ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Κυριακή 14 Αυγούστου 2005
Σελ. /24
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ
Φυτό που παραβιάζει τους νόμους της κληρονομικότητας!

Η μετάλλαξη που εκφράζεται με συγκολλημένα πέταλα των λουλουδιών του φυτού (αριστερά) εξαφανίστηκε στους απογόνους του, που είχαν και πάλι κανονικά χωριστά πέταλα
Η μετάλλαξη που εκφράζεται με συγκολλημένα πέταλα των λουλουδιών του φυτού (αριστερά) εξαφανίστηκε στους απογόνους του, που είχαν και πάλι κανονικά χωριστά πέταλα
Θεμέλιο της μοντέρνας βιολογίας είναι η κληρονόμηση των γενετικών πληροφοριών με τη μορφή DNA, που μεταγράφεται σε RNA, το οποίο τελικά χρησιμοποιείται από τον κυτταρικό μηχανισμό σαν το πρότυπο για την κατασκευή των πρωτεϊνών. Αλλά η πρόσφατη θεαματική ανακάλυψη ότι ένα φυτικό είδος μπορεί να ανακαλέσει γονίδια που είχαν απολέσει οι γονείς του, δείχνει την όλο και μεγαλύτερη σημασία που φαίνεται να έχει το RNA, σαν πολύφερνο και σημαντικό μόριο, ανεξάρτητα από το DNA.

Το RNA είχε και ως τώρα ιδιαίτερη θέση μεταξύ των βιολογικών μορίων. Μπορεί να αποθηκεύσει γενετική πληροφορία όπως και το DNA, αλλά μπορεί επιπλέον να πάρει σύνθετα τρισδιάστατα σχήματα, ακόμα και να λειτουργήσει σαν καταλύτης σε χημικές αντιδράσεις πάνω του, όπως κάνουν οι πρωτεΐνες. Αρκετοί βιολόγοι θεωρούν ότι η ζωή στα πρώτα της βήματα στον πλανήτη στηρίχτηκε στο RNA, με συνενώσεις μορίων RNA να λειτουργούν και σαν γενετικό «πατρόν» και σαν αναπαραγωγικός μηχανισμός.

Το σινάπι, το φυτό από το οποίο βγαίνει η μουστάρδα, ίσως, αποκαλύπτει έναν ακόμα τρόπο, με τον οποίο η ζωή εκμεταλλεύτηκε την ικανότητα του RNA να αποθηκεύει γενετικές πληροφορίες. Οι επιστήμονες του πανεπιστημίου Πέρντιου των ΗΠΑ μελετούσαν μεταλλαγμένα φυτά σιναπιού, στα οποία τα πέταλα των λουλουδιών είναι συγκολλημένα. Τέτοια φυτά έχουν μεταλλαγμένα και τα δύο γονίδια που καθορίζουν αν τα πέταλα θα είναι χωριστά ή συγκολλημένα. Μάλιστα, η μετάλλαξη βρίσκεται μόνο σε ένα ζεύγος βάσεων του συγκεκριμένου γονιδίου. Δεν άργησαν να παρατηρήσουν ότι ένα μικρό ποσοστό από τους απογόνους των μεταλλαγμένων φυτών εμφάνιζαν αναστροφή της μετάλλαξης στην κανονική στροφή, δηλαδή είχαν το κανονικό ζεύγος βάσεων στην επίμαχη θέση του γονιδίου και έτσι είχαν χωριστά πέταλα.

Ακόμα και ένα μοναδικό τέτοιο φυτό είναι στατιστικό παράδοξο και θα μπορούσε να δικαιολογηθεί μόνο αν τα φυτά αναπαράγονταν με την ταχύτητα των βακτηρίων. Οι ερευνητές με συστηματικό τρόπο απέκλεισαν όλες τις απλές εξηγήσεις, όπως κατά λάθος γονιμοποίηση μεταλλαγμένου φυτού από κανονικό, ύπαρξη ιδιαίτερα μεγάλου ρυθμού μετάλλαξης στο σινάπι, ή παρουσία ενός ακόμα κρυφού αντιγράφου του γονιδίου των πετάλων.

