Frånvaro

Nu kommer jag resa bort (delvis jobbrelaterat) och kommer hem först måndag kväll. Ingen garanterad ny post förrän tisdag 6/12, således.

Under tiden finns det ju mycket annat intressant att läsa. Antropologen John Hawks blogg, till exempel, där man kan läsa kloka och kritiska inlägg om genetik och människan.

Eller diskussionsforumet/gruppbloggen Gene Expression, där det brukar vara intressanta diskussioner om vetenskap (också där med tonvikt på genetik).

Sjungande isberg

Forskare som studerar jordbävningar i Antarktis har hittat ett “sjungande” isberg – en gigantisk isklump som skickar ut lågfrekventa vibrationer. Omvandlar man signalerna så att de hamnar i det hörbara spektrumet framträder en rik och underlig ljudvärld som den ansvariga forskaren, Vera Schlindwein, beskriver som “något ur en skräckfilm”.

Vad gör man om man får fram data som tyder på att det finns en vulkan mitt i Antarktis? En vulkan som dessutom flyttar på sig runt Antarktis? I den positionen befann sig Vera Schlindwein och hennes forskargrupp när de analyserade seismiska data uppmätta i Antarktis. Med hjälp av ytterligare mätningar och satellitbilder identifierades så småningom källan – ett gigantiskt isberg som täcker en yta av 30 x 50 kilometer. Isberget ger ifrån sig vibrationer med upp till 30 övertoner. Vibrationerna är alldeles för lågfrekventa för att kunna höras med blotta örat, men om man skiftar frekvenserna framträder alla möjliga underliga ljud: bisvärmar, stråkar, knarrande dörrar…

Man tror att vibrationerna uppkommer på grund av vatten som pressas fram i kanaler i isen. När isberget slår i havsbotten och saktar in fortsätter vattnet inuti det att röra sig och pressas fram i håligheterna, vilket alltså skulle kunna få isen att vibrera. Vibrationerna kunde uppmätas på 800 kilometers avstånd, och deras styrka är jämförbar med kända vulkaner som Mount St Helens eller Hawaiianska vulkaner. Schlindweins grupp föreslår också att en liknande process kan vara upphov till de vibrationer som vulkaner ger ifrån sig.

Studien publiceras i senaste numret av Science.

Man kan lyssna på ljudsnuttar från mätdata. Science har en lång .wav-fil, och New Scientist har en kortare .au-fil. Tyvärr har jag inte kunnat hitta någonstans om data är frekvensskiftade eller bara uppsnabbade (skulle gissa på det senare, i och med att det sannolikt är enklare).

Bild från Alfred Wegener Instituts nyhetsrelease.

Länkar
Nyhetsrelease (Alfred Wegener Institut)
New Scientist
Intervju med Vera Schlindwein (Deutschlandfunk, på tyska)
Artikeln (Science)

En levande "kamera"

Ett gäng studenter vid MIT har designat en “levande kamera” – bestående av colibakterier – som ger bilder med väldigt hög upplösning (100000000 dpi). “Kameran” tar en bild på fyra timmar och var ett bidrag i en intern MIT-tävling för “Genmodifierade maskiner”.

“Kameran” består av en tät yta av modifierade colibakterier (E. Coli), som producerar ett mörkt färgämne om de inte utsätts för ljus. Så egentligen är “levande kamerafilm” kanske en bättre beskrivning. Colibakterier (som lever i tarmarna på större organismer) reagerar inte på ljus i normala fall, utan de här bakterierna är specialbyggda: de har fått en ljuskänslig sensor som består av ett protein från en blågrön alg plus ett annat protein som slår av och på aktiviteten hos en E. Coli-gen. Sensorn fanns sedan tidigare, utvecklad av ett team på UCSF (University of California San Fransisco), men aktiverade då en gen som påverkar bakteriens membran. Den genen byttes ut mot en annan gen som producerar ett mörkt färgämne.

“Kameran” kommer aldrig produceras, utan var bara ett sätt att visa vad man kan göra med genteknik. Färgämnesgenen kan bytas ut mot andra gener som kodar för andra saker – till exempel spindeltrådsprotein. I labbet där bakteriekameran utvecklades håller de nu på med att få bakterierna att uttrycka olika gener vid olika färger på belysning, för att en dag kanske kunna väva komplexa material på det viset. Då krävs ett mer avancerat sensorprotein, kanske till exempel retinol, samma protein som våra ögon använder för att känna igen färger. Fast då krävs också en betydligt mer avancerad samling proteiner som reagerar på varandra.

Länkar
New Scientist
Nature News

Ett ambitiöst practical joke

Det här är definitivt värt att visas upp – det måste vara ett av de mer ambitiösa practical jokes jag sett 🙂

Min doktorandkollega Johannes delar rum med Erik (en av de seniora forskarna på vår avdelning). Både Erik och Johannes är rätt förtjusta i att spela varandra små spratt. Den här gången har Erik varit borta 2 veckor i USA för en konferens. Johannes passade då på att byta ut Eriks tangentbord mot ett mer specialanpassat – ett med krasse i… inget antyder ju lika bra att man varit borta länge, som om det har börjat växa saker i ens tangentbord!

Studerar man bilden noga kan man se att det står “Erik hjälp” i bokstavsraderna. