alkalmazkodás eredménye.

Az elsõ modell alapján sok kis genetikai különbséget várhatunk a societys paraziták sávja fajok között, az utóbbi szerint viszont eleinte csak néhány, az adaptációban fontos gén válik erõsen különbözõvé.

Butlinék eredménye – hogy a gének egy kis százalékában kiugróan nagy különbségek vannak – az utóbbi, adaptív fajkeletkezést támasztja alá. Az intronok lehetséges evolúciós eredete. Az intronok téglalapok az exonok vonalszakaszok közé beékelt szekvenciák, amelyek az RNS-átiratból a fehérjeszintézis elôtt kivágódnak. Ma az exonok játsszák a központi szerepet, mivel ezek kódolják a fehérjeenzimek aminosavsorrendjét. Régen azonban az intronok lehettek a lényegesek, mert saját enzimaktivitással rendelkeztek.

Jóformán véletlenül kukkantok be a DNS fehérjéket nem kódoló szakaszainakevolúciójával foglalkozó szekcióba, de nem bánom meg: D. Jeffares Dánia az intronok igen korai eredete mellett hoz fel érveket. Az intronok a géneken belül elszórtan található nem kódoló szekvenciák, amelyeket a génrõl készült RNS-átiratból a fehérjeszintézis elõtt ki kell vágni 1. Ez persze felesleges bonyodalmat jelent a fehérjeszintézis során, így a „céltalannak” látszó intronok eredete méltán izgatja az evolúciógenetikusokat.

Macska – Wikipédia

Lehetséges, hogy az intronok pusztán „önzõ” DNS-darabok, tulajdonképpen molekuláris paraziták, amelyek önmagukat másolva egyre több helyen ékelõdtek be a genomba. Ám az is lehet, hogy az intronok eredete még arra az idõre nyúlik vissza, amikor RNS-molekulák katalizálták a sejt kémiai reakcióit a mai fehérjeenzimek helyett. Egyes intronok RNS-átiratai még ma is rendelkeznek enzimaktivitással.

Közülük kiemelkedik az snoRNS „small nucleolar” RNS elnevezésû csoportba tartozó számos intron, melyek a riboszómák összeállításában játszanak szerepet. Jeffares és munkatársai úgy képzelik, hogy ezek az intronok már léteztek a fehérjeszintézis hajnalán és aktív RNS-enzimekként mûködtek. Az õket körülvevõ szekvenciák, amelyek az intronok kivágása után visszamaradtak, eleinte talán csak a stabilizátor szerepét töltötték be a societys paraziták sávja. Ezek a stabilizáló szekvenciák azután úgy evolválódtak, hogy rajtuk a legmegfelelõbb fehérjéket lehessen összerakni: végeredményben ezekbõl lettek volna a mai exonok, vagyis az aminosavak sorrendjét meghatározó szakaszok.

Ha nem is valamennyi mai intron tekinthet vissza hosszabb evolúciós múltra, societys paraziták sávja a fehérjéket kódoló exonok, az societys paraziták sávja kivágásának mechanizmusa igen õsi lenne, és az snoRNS intronokat tartalmazó gének termékeiben talán a legrégibb fehérjéket tisztelhetjük.

Mikroorganizmusok a sejten belül Andrew Read Nagy-Britannia plenáris elõadása a malária evolúciójáról vet fel új kérdéseket, sõt orvosi dilemmákat. A malária kórokozója, a Falciparum malariae nevû egysejtû parazita a vörös vértestekben szaporodik, és a fertõzött emberrõl a bőrkiütés helmintákkal közvetítésével jut át újabb áldozataiba.

Minél gyorsabban szaporodik a kórokozó societys paraziták sávja szervezeten belül, vagyis minél virulensebb, annál nagyobb számban van jelen a vérben, és így annál valószínûbb, hogy sikeresen jut át a közvetítõ szúnyogba. Vajon mi szab gátat societys paraziták sávja virulencia növekedésének? Valószínûleg az, hogy a sok kórokozó jelenléte a betegség súlyos formájához és gyors halálhoz vezet, s így a virulensebb törzseknek nincs idejük arra, hogy gazdájuk halála elõtt sok szúnyogot fertõzzenek meg.