Οπως διαπιστώθηκε, τα μεταλλαγμένα σινάπια περιείχαν και άλλες αλλαγές στο DNA τους, που ταίριαζαν με το DNA των παππούδων ή των προπαππούδων τους, αλλά όχι των πατεράδων τους! Αυτή η ταύτιση θεωρήθηκε ότι υποδηλώνει πως ένα αντίγραφο του παλιότερου γονιδιώματος μεταβιβάζεται με κάποιο τρόπο στους απογόνους. Αν κάτι τέτοιο πράγματι συμβαίνει, τότε οι τυπικοί κανόνες της κληρονομικότητας που αποδίδονται στον Γκρέγκορ Μέντελ παραβιάζονται. Επειδή οι ερευνητές δε βρήκαν τίποτα στο DNA που να μπορεί να παίξει το ζητούμενο ρόλο, πρότειναν τη θεωρία ότι το αντίγραφο ασφαλείας του γονιδιώματος είναι η δίκλωνη μορφή RNA (μόριο που συνήθως έχει μία μόνο αλυσίδα).

Κατά τους επιστήμονες του Πέρντιου, το ξεχωριστό γενετικό αρχείο ίσως να εξυπηρετεί τον οργανισμό σε περιόδους «ισχνών αγελάδων», όπως μια εκτεταμένη ξηρασία, επιτρέποντάς του να έχει πρόσβαση σε γονίδια που βοήθησαν τους προγόνους του να επιβιώσουν. Το επόμενο βήμα είναι να προσδιοριστεί πόσο συχνό φαινόμενο είναι αυτό που παρατηρήθηκε στο σινάπι. Ανεξήγητες επάνοδοι εμφανίζονται και σε γενετικές ασθένειες στον άνθρωπο, αν και δεν είναι σαφής η συχνότητα τέτοιων φαινομένων.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: «Scientific American», space.com


Σπάνια λάμψη

Καλλιτεχνική σύλληψη της έκρηξης ακτίνων γάμα το Δεκέμβρη του 2004, της φωτεινότερης που καταγράφηκε μέχρι σήμερα, καθώς διευρύνεται σφαιρικά γύρω από τον αστέρα SGR 1806-20
Καλλιτεχνική σύλληψη της έκρηξης ακτίνων γάμα το Δεκέμβρη του 2004, της φωτεινότερης που καταγράφηκε μέχρι σήμερα, καθώς διευρύνεται σφαιρικά γύρω από τον αστέρα SGR 1806-20
Ηταν η λαμπρότερη κοσμική έκρηξη που παρατηρήθηκε ποτέ και οι αστρονόμοι ακόμα συζητούν με θέρμη για τις συνέπειες αυτής της αστρονομικής παρατήρησης. Ηδη, όμως, η γιγαντιαία έκλαμψη της 27 Δεκέμβρη 2004, που εμφανίστηκε σε ένα παράξενο άστρο του γαλαξία μας, δίνει μερική λύση σε ένα υπερδεκαετές αστροφυσικό μυστήριο. Τέτοιες αναλαμπές σε μάγκνεταρς (μαγνητοαστέρες) που βρίσκονται σε μακρινούς γαλαξίες ίσως εξηγούν κατά ένα ποσοστό μια συγκεκριμένη κατηγορία αναλαμπών ακτίνων γάμα, για τις οποίες μέχρι τώρα δεν υπήρχε εξήγηση.

Παρά την απόσταση των 50.000 ετών φωτός, η λάμψη του Δεκέμβρη ήταν φωτεινότερη από την πανσέληνο. Στην πραγματικότητα, όμως, δεν την είδε κανείς, γιατί η έκλυση της τεράστιας ενέργειάς της έγινε στο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος όπου βρίσκονται οι ιδιαίτερα υψηλής ενέργειας ακτίνες γάμα, δηλαδή σε μη ορατό τμήμα του φάσματος. Την έκρηξη κατέγραψε ένα αμερικανικό διαστημικό τηλεσκόπιο ειδικά κατασκευασμένο για τέτοιου είδους φαινόμενα, που είχε τεθεί σε τροχιά μόλις πέντε βδομάδες νωρίτερα.

Μάγκνεταρς σαν το SGR 1806-20, όπου έγινε η έκρηξη του 2004, είναι αστέρες νετρονίων με μαγνητικό πεδίο έως και ένα τετράκις εκατομμύριο ισχυρότερο του μαγνητικού πεδίου της Γης. Ενα τέτοιο μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να τραβήξει τα κλειδιά από την τσέπη σας ακόμα κι αν το μάγκνεταρ βρισκόταν σε απόσταση ίση με την απόσταση της Σελήνης. Δεν είναι μάγκνεταρς όλοι οι αστέρες νετρονίων. Σαν αιτία της έκλαμψης θεωρείται ένα είδος αστρικού σεισμού που προκλήθηκε από το μαγνητικό πεδίο και αναδιάταξε απότομα τη μορφή του. Η ταλάντωση του αστέρα νετρονίων λόγω του σεισμού καταγράφηκε σαν διακύμανση της ισχύος των εκπεμπόμενων ακτίνων Χ με συχνότητα 94,5 Χερτζ (κύκλοι το δευτερόλεπτο). Η ενέργεια που απελευθερώθηκε μέσα σε ένα δέκατο του δευτερολέπτου είναι όση εκπέμπει ο Ηλιος μέσα σε 150.000 χρόνια! Επειδή η έκρηξη δεν κατέστρεψε τον αστέρα, δεν αποκλείεται το φαινόμενο να επαναληφθεί.

Οι αστέρες νετρονίων προκύπτουν όταν ένα άστρο μεγάλης μάζας καταρρεύσει βαρυτικά μετά την κατανάλωση του πυρηνικού καυσίμου του (υδρογόνο). Τότε, ανάλογα με την αρχική μάζα του άστρου αυτό μετατρέπεται σε αστέρα νετρονίων ή σε μαύρη τρύπα. Τα νετρόνια του αστέρα, που προκύπτουν από την ένωση πρωτονίων και ηλεκτρονίων, είναι τόσο πυκνά τοποθετημένα, που μια κουταλιά από το υλικό του ζυγίζει πάνω από ένα δισεκατομμύριο τόνους! Αν ο Ηλιος μας γινόταν αστέρας νετρονίων θα είχε διάμετρο μόλις 16 χιλιομέτρων! Οι αστροφυσικοί θεωρούν ότι οι αστέρες νετρονίων αποτελούνται από ένα στερεό φλοιό που επιπλέει πάνω στον υπέρρευστο πυρήνα, αλλά πιο ασφαλή συμπεράσματα θα μπορέσουν να βγουν μόνο από τη μελέτη φαινομένων όπως οι σεισμοί σε τέτοια άστρα.

Εκρήξεις σαν του Δεκέμβρη του 2004, που πιθανότατα συμβαίνουν και σε άλλους γαλαξίες, θα μπορούσαν να εξηγήσουν ορισμένες από τις σύντομες (μέχρι 2 δευτερόλεπτα) εκλάμψεις ακτίνων γάμα που καταγράφουν τα αστρονομικά όργανα. Οι αναλαμπές αυτές δεν μπορούν να εξηγηθούν από το μοντέλο των εκρήξεων υπερκαινοφανών αστέρων που οδηγούν σε εκλάμψεις με διάρκεια αρκετών δευτερολέπτων έως και λεπτών. Οι υπόλοιπες σύντομες αναλαμπές εξηγούνται με βάση τη βίαιη συνένωση δύο αστέρων νετρονίων που περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο. Η τοποθέτηση σε τροχιά ενός ακόμη δορυφόρου - τηλεσκοπίου τον Απρίλη του 2005 αναμένεται να δώσει πιο σίγουρες απαντήσεις στο ζήτημα των σύντομων αναλαμπών ακτίνων γάμα.



Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