Το DNA είναι ο καλύτερος σκληρός δίσκος..

Επιστημονικές έρευνες δείχνουν ότι στο DNA μπορεί να αποθηκευθεί απείρως μεγαλύτερος όγκος ψηφιακών πληροφοριών από οποιαδήποτε άλλο μέσο αποθήκευσης έχει κατασκευασθεί μέχρι στιγμής. Σε ένα μόνο γραμμάριο τεχνητού DNA χώρεσαν 2,2 εκατομμύρια gigabits(!)


Επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Ιδρύματος Βιοπληροφορικής κατάφεραν να αποθηκεύσουν σε τεχνητό τμήμα DNA μεγάλο όγκο ψηφιακών δεδομένων, μεταξύ των οποίων τα 154 σονέτα του Σαίξπηρ (σε αρχείο txt), ακουστικό υλικό διάρκειας 26 δευτερολέπτων από την ιστορική ομιλία του Μάρτιν Λούθερ Κινγκ «Εχω ένα όνειρο...» (σε αρχείο mp3), μια ψηφιακή φωτογραφία του εργαστηρίου τους (αρχείο jpg) και σε pdf το διάσημο άρθρο με το οποίο οι Γουότσον και Κρικ περιέγραψαν πρώτη φορά το 1953 τη διπλή έλικα του DNA.

Οι ειδικοί που δημοσίευσαν την έρευνα στην επιθεώρηση «Nature», εκτιμούν πως η αποθήκευση δεδομένων σε DNA θα είναι από τις βασικότερες τεχνολογίες του μέλλοντος.

Προς το παρόν, η εγγραφή δεδομένων σε DNA έχει αποδειχθεί πολύ δύσκολη. Αντίθετα, η ανάγνωση των αποθηκευμένων είναι σχετικά εύκολη με τα σύγχρονα τεχνολογικά μέσα.

STA PARASKINIA

Posted in: DNA

Το DNA του αγοριού προστατεύει τη μητέρα από το Αλτσχάιμερ!

Το DNA που παραμένει για δεκαετίες στον γυναικείο εγκέφαλο έπειτα από την γέννα αγοριού, μπορεί να τις προστατέψει από την νόσο του Αλτσχάιμερ.

Σύμφωνα με καναδοαμερικανική επιστημονική έρευνα το DNA αυτό λειτουργεί προστατευτικά για τις μητέρες από τον κίνδυνο της νόσου, ενώ επισημαίνουν ότι ουσιαστικά παραμένουν ακόμα άγνωστες οι συνέπειες – από ιατρική άποψη – της παρουσίας ανδρικού DNA και αρσενικών κυττάρων στον γυναικείο εγκέφαλο.

Προηγούμενες μελέτες έχουν συνδέσει το φαινόμενο του λεγόμενου «εμβρυικού μικροχιμαιρισμού» (δηλαδή της ύπαρξης γενετικού υλικού του εμβρύου στο αίμα και σε διάφορα όργανα της μητέρας μετά από ανταλλαγή κατά την εγκυμοσύνη) με διάφορες αυτοάνοσες παθήσεις και τον καρκίνο- άλλες φορές με θετικές επιπτώσεις (π.χ. μείωση κινδύνου για καρκίνο μαστού ή ρευματοειδή αρθρίτιδα) και άλλες με αρνητικές (π.χ. αύξηση κινδύνου για καρκίνο εντέρου).

Η νέα μελέτη αποτελεί την πρώτη περιγραφή του ανδρικού μικροχιμαιρισμού στον θηλυκό ανθρώπινο εγκέφαλο και δείχνει ότι συχνά τα κύτταρα του αρσενικού εμβρύου διασχίζουν τον αιματο- εγκεφαλικό φραγμό τής μητέρας. Μέχρι τώρα ήταν άγνωστο αν αυτά τα κύτταρα στους ανθρώπους μπορούσαν να διεισδύσουν στον εγκέφαλο (το φαινόμενο είχε διαπιστωθεί μόνο σε εγκεφάλους ποντικιών). Η νέα έρευνα δείχνει ότι τελικά πρόκειται για ένα σχετικά συχνό φαινόμενο στους ανθρώπους, με άγνωστες ακόμα προεκτάσεις από άποψη υγείας.

Οι Αμερικανοί επιστήμονες έκαναν αυτοψία στον εγκέφαλο 59 γυναικών που είχαν πεθάνει σε ηλικία 32 έως 101 ετών και αναζήτησαν το αποκλειστικά ανδρικό χρωμόσωμα Υ. Η παρουσία ανδρικού DNA ανιχνεύθηκε στα δύο τρίτα περίπου των περιπτώσεων (ποσοστό 63%). Τα ανδρικά κύτταρα ήσαν διάσπαρτα σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου και πιθανώς βρίσκονταν εκεί σε όλη τη διάρκεια της ζωής των γυναικών.

Από τις νεκρές γυναίκες, οι 26 δεν είχαν κάποια νευρολογική πάθηση και οι 33 είχαν Αλτσχάιμερ. Οι εγκέφαλοι των γυναικών με Αλτσχάιμερ εμφάνιζαν σημαντικά μικρότερο ανδρικό μικροχιμαιρισμό, είχαν δηλαδή πολύ λιγότερο ανδρικό DNA. Όμως, όπως επισήμαναν οι ερευνητές, ο αριθμός των ατόμων του δείγματος είναι μικρός για να εξαχθεί ακόμα κάποιο οριστικό συμπέρασμα σχετικά με το αν το αυξημένο επίπεδο του ανδρικού DNA, από την εποχή της γέννας ενός αγοριού, μειώνει τον κίνδυνο Αλτσχάιμερ για τη μητέρα, όταν αυτή φθάσει στην τρίτη ηλικία.

Πρόωρο είναι επίσης να εξαχθεί οποιοδήποτε συμπέρασμα για τη σχέση ανδρικού μικροχιμαιρισμού στον εγκέφαλο της γυναίκας και της γενικότερης υγείας της τελευταίας. Όπως είπε ο Τσαν, το ζήτημα απαιτεί περαιτέρω έρευνα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Ουίλιαμ Τσαν του Τμήματος Βιοχημείας του καναδικού πανεπιστημίου της Αλμπέρτα και τη Λι Νέλσον του Κέντρου Ερευνών για τον Καρκίνο «Φρεντ Χάτσινσον» του Σιάτλ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «PLoS ONE», σύμφωνα με το «Science» και το «New Scientist».

Πηγή: ΠρώτοΘΕΜΑ

Posted in: DNA

Ολοκληρώθηκε η «Εγκυκλοπαίδεια των στοιχείων του DNA»

Η ολοκλήρωση της συγγραφής μιας εγκυκλοπαίδειας που όμοιά της δεν υπάρχει ανακοινώθηκε χθες με σειρά άρθρων σε τρεις... διαφορετικές επιστημονικές επιθεωρήσεις. Πρόκειται για την «Εγκυκλοπαίδεια των στοιχείων του DNA» (Encyclopedia of DNA Elements, ENCODE), η οποία είναι το αποτέλεσμα των κόπων 440 ερευνητών από 32 ερευνητικά κέντρα που εργάστηκαν σκληρά επί πέντε συναπτά έτη. Στόχος τους ήταν να βγάλουν νόημα από την αλληλουχία του ανθρώπινου DNA, να καταλάβουν δηλαδή τι σημαίνει η σειρά των βάσεων του γενετικού υλικού μας.
Πραγματοποιώντας μια σειρά πειραμάτων και αξιοποιώντας τελευταίες τεχνολογικές δυνατότητες και εξελιγμένα υπολογιστικά συστήματα, οι ερευνητές κατέληξαν σε συμπεράσματα που αλλάζουν τη σύγχρονη βιολογία και έχουν άμεσο αντίκτυπο στην ιατρική.

