Prawda

Wtorek, 19 marca 2024 - 03:39

« Poprzedni Następny »


Pangenom jedwabnika morwowego


Steven Novella 2022-10-14


Niedawno naukowcy opublikowali kompletny pangenom udomowionego jedwabnika morwowego (Bombyx mori). Pomyślałem, że to intrygujące z kilku powodów. Po pierwsze, wydaje mi się, że nie omawiałem tutaj wcześniej, czym jest pangenom. Po drugie, nigdy nie myślałem o tym, że jedwabnik jest technicznie zwierzęciem udomowionym. Po trzecie, jedwab jest ważnym materiałem, który był przedmiotem wielu badań naukowych, więc oczywiście interesowało mnie, jak te najnowsze badania mogą na to wpłynąć.

Pangenom to pełny profil genetyczny gatunku (lub szerzej kladu) obejmujący wszystkie warianty. Tak więc pangenom Homo sapiens zawierałby mapę każdego genu istniejącego u ludzi, a nie tylko genom jednej osoby. Zapewnia to pełniejszy obraz genetyki tego gatunku niż pojedynczy genom. Pangenom może również dostarczyć informacji przydatnych do określenia relacji ewolucyjnych między odmianami kladu. Może być również przydatny do śledzenia określonych genów i cech, które kontrolują.

 

Zebrali ogromną ilość danych:

Zespół dogłębnie zsekwencjonował ponownie 1078 jedwabników (B. mori, w tym 205 lokalnych szczepów, 194 ulepszonych odmian i 632 zasoby genetyczne oraz 47 dzikich jedwabników, B. mandarina) i zgromadził genomy 545 z tych próbek, generując 55,57 T danych genomowych.

 

oraz

 

Zespół zidentyfikował 468 genów związanych z udomowieniem i 198 genów związanych z ulepszeniem, z których, odpowiednio, 264 i 185  zidentyfikowano po raz pierwszy.

Jednym z pytań, na które naukowcy próbowali odpowiedzieć za pomocą tych danych, jest miejsce, w którym udomowiono jedwabnika 5000 lat temu. Ich dane wskazują na Chiny, co jest również poparte danymi archeologicznymi. Wydaje się jednak, że w Japonii istniał również odrębny program udomowienia, wystarczająco długo, aby pojawiły się różne odmiany. Co ważne, odmiany chińska i japońska mają różne mutacje ulepszające jedwab. Oznacza to, że tworzenie odmian hybrydowych między tymi dwoma gałęziami udomowionego jedwabnika może przynieść znaczne korzyści. Zidentyfikowanie określonych genów, które zapewniają określone korzyści dla jakości jedwabiu, może być również wykorzystane do wytwarzania przy pomocy bioinżynierii jedwabników o optymalnych lub pożądanych cechach. Na przykład naukowcy zidentyfikowali geny kontrolujące delikatność jedwabiu.

 

Co ciekawe, było więcej genów związanych z udomowieniem niż z jakością jedwabiu. Zdałem sobie sprawę, że myślałem o udomowieniu zwierząt obejmującym głównie zachowanie, ale podstawowa definicja (według National Geographic) brzmi po prostu – „Udomowienie  to  proces  adaptacji  dzikich  roślin  i  zwierząt  do użytku przez ludzi”. Jedwabniki wyraźnie spełniają tę definicję. Jedną z kluczowych różnic w zachowaniu jest to, że dzikie ćmy jedwabnika potrafią latać, podczas gdy ich udomowieni kuzyni są nielotami. Dzikie jedwabniki również mają tendencję do rozprzestrzeniania się, podczas gdy udomowione jedwabniki mają tendencję do pozostawania na miejscu. Są całkowicie zależne od ludzi, aby przetrwać, żyjąc na diecie z morwy (stąd nazwa „jedwabnik morwowy”). Jedwabniki to także jedyne w pełni udomowione owady na świecie. Pszczoła miodna jest również uważana za udomowioną, ale nie „w pełni”.

 

Czy wszystkie te informacje będą miały wpływ na przemysł jedwabniczy? To możliwe. Używanie jedwabiu prawdopodobnie sięga 5000 lat wstecz, a dziś światowy rynek jedwabiu szacowany jest na 16,9 miliarda dolarów w 2021 roku i przewiduje się, że wzrośnie do ponad 30 miliardów dolarów do 2029 roku. Jedwab jest bardzo pożądany ze względu na jego „błyszczącą, gładką i miękką fakturę, mechaniczną wytrzymałość, dobrą biokompatybilność, powolną biodegradację i neutralność węglową.” Optymalizacja produkcji, wydajności i jakości jedwabiu może mieć znaczący wpływ na tę branżę.