Ám a maláriás fertõzéseknek csak mintegy 1 százaléka vezet gyors halálhoz. Elegendõ lenne az ilyen alacsony halálozási arány ahhoz, hogy megakadályozza a virulencia növekedését, vagy ha nem, akkor miért nem válik a malária agresszívebbé? A malária a Föld jelentékeny részének rettenetes betegsége, az okozott halálesetek számát évente 1 és 2,7 millió közöttire becsülik. Furcsa, de mégis azt kell kérdeznünk, miért marad aránylag kevéssé virulens ez a kórokozó? Ezt annál is inkább jó lenne megérteni, nehogy valami olyat tegyünk, ami egy virulensebb maláriatörzs evolúciójához vezetne.

Egy ilyen veszélyes lehetõség az oltás bevezetése. A maláriával szemben megbízható természetes immunitás nem alakul ki, és oltással sem lehet ilyet kiváltani.

Ismert azonban egy vakcina, amely ha nem is akadályozza meg a fertõzést, societys paraziták sávja lassítja a kórokozó szaporodását a szervezeten belül. A beoltottak így kevésbé fertõznek, hamarabb felépülnek és kisebb valószínûséggel esnek a betegség áldozatául. Az oltás az egyén szempontjából, és rövid távon a közösség szempontjából is kedvezõ. Ám várható, hogy a kórokozó alkalmazkodni fog az oltás által megváltoztatott körülményekhez.

Ha a virulencia jelenlegi szintje felel meg a kórokozó szervezeten belüli optimális szaporodási sebességének, de a szaporodást az oltással lassítjuk, akkor virulensebb törzsek fognak elterjedni, amelyek az oltás dacára a mai szaporodási sebességet produkálják. A kórokozók rövid szaporodási ciklusuknak köszönhetõen gyors alkalmazkodásra képesek, így a virulensebb törzsek elterjedésére a nem túl távoli jövõben számítani kell.

Közlemények

Miután ez megtörtént, az oltás folyamatos alkalmazása mellett visszaáll a mai állapot, már ami a megbetegedések és halálozások számát illeti. Az oltást azonban nem lehet abbahagyni, hiszen akkor a virulensebbé vált kórokozó még súlyosabb betegséget okozna. Végeredményben az oltás költségeit hosszú távon kell viselni, haszon pedig hosszú távon semmi sincs. Sõt, az oltás bevezetése után a még beoltatlanok például újszülöttek különösen nagy veszélynek lesznek kitéve.

societys paraziták sávja szubkután helminthiasis

Ha viszont a petesejtben jelen van ugyanaz a baktérium, akkor az megvédi az embriót és a keletkezõ fertôzött utód normálisan fejlôdik második panel. A fertôzés a petesejten átjut az utódba harmadik panel. A Rickettsia-szerû baktériumok közé tartozó Wolbachia szintén a sejteken belül él, számos rovarfajban de más gerinctelen fajokban is az ivarszerveket societys paraziták sávja meg elõszeretettel.

A fertõzés szisztémás tüneteket nem okoz, de a Wolbachiával fertõzött hímek nem tudják megtermékenyíteni a fertõzés nélküli nõstényeket. A herékben levõ baktérium ugyanis úgy módosítja a hímivarsejteket, hogy a keletkezõ embrió tönkremegy, hacsak nincs a petesejtben szintén jelen a baktérium, mely ott ellenmérget biztosít 2. Bár ez a viselkedés kissé bonyolultnak tûnhet, a baktérium szempontjából kétségtelenül elõnyös.

A baktérium a petesejteken keresztül átadódik az utódoknak, de a hímivarsejteken keresztül nem.

Navigációs menü

A baktériumot hordozó societys paraziták sávja mindig életben maradnak, függetlenül attól, hogy milyen hímivarsejt termékenyíti meg õket. A baktériumot nem hordozó petesejteket azonban a baktérium, ha teheti, a hímivarsejten át elpusztítja. Ez az öldöklés korántsem öncélú: a versenytársak kiiktatásával a megmaradó, baktériumot hordozó utódok jobb életkörülmények közé jutnak.

Más szóval, a hímekben levõ, direkt szaporodásra képtelen baktérium azzal segíti a vele azonos géneket hordozó, nõstényekben levõ társainak szaporodását, hogy elpusztítja a fertõzés nélküli utódokat, vagyis a fertõzött utódok leendõ versenytársait.

