• Facebook
  • Ca
  • Stare de nervozitate
  • Pinterest
  • LinkedIn
  • Digg
  • Del
  • Tumblr
  • VKontakte
  • Imprimare
  • E-mail
  • Flattr
  • Reddit
  • Tampon
  • Iubesc asta
  • Weibo
  • Buzunar
  • Xing
  • Colegi de clasa
  • WhatsApp
  • Meneame
  • Blogger
  • Amazon
  • Yahoo Mail
  • Gmail
  • AOL
  • Newsvine
  • HackerNews
  • Evernote
  • Spatiul meu
  • Mail.ru
  • Video
  • Linia
  • Flipboard
  • Comentarii
  • Yummly
  • SMS
  • Viber
  • Telegramă
  • Abonati-va
  • Skype
  • Facebook Messenger
  • Cacao
  • LiveJournal
  • Yammer
  • Edgar
  • Fintel
  • Amesteca
  • Instapaper
  • Copiază legătură

Când emisiunea Today a raportat pe 15 martie că ADN-ul lui Scott Kelly, care a petrecut un an la Stația Spațială Internațională în timp ce geamănul identic Mark a rămas legat de pământ, s-a schimbat în spațiu, ai crede că s-a întors purtând genomul unui rutabaga în comparație cu cea a plictisitorului său geamăn terestru.

Câteva pagini web de informații ale NASA despre studiul Twins au oferit o singură propoziție despre gene modificate - iar majoritatea restului, despre expresia genelor, a fost pe larg interpretată greșit în mass-media.

Eliminarea lui John Timmer în ARS Technica: „Monitorizarea medicală a lui Scott Kelly a dat naștere unor acoperiri de presă îngrozitoare” se încheie cu o sugestie că reporterii petrec 10 minute vorbind cu un biolog înainte de a accepta afirmațiile că nu știu suficient pentru a realiza că sunt ridicole.

Ei bine, eu sunt biolog. De fapt, un geneticist. Timmer nu și-a putut termina analiza fără a suferi un răspuns la stres, așa că acum voi arunca o privire mai atentă - la probleme, precum și la încercările NASA de a curăța aerul.

astronauti
Bio 101 oricine?

Problema majoră este diferențierea expresiei genelor de mutația genică - o eroare care nu este cu nimic nouă. Un exemplu clasic este „Un antrenament îți poate schimba ADN-ul. Totuși, intervievatul a explicat că nu poate.

În timp ce Hoda și Savannah pe Today au șoptit despre presupusele știri, au urmat alte mass-media. Câteva locuri au făcut părți corecte.

Am înveselit „expresia genică a astronautului CNN nu mai este la fel ca gemenele sale identice, descoperă NASA”, până când am continuat să citesc despre „transformarea a 7% din ADN-ul lui Scott” John Timmer a subliniat că, dacă se va întâmpla asta, ar fi murit. Nu numai asta, dar amploarea presupusei modificări genomice este similară cu cea dintre astronautul Scott și o pisică, cu care împărtășim aproximativ 90% din secvențele noastre genetice.

Timpul a fost de acord că „Scott Kelly a petrecut un an în spațiu și acum ADN-ul său este diferit de al identic al lui Twin”. Verge a înțeles, dar apoi a definit „codul genetic” ca „modelul și secvența genelor care alcătuiesc planul pentru corp”. Nu. Este corespondența dintre ADN, ARN și proteine ​​și este universală, de la varză la zinie.

Scott Kelly, în dreapta, petrece aproape un an în spațiu. (NASA, Robert Markowitz, 2015)

Natura versus hrană: o dihotomie falsă?

Până la sfârșitul zilei, atât de multe știri au bătut genetica, încât NASA a introdus o notă a editorului cu două paragrafe pe pagina web introductivă, explicând că ceea ce s-a schimbat în cea mai mare parte a fost expresia genelor. În mod ciudat, data a fost 31 ianuarie, ceea ce face neclar dacă informațiile sunt un comunicat de presă sau sunt destinate publicului.

Oricare ar fi, data rămâne stagnantă și documentul rămâne o lecție de ofuscare și utilizare incorectă a terminologiei, cu descrieri de cercetare cu atât de multe „omici” încât nu este de mirare că mulți din mass-media nu au putut să-și dea seama. Cum au ajuns aceste „descoperiri preliminare” de două luni în ciclul de știri săptămâna trecută? În cinstea celei de-a 50-a aniversări a anului 2001: Odisea spațială sau repornirea din luna aprilie a filmului Lost in Space?

În ciuda reviziunilor grăbite ale NASA, eroarea de bază persistă în declarația NASA care refuză să dispară: comparația dintre Scott și Mark Kelly este „studiul despre natura perfectă versus nutriție”. (Primul paragraf sub „nota editorului”.)