 

Już podejmuje się wysiłki na rzecz bioinżynieryjnego tworzenia jedwabiu, a ta najnowsza informacja genetyczna będzie dobrodziejstwem dla takich wysiłków. Na przykład naukowcy z powodzeniem zaprojektowali jedwabniki do produkcji kolorowego jedwabiu. Można wstępnie ufarbować jedwab, podając robakom pokarm z barwnikiem, ale podobno nasycenie kolorów jest bardzo słabe. Genetyczna zmiana koloru jedwabiu została pomyślnie przeprowadzona przy użyciu kolorów fluorescencyjnych, ale starano się wyprodukować kolory użyteczne ekonomicznie (lub stworzyć zapotrzebowanie na jedwab fluorescencyjny). Może to być bardzo korzystne, ponieważ jedwab jest na ogół biały, a metody farbowania wykorzystują agresywne chemikalia, które mogą degradować jedwab i wytwarzać dużo ścieków. Kolorowy jedwab byłby zatem przyjazny dla środowiska. Oczywiście nie mogę przestać myśleć o tym, jak ideolodzy anty-GMO zareagują na takie wydarzenia. Czy będą wzywać do „jedwabiu wolnego od GMO”, mimo że jest znacznie bardziej szkodliwy dla środowiska? (Myślę, że znamy odpowiedź.)

 

Podjęto również próby wprowadzenia transgenów z pająków do jedwabników, aby uzyskać hybrydowy jedwab pająka. Pająków nie da się udomowić i nie nadają się do masowej produkcji. Ale jeśli zdołamy zmusić udomowionego jedwabnika do produkcji jedwabiu pajęczego, moglibyśmy zobaczyć narodziny nowego przemysłu. Pajęczy jedwab może nie być tak błyszczący jak jedwabników, ale jest bardzo mocny i teoretycznie może być używany do tkanin kuloodpornych lub mocnych i lekkich kabli. Te starania, jak dotąd, nie powiodły się. Na przykład, produkty tych robaków to tylko około 5% jedwabiu pajęczego. Podejrzewam, że będziemy nadal słyszeć o tym przedsięwzięciu, z każdym stopniowym postępem, ale nadal nikt nie wie, czy przekroczy to granicę opłacalności ekonomicznej.

 

Ogromne postępy w genetyce sprawiają jednak, że zastosowania takie jak masowo produkowany jedwab pajęczy i ulepszony jedwab stają się coraz bardziej prawdopodobne.

 

Pangenome of the Domestic Silkworm

NeuroLogica Blog, 3 października 2022

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Steven Novella 

Neurolog, wykładowca na Yale University School of Medicine. Przewodniczący i współzałożyciel New England Skeptical Society. Twórca popularnych (cotygodniowych) podkastów o nauce The Skeptics’ Guide to the Universe. Jest również dyrektorem Science-Based Medicine będącej częścią James Randi Educational Foundation (JREF), członek Committee for Skeptical Inquiry (CSI) oraz członek założyciel Institute for Science in Medicine. Prowadzi blog Neurologica.