A Wolbachia egyik törzsével fertõzött hímek nem csak a fertõzés nélküli nõstényeket nem tudják megtermékenyíteni, egy másik Wolbachia törzzsel fertõzötteket sem. A két különbözõ törzzsel fertõzött populáció egyedei így nem képesek egymással szaporodni, vagyis societys paraziták sávja fajt alkotnak 2. Valóban, találtak olyan közelrokon, de más-más helyen élõ allopatrikus rovarfajokat, ahol a reproduktív izolációt kizárólag az eltérõ Wolbachia fertõzés okozza.

van e a platyhelminták emésztőrendszere? parazita pirula emberben

Ezt roppant egyszerûen lehetett igazolni: ha antibiotikum-kúrával megszüntették a fertõzést, a két faj minden további nélkül keresztezõdött. A Wolbachia okozta reproduktív izoláció talán hozzájárul ahhoz, hogy oly elképesztõen sok rovarfaj létezik! Vajon szerepet játszhat-e a Wolbachia a földrajzi elkülönülés nélküli szimpatrikus fajkeletkezésben is? Diszruptív szelekció a szélsõséges tulajdonságok elõnye elég sok ökológiai helyzetben elõfordulhat, s ez egyetlen populációban is szét tudna választani két fajt, ha a reproduktív izolációt biztosítani lehetne valahogy.

fergektol, mint kezelni

Reproduktív izoláció nélkül a diszruptív szelekció csak a populáció variabilitását növeli, de nem tud két világosan elkülönülõ típust létrehozni. Martijn Egas és Filipa Vala Hollandia vetették fel a gondolatot, hogy a Wolbachia által oly könnyedén megvalósuló reproduktív izoláció segíthetne a diszruptív szelekciónak abban, hogy szimpatrikus fajokat hozzon létre.

Az ötletet modellezés követte, s kiderült, hogy a dolgok azért nem mennek olyan simán. A Wolbachia valóban segített a fajok kezdeti szétválásában, de egy idõ után az egyik faj rendre kihalt a modellben. Ha az egyik faj ökológiai okokból, vagy pusztán véletlenül kisebb számban van jelen, mint a másik, societys paraziták sávja a ritkább faj egyedei nehezebben találják meg egymást, és gyakrabban próbálkoznak a másik férgek gyógyszere egy éven societys paraziták sávja gyermek számára való „illegitim”, terméketlen párosodással.

Emiatt a ritkább fajban kevesebb utód születik, ami a létszám további csökkenéséhez, végül kihaláshoz vezet. Wolbachia így megmarad az allopatrikus fajok izoláló mechanizmusának. A kongresszus félidejében, a harmadik napon fél nap szünetet tartottunk.

Teljes projekt lista

A szervezõk két fakultatív kirándulást kínáltak, de az Aarhusban maradóknak is bõven akadt látnivaló. Magam a Régi Városban töltöttem két felejthetetlen órát. Ebben az egyedülálló skanzenben egy komplett várost építettek fel a restaurált házakból, ahol bobbit fereg pékmûhelytõl a kalaposig, a postaállomástól a polgármester palotájáig és az egy tantermes, osztatlan societys paraziták sávja minden megtalálható úgy, ahogy az a XVI–XIX. A szünetet kihasználva no meg esténként a pár nap múlva kezdõdõ egyetemi félévre is készülõdni kellett már.

A nagy kongresszusok augusztus végi idõpontja a lehetõségek által diktált hagyomány, hiszen a tanév alatt az egyetemi oktatók egy-két napnál hosszabb idõre nemigen utazhatnak el. A helyszín és a szervezõk viszont természetesen változnak: Aarhusban Volker Loeschcke vendégszeretetét élveztük, ben viszont az ESEB-sorozat emlékezetes societys paraziták sávja kongresszusa Magyarországon volt, Vida Gábor elnökletével és Pásztor Erzsébet szervezésében.

societys paraziták sávja

societys paraziták sávja Új utakon az életmenet-evolúció Szembetûnõ volt az ez évi kongresszuson, hogy nem volt életmenet-evolúciós szekció bár ilyen irányú elõadások szerepeltek más szekciókban. Furcsa, mert ezen a területen nagyon izgalmas eredmények vannak születõben, melyek akár az elmélet alapjait is forradalmasíthatják. Az életmenet-evolúció a szaporodással és demográfiával közvetlenül összefüggõ tulajdonságok, mint például a fészekalj- vagy alomméret, az utódgondozásba, illetve a szülõ saját fennmaradásába fektetett jó parazita pirula evolúcióját vizsgálja.

