Ο μύκητας που μας μεθάει
Τότε ήταν που ο ζυμομύκητας με το πλήρες όνομα Saccharomyces cerevisiae ανέπτυξε ένα χημικό χαρακτηριστικό που θα μεταμόρφωνε τις ανθρώπινες κοινωνίες. Σύμφωνα με το περιοδικό «Νew Scientist» κάποιοι ανθρωπολόγοι πιστεύουν πως η επιθυμία για αλκοόλ είναι αυτή που έπεισε τους προγόνους μας να γίνουν αγρότες ξεκινώντας την ανθρώπινη ιστορία. Ακόμα κι αν αυτή είναι μία θεωρία λίγο υπερβολική, είναι σίγουρο πως το αλκοόλ έχει παίξει τεράστιο ρόλο στην ιστορία του ανθρώπινου είδους.
Η ιστορία της μαγιάς. Γιατί όμως ο ζυμομύκητας έχει αυτές τις ικανότητες; Πώς μπορεί αυτός ο οργανισμός να μετατρέπει σχεδόν οποιοδήποτε διάλυμα πλούσιο σε σάκχαρα, από λειωμένα φρούτα μέχρι πουρέ δημητριακών, σε μία μεθυστική ουσία που απολαμβάνουν εκατομμύρια άνθρωποι; Οι ντετέκτιβ των γονιδίων ανακάλυψαν τη συναρπαστική ιστορία της μαγιάς και των ταλέντων της.
Οι ικανότητες της μαγιάς είναι εκπληκτικές. Οι περισσότεροι οργανισμοί που παράγουν ενέργεια από σάκχαρα, διασπούν τα μόρια του οξυγόνου σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Αυτή η ενέργεια αποθηκεύεται σε μορφή τριφωσφορικής αδενοσίνης (ΑΤΡ), το μόριο που χρησιμοποιούν τα κύτταρα ως καύσιμη ύλη. Σε αυτή τη διαδικασία, γνωστή ως αναερόβια αναπνοή, κάθε μόριο γλυκόζης αποδίδει 36 μόρια ΑΤΡ.
Απεχθάνεται το οξυγόνο. Όμως, ο ζυμομύκητας S. cerevisiae απεχθάνεται το οξυγόνο. Έτσι, μετατρέπει σάκχαρα σε αιθανόλη, παράγοντας δύο μόρια αδενοσίνης ανά ένα μόριο γλυκόζης. Τα περισσότερα κύτταρα καταφεύγουν στην αναερόβια αναπνοή μόνο όταν το οξυγόνο δεν είναι αρκετό, αλλά ο ζυμομύκητας παράγει αλκοόλ ακόμα κι όταν υπάρχει άφθονο οξυγόνο, θυσιάζοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας στην πορεία.
Η συμπεριφορά της μαγιάς ξενίζει και για να την κατανοήσει κανείς πρέπει να ανατρέξει στα βάθη της κρητιδικής περιόδου. Τότε τα φυτά άρχισαν να παράγουν φρούτα πλούσια σε σάκχαρα για να προσελκύσουν τα ζώα.
Γενετικές μεταλλάξεις. Τα πράγματα άλλαξαν πριν από 80 εκατομμύρια χρόνια. Κάτι πήγε στραβά στη διαδικασία του διαχωρισμού των κυττάρων ενός από τους προγόνους του ζυμομύκητα. Ένα κύτταρο βρέθηκε με δύο αντίγραφα του γονιδιώματος αντί για ένα. Από εκεί άρχισε μία σειρά γενετικών μεταλλάξεων. Η μαγιά που θα γινόταν αργότερα ο μύκητας S. cerevisiae απέκτησε την ικανότητα παραγωγής αλκοόλ ακόμα και με την παρουσία οξυγόνου.
Χάρη στην ανεξήγητη διπλή αντιγραφή του γονιδιώματος, η μαγιά απέκτησε ένα έξτρα αντίγραφο του γονιδίου για ένα ένζυμο που ονομάζεται αλκοολική αφυγοδρογονάση. Πριν από την αντιγραφή, το ένζυμο μετέτρεπε σε αλκοόλ την ακεταλδεΰδη, το κύριο παράγωγο της διάσπασης των σακχάρων. Αυτό το μάθαμε χάρη στη δουλειά του Τζον Άρις και της ομάδας του στο Πανεπιστήμιο της Φλόριντας, που κατάφερε να μαντέψει με επιτυχία την πιθανότερη ακολουθία του DΝΑ του αρχαίου ενζύμου και να αναπαράγει στο εργαστήριο την πρωτεΐνη.
Αντίθετα χαρακτηριστικά. Από τη στιγμή που ο ζυμομύκητας απέκτησε δύο εκδοχές του ενζύμου, αυτές αναπτύχθηκαν προς διαφορετικές κατευθύνσεις αποκτώντας αντίθετα χαρακτηριστικά. Η πρώτη εκδοχή εξακολουθεί να μετατρέπει την ακεταλδεΰδη σε αλκοόλ. Η δεύτερη κάνει ακριβώς το αντίστροφο. Τοποθετώντας όλα τα κομμάτια του παζλ μαζί, οι επιστήμονες αποκτούν μία ξεκάθαρη εικόνα. Η αιθανόλη είναι τοξική στα περισσότερα μικρόβια. Ο ζυμομύκητας όμως έχει την ικανότητα να μετατρέπει το σάκχαρο ενός φρούτου σε δηλητήριο για τη δική του προστασία, σκοτώνοντας όλους τους ανταγωνιστές του κι έχοντας παράλληλα αποκτήσει μεγάλη ανοχή στο αλκοόλ.