Skomentuj Tipsa en vn Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1466 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Kameleon przekazuje różne informacje różnymi częściami ciała   Yong   2013-12-14
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji   Ridley   2013-12-18
Wielki skandal z biopaliwami   Lomborg   2013-12-19
Przedwczesna wiadomość o śmierci samolubnego genu   Coyne   2013-12-22
Czy jest życie na Europie?   Ridley   2013-12-22
Nowa data udomowienia kotów: około 5300 lat temu – i to w Chinach   Coyne   2013-12-26
Na Zeusa, natura jest przeżarta rują i korupcją   Koraszewski   2013-12-26
Proces cywilizacji   Ridley   2013-12-28
Jak karakara wygrywa z osami   Cobb   2013-12-29
Żebropławy, czyli dziwactwa ewolucji   Coyne   2013-12-30
Czy może istnieć sztuka bez artysty?    Wadhawan   2013-12-30
Zderzenie mentalności   Koraszewski   2014-01-01
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska   Young   2014-01-02
Delfiny umyślnie narkotyzują się truciznami rozdymków   Coyne   2014-01-04
Długi cień anglosfery   Ridley   2014-01-05
Ciemna materia genetyki psychiatrycznej   Zimmer   2014-01-06
Co czyni nas ludźmi?   Dawkins   2014-01-07
Twoja choroba na szalce   Yong   2014-01-08
Czy mamut włochaty potrzebuje adwokata?   Zimmer   2014-01-09
Pradawne rośliny kwitnące znalezione w bursztynie   Coyne   2014-01-10
Ratując gatunek możesz go niechcący skazać   Yong   2014-01-11
Ewolucja ukryta w pełnym świetle   Zimmer   2014-01-13
Koniec humanistyki?   Coyne   2014-01-15
Jak poruszasz nogą, która kiedyś była płetwą?   Yong   2014-01-16
Jak wyszliśmy na ląd, kość za kością   Zimmer   2014-01-19
Twoja wewnętrzna mucha   Cobb   2014-01-22
Ukwiał żyje w antarktycznym lodzie!   Coyne   2014-01-25
Dlaczego poligamia zanika?   Ridley   2014-01-26
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności   Cobb   2014-01-28
Ewolucja i Bóg   Coyne   2014-01-29
O delfinach, dużych mózgach i skokach logiki   Yong   2014-01-30
Dziennikarski „statek upiorów” Greg Mayer   Mayer   2014-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?   Bruce Lyon   2014-02-02
Moda na kopanie nauki   Coyne   2014-02-03
Neandertalczycy: bliscy obcy   Zimmer   2014-02-05
O pochodzeniu dobra i zła   Coyne   2014-02-05
Sposób znajdowania genów choroby   Yong   2014-02-07
Czy humaniści boją się nauki?   Coyne   2014-02-07
Kiedy zróżnicowały się współczesne ssaki łożyskowe?   Mayer   2014-02-10
O przyjaznej samolubności   Koraszewski   2014-02-12
Skąd wiesz, że znalazłeś je wszystkie?   Zimmer   2014-02-15
Nauka odkrywa nową niewiedzę o przeszłości   Ridley   2014-02-18
Żyjące gniazdo?   Zimmer   2014-02-19
Planeta tykwy pospolitej   Zimmer   2014-02-21
Nowe niezwykłe skamieniałości typu “Łupki z Burgess”   Coyne   2014-02-22
Dziennik z Mozambiku: Pardalota   Naskręcki   2014-02-23
Wskrzeszona odpowiedź z kredy na “chorobę królów”   Yong   2014-02-26
Dziennik z Mozambiku: Sybilla     2014-03-01
Spojrzeć ślepym okiem   Yong   2014-03-02
Intelektualne danie dnia  The Big Think   Coyne   2014-03-04
Przeczołgać się przez mózg i nie zgubić się   Zimmer   2014-03-05
Gdzie podziewają się żółwiki podczas zgubionych lat?   Yong   2014-03-10
Supergen, który maluje kłamcę   Yong   2014-03-14
Idea, którą pora oddać na złom   Koraszewski   2014-03-15
Zwycięstwa bez chwały   Ridley   2014-03-17
Twarde jak skała   Naskręcki   2014-03-18
Pasożyty informacyjne   Zimmer   2014-03-19
Seymour Benzer: humor, historia i genetyka   Cobb   2014-03-21
Kto to był Per Brinck?   Naskręcki   2014-03-23
Potrafimy rozróżnić między przynajmniej bilionem zapachów   Yong   2014-03-25
Godzina Ziemi czyli o celebrowaniu ciemności   Lomborg   2014-03-27
Słonie słyszą więcej niż ludzie   Yong   2014-03-30
Niebo gwiaździste nade mną, małpa włochata we mnie   Koraszewski   2014-03-31
Wielkoskrzydłe   Naskręcki   2014-04-02
Najstarsze żyjące organizmy   Coyne   2014-04-03
Jak zmienić bakterie jelitowe w dziennikarzy   Yong   2014-04-06
Eureka! Sprytne wrony to odkryły   Coyne   2014-04-07
Sukces upraw GM w Indiach   Lomborg   2014-04-09
Wirus, który sterylizuje owady, ale je pobudza   Yong   2014-04-12
Przystosować się do zmiany klimatu   Ridley   2014-04-14
Jeden oddech, który zmienił planetę   Naskręcki   2014-04-16
Najgorsze w karmieniu komarów jest czekanie   Yong   2014-04-17
Kłopotliwa podróż w przyszłość   Ridley   2014-04-19
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy     2014-04-23
Seksizm w nauce o jaskiniowych owadach   Coyne   2014-04-26
Musza bakteria zaprasza inne muszki na uczty owocowe   Yong   2014-04-27
Zachwycający rabuś, który liczy sto milionów lat   Cobb   2014-04-28
Mądrość (małych) tłumów   Zimmer   2014-04-29
Tak bada się ewolucję inteligencji u zwierząt   Yong   2014-05-02
Fantastyczna mimikra tropikalnego pnącza   Coyne   2014-05-03
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się   Ridley   2014-05-04
Pomidory tworzą pestycydy z zapachu swoich sąsiadów   Yong   2014-05-07
Potrawy z pasożytów   Zimmer   2014-05-08
Technologia jest często matką nauki, a nie odwrotnie   Ridley   2014-05-09
Montezuma i jego flirty   Coyne   2014-05-11
Insekt dziedziczy mikroby z plemnika taty   Yong   2014-05-12
Polowanie na nietoperze   Naskręcki   2014-05-14
Zmień swoje geny przez zmianę swojego życia   Coyne   2014-05-15
Obrona śmieciowego DNA   Zimmer   2014-05-17
Gdzie są badania zwierzęcych wagin?   Yong   2014-05-20
Niemal ssaki   Naskręcki   2014-05-21
Zobaczyć jak splątane są gałęzie drzewa   Zimmer   2014-05-23
Dlaczego ramiona ośmiornicy nie plączą się   Yong   2014-05-24
Niezwykły pasikonik szklany   Naskręcki   2014-05-27
Wąż zgubiony i ponownie odnaleziony   Mayer   2014-05-28
Niespodziewani krewni mamutaków   Yong   2014-05-30
Trochę lepszy  świat   Ridley   2014-05-31
Tam, gdzie są ptaki   Mayer   2014-06-01
Ewolucja, ptaki i kwiaty   Coyne   2014-06-02
Jestem spełniony   Naskręcki   2014-06-04

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Małgorzata, Andrzej, Henryk