Mivel ezek a tulajdonságok közvetlenül befolyásolják a rátermettséget, várható, hogy viszonylag erõs szelekció alatt állnak, és valóban a legrátermettebb változat az, amelyet a természetben megtalálunk. A legrátermettebb, „legjobb” életmenetû változatok sajátságait évtizedek óta optimalizációsmodellekben vizsgálják.

A legfrissebb empirikus eredmények – és ezekbõl azért a kongresszuson is akadt néhány – viszont arra mutatnak, hogy ez a klasszikus megközelítés nem mindig jó. Elõfordul, hogy nincs egyetlen „legjobb” változat; mert a különbözõ változatok rátermettsége attól függ, hogy jelenleg milyen egyedek, milyen gyakorisággal vannak jelen a populációban gyakoriságfüggõ szelekció.

Tapio Mappes Finnország és munkatársai például az erdei pockok vizsgálata során közvetlenül kimutatták, hogy a szaporodásba sok energiát fektetõ változat elõnyben van, ha a populáció többsége kevés energiát szán a szaporodásra, és fordítva, a kevés energiát befektetõk akkor vannak elõnyben, ha a többség sok energiát fektet be.

Ez a fajta gyakoriságfüggés a két változat együttéléséhez vezet. Sajnos az még nem világos, hogy ebben az esetben pontosan milyen módon jut a ritka változat elõnyhöz.

helmint tinkturak teljes antitestek giardiasis

A tüskés pikó életmenetében U. Candolin Svájc és H. Voigt Finnország rafináltabb gyakoriságfüggést talált. A kis testû hím pikók korábban foglalnak territóriumot a párzóhelyeken, míg a nagyobbak késõbb, a nõstényekkel együtt érkeznek.

tantárgyak, egyebek

A korán érkezõk azonban a ragadozók miatt nagyobb veszélynek vannak kitéve. A kis hímek azért vállalják ezt a veszélyt, mert a nagyokkal egyszerre érkezve és velük versengve nem jutnának territóriumhoz és így szaporodni sem tudnának; elõbb érkezve viszont akadálytalanul elfoglalhatják a territóriumokat. A korai érkezés kockázatos stratégiájának természetesen csak akkor van értelme, ha nagy testû hímek elég nagy számban vannak a populációban. Az ellenség belül van Az életmenet-evolúció modelljei megmondják, hogy egy anyának optimálisan mennyi energiát kell az utódaira fordítania, ám az utódoknak errõl más véleményük van.

Miért is ne szipolyozza ki egy utód a szülõjét, feltéve, hogy képes rá? A természetes szelekció önzõ logikája szerint az utód csakis azért érdekelt szülõje fennmaradásában, mert a szülõ újabb utódaiban részben a saját génjei lesznek jelen.

A nemrég elhunyt William Hamilton egyik nagy felismerése volt, hogy egy génnek „érdemes” önzetlen viselkedésre késztetni az õt hordozó egyedet rokonaival szemben, akik – legalábbis bizonyos valószínûséggel – szintén hordozzák az illetõ gént.

Az önzetlen helminták a termékekben kiváltásával a gén saját societys paraziták sávja segíti másokban. Igen ám, de az societys paraziták sávja a részletekben lakozik. Sok állatfajban az egy nõsténytõl születõ utódok más-más hímtõl származnak. Ilyenkor egy apai eredetû génnek nem érdemes a testvéreket segítõ önzetlen viselkedést kiváltania, hiszen a testvérek apja más, vagyis a testvérek nem hordozzák a szóban forgó gén kópiáit.

Ugyanígy, az apai societys paraziták sávja géneknek nem érdemes vigyázniuk az anyára, hiszen az anya jövendõ utódai már nem ettõl az apától kapnak majd géneket.

NKFI-EPR:Teljes projekt lista

Az anyai eredetû géneknek viszont érdemes segíteniük az anyai féltestvéreket és persze magát az anyát is. Vajon „tudhatja-e” az utódban egy gén, hogy õ az apától vagy az anyától származik-e?

A DNS-ben ez természetesen nincs kódolva, de a DNS-re utólag „ráakasztott” metilcsoportok mintázata eltérõ lehet a hímivarsejtekben és a petesejtekben.