Zatímco spíte. Velryby a krev. Nový editor DNA. Horečka dengue v Dillí i v Brazílii.
Mozek dokáže během spánku řešit složité úkoly
Mozek se během spánku dostává do stavu charakteristického střídavým vypínáním a zapínáním různých jeho částí. Nejnápadnější je střídání REM fází, při kterých se pod zavřenými víčky rychle pohybují oči a nám se zdají sny, s fázemi non-REM, které jsou daleko klidnější.
Ve skutečnosti je ale celý průběh nočního odpočinku ještě složitější a neurovědci ho teprve začínají chápat. Jednou z důležitých otázek je i ta, zda mozek při spánku dokáže účelně řešit problémy. Není třeba velkého výzkumu, abychom zjistili, že na podněty zvenčí reaguje. Nejen že nás nečekaný šok dokáže probudit, ale citlivost k různým zvukům se prokazatelně liší – vyřčení našeho jména nebo dětský pláč je rozhodně účinnějším budíčkem než třeba ptačí zpěv.
Experimenty prokázaly i schopnost mozku tvořit ve spánku nové asociace nebo posilovat ty již zažité.
Nejtěžším úkolem bylo vymyslet experiment, pomocí kterého by zmíněnou vlastnost mohli otestovat. Při usínání se totiž první vypínají části zodpovědné za vědomé reakce na okolní podněty a „klasická“ cesta pro příjem informací se uzavírá. Ostatně, bez podobné uzávěry bychom se ani nevyspali. Naštěstí ji ale lze obejít.
Vědci pouštěli účastníkům pokusu dlouhý seznam zvířat a věcí a nechali je, aby při zaslechnutí prvního zmáčkli tlačítko v levé ruce, zatímco při zaslechnutí druhého to v ruce pravé.
Pokus zopakovali ještě s existujícími a neexistujícími slovy, ale účel byl pořád stejný – docílit, aby se reakce účastníků automatizovaly a oni je vykonávali zcela bezmyšlenkovitě. Dlouhý nudný seznam je brzy ukolébal ke spánku. V té chvíli výzkumníci přepnuli na obdobný seznam zahrnující jiná zvířata a jiné věci a pečlivě sledovali mozkovou aktivitu spáčů.
Pokud by reagovali jen na zažité stereotypy nebo mozek ve spánku problémy neřešil, aktivita by se nelišila od obyčejného schrupnutí. Pokud by ale byl naopak mozek připravený problémy řešit, převážila by aktivita směřující ke zmáčknutí tlačítek.
Právě to se také stalo. Jedna otázka tak byla vyřešena. Mnoho ostatních, třeba jestli si tyto schopnosti mozek uchovává i dlouho po usnutí, ale stále zůstává otevřeno.
Co mají společného velryby a syntetická krev
Některé velryby a další živočichové, co se potápějí na velice dlouhou dobu, podporují svoji výdrž zvláštními proteiny. Jejich trik inspiroval vědce vyvíjející umělou krev pro záchranu života lidí s rozsáhlými poraněními.
John Olson z Riceovy univerzity a jeho kolegové porovnali myoglobin, čili svalový protein obsahující globin s hemovou skupinou, u lidí a velryb, spolu s dalšími živočichy, kteří vydrží dlouho pod vodou. Myoglobin funguje jako pohotovostní zásobárna kyslíku a vědci zjistili, že velryby mají jeho velice stabilní verzi, píše Gizmag.
Zároveň se ukázalo, že právě stabilita myoglobinu je klíčem k tomu, aby velryby mohly mít svalové buňky napěchované molekulami myoglobinu. Asi nepřekvapí, že v nich mají mnohem víc myoglobinu než my.
Podle Olsona mohou mít velryby a další zdatní potápěči mezi živočichy ve svalových buňkách asi 10 až 20krát víc myoglobinu, než kolik je v lidských svalech. Díky tomu dovede jejich metabolismus natáhnout spoustu kyslíku přímo do svalů, což velrybám umožňuje fungovat, i když zadrží dech na opravdu hodně dlouho.
Olson se už dlouho snaží vytvořit bakterie, které by produkovaly ohromná množství proteinu blízce příbuzného myoglobinu – hemoglobinu. Právě to je klíčem k výrobě syntetické krve pro použití v transfuzích. Olsonovy výsledky potvrzují, že zásadní je stabilita proteinu.
Genomový editor je už jen o málo složitější než T602
Tým, jehož zásluhou používáme genomový editor CRISPR-Cas9, představil nový genomový editor z okruhu CRISPR systémů, který slibuje ještě jednodušší a přesnější editaci genomů.
Feng Zhang z Broad Institute, společného pracoviště věhlasného MIT a Harvardu popsali nečekané vlastnosti nově objeveného genomového editoru a názorně předvedli, že ho lze využít pro editaci lidského genomu, píší ve Science News.
Podle šéfa Broad Institute Erica Landera má nový genomový editor ohromný potenciál pro pokročilé genetické inženýrství. Editor pojmenovaný CRISPR-Cpf1 má podle něj doopravdy velkolepé schopnosti.
Systémy CRISPR byly poprvé popsány v roce 1987 a jejich biologická funkce byla odhalena v letech 2010 a 2011. V roce 2013 byl právě Feng Zhang jedním z vědců, kteří poprvé použili genomový editor CRISPR-Cas9 pro editaci savčí DNA.
Zhang a spol. teď prozkoumali stovky různých systémů CRISPR u mnoha bakterií. Zaměřili se přitom na varianty tohoto pozoruhodného systému, které by byly vhodné pro použití v lidských buňkách. Jako nejlepší se nakonec ukázaly dva systémy CRISPR-Cpf1, které badatelé objevili u dvou typů klostridí – acidaminokoků a lachnospir. Objev genomových editorů, které fungují na poněkud jiném mechanismu, než dnes nejznámější CRISPR-Cas9 a které jsou vhodné pro editaci lidského genomu, rozhodně stojí za pozornost.
V Indii řádí horečka dengue
Ročně se horečkou dengue nakazí 100 milionů lidí po celém světě. Indické hlavní město ale v současné době zažívá nejhorší epidemii za posledních 5 let. Nakaženo bylo zatím 1800 osob a pět lidí v důsledku nemoci zemřelo.
Nemoc je šířena komáry, kteří se rozmnožují ve stojaté vodě. Nejvíce se virus šíří v období dešťů od června do září. Vzhledem k tomu, že vlhké počasí v Indii stále přetrvává, bude epidemie pravděpodobně dále pokračovat, píše třeba Die Welle.
Vláda se v Dillí snaží navyšovat počet lůžek v nemocnicích, aby se lékařská péče dostala každému. Neléčená horečka totiž může vést k úmrtí. Nemoc je rozšířena hlavně v jižní Africe a Americe, projevuje se vysokými teplotami, bolestmi kloubů a zvracením.
Své o ní vědí třeba brazilští fotbalisté. Tamní fotbalové kluby mají obavy z vypuknutí epidemie dengue, která byla diagnostikována už u tří hráčů. Kvůli nemoci přenášené komáry byl hospitalizován mimo jiné peruánský útočník Paolo Guerrero z Corinthians.
Vedle hráče se zkušenostmi z bundesligy onemocněl horečkou dengue i náhradní gólman Palmeiras Aranha a mladý útočník Santosu Leo Cittadini. Ani jeden z nich nebude moci tento měsíc nastoupit za svůj tým v rozhodujících fázích mistrovství státu Sao Paulo.
Někteří hráči se brání proti nakažení tím, že při trénincích nosí tepláky a dlouhé rukávy, všichni používají repelenty. Kluby požádaly pracovníky hygienických stanic, aby prověřili, zda v jejich tréninkových centrech nejsou líhniště komárů.
Ondřej Fér, Ekonomický deník