„Versus” este cuvântul greșit pentru a descrie modul în care genele sunt activate sau dezactivate în suite de expresie foarte reglementate, în continuă schimbare, reacționând la schimbarea condițiilor de mediu. Adică mediul activează sau tace gene, ceea ce afectează fiziologia. Natura și hrana interacționează. Nu sunt adversari. Nu este simpla poveste pe care NASA încearcă să hrănească mass-media.

Expresia genelor nu este mutație genică

Francis Crick a introdus „dogma centrală” a biologiei moleculare încă din 1958 pentru a explica modul în care funcționează genele: ADN-ul este transcris în ARN în nucleu, care este tradus în proteine ​​în afara nucleului din citoplasmă. Ideea a fost fundamentală pentru genetică de atunci.

Proteinele determină trăsăturile, inclusiv enzimele, care controlează producția altor tipuri de biochimice.

„Expresia genei” este transcrierea informațiilor unei gene - secvența de bază - în ARN mesager, care este apoi tradus într-o proteină specifică. Expresia a mii de gene crește și scade continuu pe măsură ce trăim.

Mirosul pizza și amilaza salivară inundă gura - aceasta este o proteină, astfel încât o genă își controlează producția.

Sprintul și metabolismul trec de la aerob la anaerob, necesitând o enzimă pentru reciclarea acidului lactic.

Cheaguri de sânge. Endorfinele calmează. Contractul muscular. Hormonii eliberează un ou. Celulele preiau glucoza din fluxul sanguin. Părul și unghiile cresc.

Totul se datorează amestecului în continuă schimbare de acțiune genetică și inacțiune. ADN-ul în sine nu se schimbă. Oamenii pot citi aceeași copie a Focului și furiei, dar literele și cuvintele nu se schimbă. La fel, genomul rămâne pus, copiat exact, cu excepția cazului în care apare mutația, în fiecare celulă nouă cu fiecare diviziune.

ADN-ul se întinde și se învârte în jurul proteinelor histonice blobby, contorsionându-se pentru a expune unele zone, ascunde altele, pe măsură ce trei tipuri de molecule mici flit pe și off în moduri care reglementează care gene dictează producția de care proteine. Pentru a exprima o genă, grupările metil pleacă și grupările acetil și fosfat se leagă. Acestea sunt modificări epigenetice, ceea ce înseamnă „genetică exterioară”. Secvența de bază ADN de dedesubt este neschimbată pe măsură ce celula trece aminoacizii în proteine ​​codificate.

O schimbare reală în secvența unei gene - bazele A, T, C și G - este o mutație. Poate fi spontan datorită unei ciudățenii de chimie în care bazele sunt trecătoare în forme instabile sau de la expunerea la un agent care dăunează ADN-ului, cum ar fi radiațiile. Sistemele de reparare a ADN din celule corectează majoritatea erorilor. Dar dacă nu, o schimbare genetică este transmisă atunci când celula se divide; o schimbare epigenetică nu este în general.

Deoarece trăirea pe o navă spațială timp de un an este destul de diferită de ceea ce a făcut Mark Kelly pe Pământ în acel timp, expresia genică a gemenilor va diferi! Ar face acest lucru chiar dacă un bărbat ar locui în Arizona și celălalt în Antarctica, unul într-un apartament și celălalt la o fermă, sau unul ar fi fost vegan, iar celălalt dependent de Five Guys. Experiența contează.

ADN-ul misterios se schimbă

Cercetând paginile curioase ale NASA, am trecut pe lângă „genele spațiale” demne de căutare, căutând câteva informații reale despre mutații, până când am găsit singura propoziție despre genetică (nu epigenetică), descriind lucrarea lui Chris Mason la Weill Cornell Medicine din New York: „Secvențierea genomului întreg a arătat că fiecare gemeni are sute de mutații unice în genomul lor, mai mult decât era de așteptat, iar unele au fost găsite doar după zborul spațial, circulând în sânge ca„ ADN fără celule ”.

Am avut multe întrebări specifice, așa că i-am trimis lui Dr. Zidar. El m-a trimis, fără ajutor, la site-ul NASA despre care pretindea că va fi actualizat în curând (paragrafele abordate despre expresia genelor). Am trimis din nou un e-mail, cerând date. Și atunci Dr. Mason a răspuns că a lui

descoperirile echipei erau încă în curs de examinare, așa că nu a putut

răspunde la întrebările mele. Cu toate acestea, el a vorbit sâmbătă la NBC Evening News, care apoi a ieșit în aer: „După aproape un an în spațiu, un astronaut întoarce un bărbat schimbat. O parte din ADN-ul său este modificat definitiv. ” Dar, bineînțeles, nu a spus cât s-a schimbat sau ce a însemnat.

Deci, încă nu există nicio poveste. As vrea sa stiu:

• Dacă genomul lui Scott a fost secvențiat din fragmente de ADN din sângele său, ce poate dezvălui asta despre ratele de mutație din alte țesuturi? Os? Piele? Spermatozoizii?