Γιατί όλοι απολαμβάνουν την ήπια μέθη
ΑΠΟ ΤΗ στιγμή που η μαγιά απέκτησε την ικανότητα να παράγει αλκοόλ, άρχισε να αλλάζει τα γονίδια πολλών οργανισμών, ανάμεσά τους και του ανθρώπινου. Πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι οι πρόγονοί μας ανέπτυξαν την αγάπη για τη μυρωδιά του αλκοόλ, ώστε να βρίσκουν εύκολα τα ώριμα φρούτα, που ήταν μία από τις βασικές τους τροφές. Για αυτό ενδεχομένως απολαμβάνουμε και την ήπια μέθη. «Αυτή η απόλαυση ίσως αναπτύχθηκε εξελικτικά για να ενθαρρύνει την κατανάλωση ουσιών πλούσιων σε αιθανόλη», εξηγεί ο Ρόμπερτ Ντάντλεϊ, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ, που μελετά την εξέλιξη της κατανάλωσης αλκοόλ. Ο ίδιος κάνει πειράματα για να απαντήσει στο ερώτημα πόση αιθανόλη καταναλώνουν τα ζώα στη φύση.
Λαοί επιρρεπείς. Τη στιγμή που κάποια γονίδια μας ενθαρρύνουν να αναζητούμε το αλκοόλ, κάποια άλλα ασχολούνται με τις επιπτώσεις. Το αλκοόλ διασπάται στο σώμα από μία σειρά ενζύμων, ένα από τα οποία ονομάζεται αλδεΰδη αφυδρογονάση. Αυτό απομακρύνει την ακεταλδεΰδη από τον οργανισμό, ένα από τα τοξικά παράγωγα του αλκοόλ. Το 80% των Ιαπώνων, των Κινέζων Χαν και των Κορεατών έχουν τουλάχιστον ένα αντίγραφο ενός μεταλλαγμένου γονιδίου που κάνει το συγκεκριμένο ένζυμο πολύ πιο αργό στον καθαρισμό του σώματος από τα τοξικά. Γι΄ αυτό είναι ιδιαίτερα επιρρεπείς στις επιπτώσεις της κατανάλωσης αλκοόλ, το οποίο μαθαίνουν να αποφεύγουν. Περιέργως, αυτή και άλλες παρόμοιες γονιδιακές μεταλλάξεις που λιγοστεύουν την ανοχή μας στο αλκοόλ φαίνεται πως εξελίχθηκαν αφού κατάφερε ο άνθρωπος να δαμάσει την τέχνη της ζυθοποιίας.
Τα όπλα της Ιατρικής του 2007
Γενετικά εμβόλια για την καταπολέμηση της γρίπης των πτηνών, ελπίδες για την αποκατάσταση της όρασης σε ανθρώπους με βλάβες στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού, προηγμένα φάρμακα για την καταπολέμηση βακτηρίων ανθεκτικών στα ήδη υπάρχοντα αντιβιοτικά και επιδιόρθωση τραυμάτων στον νωτιαίο μυελό με τη βοήθεια βλαστικών κυττάρων είναι μερικές από τις εξελίξεις στην Ιατρική που αναμένονται φέτος.
Ομάδα Βρετανών ειδικών- μεταξύ των οποίων ο δρ Κόλιν Μπλέικμορ από το Ιατρικό Ερευνητικό Συμβούλιο (ΜRC), ο δρ Μαρκ Μόρισον από το Ίδρυμα Νανοτεχνολογίας και ο δρ Στίβεν Μίνγκερ, ειδικός σε θέματα βλαστικών κυττάρων από το Κολέγιο Κing΄s του Πανεπιστημίου του Λονδίνουυπενθυμίζει τι συνέβη τη χρονιά που έφυγε και προβλέπει τι θα συμβεί αυτή που μόλις άρχισε.
DΝΑ εμβόλια για τη γρίπη των πτηνών
Γιγαντιαίο μικροσκόπιο εναντίον Αλτσχάιμερ
Μικροτσίπ: κίνηση με τη δύναμη της σκέψης
Επιδιόρθωση βλαβών στον νωτιαίο μυελό
Βλαστικά κύτταρα: ελπίδες για τους τυφλούς
Νανομόρια σιδήρου εναντίον καρκίνου
Όταν ο πάσχων εκτεθεί σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, τα νανομόρια του σιδήρου θερμαίνονται και επειδή τα καρκινικά κύτταρα είναι πολύ ευαίσθητα στη θερμότητα (περισσότερο απ΄ ό,τι τα υγιή) καταστρέφονται. Αν και η μέθοδος εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο μελέτης, δεν αποκλείεται να αρχίσει να εφαρμόζεται φέτος.
Έξυπνες πρωτεΐνες εναντίον καρκίνου
Η γενετική αλληλουχία που θα εξολοθρεύσει τα σούπερ μικρόβια