Τα συμπεράσματα
Το κυριότερο από τα συμπεράσματα του προγράμματος έχει να κάνει με αυτό που μέχρι πρόσφατα ονομαζόταν junk DNA (DNA σκουπίδι). Πρόκειται για το DNA που δεν περιέχει γονίδια και το οποίο, πριν από 40 περίπου χρόνια, είχε θεωρηθεί άχρηστο. Ε, λοιπόν καθόλου άχρηστο δεν είναι αυτό το DNA!

Όπως περιγράφεται σε ένα από τα άρθρα που φιλοξενείται στην επιθεώρηση «Nature», το γενετικό υλικό που παρεμβάλλεται μεταξύ των γονιδίων βρίθει περιοχών που σχετίζονται με την έκφρασή τους. Με άλλα λόγια, δεν αρκεί να υπάρχει ένα γονίδιο. Για να είναι αυτό λειτουργικό θα πρέπει να «πάρει την άδεια» από άλλα στοιχεία του DNA τα οποία μπορεί να βρίσκονται κοντά του ή και μακριά από αυτό. Τα στοιχεία αυτά ρυθμίζουν ποιο γονίδιο θα εκφραστεί σε ποιον ιστό (ή κυτταρικό τύπο) και σε ποια ακριβώς χρονική στιγμή.

Για να αντιληφθεί κανείς το πόσο αυστηρή είναι η ρύθμιση της έκφρασης στον χώρο και στον χρόνο των γονιδίων αρκούν τα δεδομένα που προέκυψαν από το πρόγραμμα ENCODE: το 20% του γονιδιώματος απαιτείται για να ρυθμιστεί η έκφραση των γονιδίων τα οποία δεν καταλαμβάνουν παρά το 2% του γονιδιώματος!
Σε αυτό το 20% οι ερευνητές εντόπισαν στοιχεία τα οποία ήταν άγνωστα μέχρι σήμερα, όπως παραδείγματος χάριν μεγάλου μήκους μόρια RNA καθώς επίσης και αναγνωριστικές περιοχές, περιοχές του DNA στις οποίες προσδένονται μόρια ρυθμιστικά τις γονιδιακής έκφρασης.

Οι προοπτικές

Ο όγκος των δεδομένων του προγράμματος ENCODE ξεπερνά τα 15 terrabyte (TB). Η πρόσβαση στα δεδομένα αυτά είναι ελεύθερη και έτσι μπορούν να αξιοποιηθούν από την παγκόσμια επιστημονική κοινότητα. Αναμένεται δε να αλλάξουν τον τρόπο σκέψης των ερευνητών σε ότι αφορά την ίδια την ιδέα του γονιδίου ως μονάδα της κληρονομικότητας.

Σε ένα πρακτικότερο επίπεδο, τα νέα δεδομένα αναμένεται να ρίξουν φως στις πολυπαραγοντικές ασθένειες. Όπως εξήγησε μιλώντας στο BHMAScience ο κ. Στυλιανός Αντωναράκης, καθηγητής Γενετικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου της Γενεύης και μέλος του προγράμματος ENCODE: «Σε αντίθεση με τις γενετικές ασθένειες που οφείλονται σε αλλαγές ενός και μόνο γονιδίου υπάρχουν ασθένειες που οφείλονται σε έναν συνδυασμό γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. Ο εντοπισμός νέων ρυθμιστικών περιοχών αλλά και των νεοανακαλυφθέντων μορίων RNA με ρυθμιστικό ρόλο, ανοίγει ένα παράθυρο που θα μας επιτρέψει να εντοπίσουμε την αιτιολογία των πολυπαραγοντικών νόσων. Θα μας επιτρέψει δηλαδή να αντιληφθούμε γιατί κάποιοι από εμάς είναι περισσότερο ευαίσθητοι σε ορισμένες ασθένειες».

tovima.gr

Posted in: DNA