• În ce măsură rata mutației din celulele somatice ale lui Scott în spațiu diferă de rata din aceleași tipuri de celule înainte de călătorie sau după?

• Ce a crescut rata mutației? Raze cosmice? Mancarea in tuburi?

• Rata mutației a fost crescută în genele care codifică proteinele sau în regiunile genomului necodificatoare?

• Care gene s-au schimbat și care a fost efectul asupra corpului lui Scott?

• De ce este această veste acum?

Hodgepodge de descoperiri

Celelalte „constatări preliminare” din cele zece grupuri de cercetare care cercetează gemenii Kelly sunt doar tangențial legate de genomul lor, iar majoritatea schimbărilor au fost de scurtă durată. Dacă faceți clic pe fiecare subtopic, mergeți la o pagină asemănătoare unui șablon care încă nu include linkuri către literatura științifică.

Telomerii lui Scott (vârfurile cromozomilor) au crescut, apoi s-au micșorat odată pe pământ, potrivit descoperirilor Susan Bailey de la Colorado State University. Telomerii mai lungi sunt asociați cu o durată mai lungă de viață a celulelor, dar și cu cancer sau fiind spermă sau ovul. În ce tipuri de celule au fost măsurate telomerii lui Scott? Exercițiul și dieta de rutină în spațiu ar putea explica prelungirea telomerică tranzitorie a lui Scott, precum și indicele său de masă corporală ușor mai scăzut și nivelul crescut de folat, spun cercetătorii.

Emmanuel Mignot de la Stanford a urmărit răspunsul la vaccinul antigripal la Scott și Mark, numit imunom. Ambii bărbați au răspuns. Deci, ambii au gene de anticorpi care răspund la o provocare a virusului gripal. De ce ar diferi asta?

Scott și Mark Kelly, astronauți gemeni identici. Imagine: NASA

De asemenea, pe linia imunologiei, răspunsul inflamator a fost aparent mai puternic în spațiu, a găsit Mike Snyder, de la Stanford, urmărind nivelurile de citokine. Stuart Lee de la KBRWyle și NASA a folosit ultrasunete pentru a arăta o inflamație mai mare în arterele lui Scott decât a lui Mark.

Brinda Rana de la UCSD a analizat nivelurile de proteine ​​din urină, cum ar fi acvaporinele, care ar putea indica modificări ale presiunii fluidelor în condiții de zbor spațial pe termen lung, care ar putea afecta funcția vizuală și pot crește presiunea intracraniană. Am citit cercetarea ei de câteva ori și am observat că „schimbarea genomului” a devenit „schimbarea expresiei genelor”.

Privirea la nivelurile de proteine ​​- anticorpi, citokine, acvaporine - este o măsură a expresiei genelor, nu a mutației.

Fred Turek și echipa sa din Northwestern au abordat microbiomii gemenilor, în special bacteriomul din tractul GI. Au diferit Scott înainte și după spațiu? Au fost aceleași diferențe pe care le-a trăit Mark de-a lungul timpului? Bineînțeles că diferă! Se pare că schimbările lui Scott nu au fost semnificative și au dispărut odată pe Pământ.

Spaţiu. Ultima frontiera.

Ce urmeaza?

Cei 7 la sută din genomul lui Scott care pare să fi fost exprimat diferit atunci când se afla în spațiu mă intrigă - sună foarte bine. Diferitele încarnări ale documentului de știri NASA menționează posibilele efecte ale expresiei genetice diferențiale asupra răspunsului imun, repararea ADN-ului, formarea oaselor și respirarea aerului cu mai puțin oxigen și mai mult dioxid de carbon decât atmosfera Pământului.

Totuși, NBC Nightly News, sâmbătă, 17 martie, după trei zile de șefii colectivi ai biologilor care au izbucnit în lipsa de neclintire continuă, au repetat mantra că „7% din gene nu au revenit la normal”.

Abia aștept publicarea „hârtiei integrate” promise de NASA pentru toate cele zece proiecte de cercetare într-un jurnal științific real cu date reale, astfel încât să putem afla în cele din urmă ceea ce dezvăluie experimentul gemenilor spațiali. Misivele mutante despre „omicii și„ genele spațiale ”mal definite zboară în fața eforturilor de îmbunătățire a educației STEM.

Ricki Lewis este doctor în genetică și este consilier în domeniul geneticii, scriitor științific și autor al cărții The Forever Fix: Gene Therapy and the Boy Who Saved It, singura carte populară despre terapia genică. Urmați-o pe site-ul ei sau pe Twitter @rickilewis.

GLP a prezentat acest articol pentru a reflecta diversitatea de știri, opinii și analize. Punctul de vedere este al autorului. Obiectivul GLP este de a stimula un discurs constructiv asupra problemelor științifice provocatoare.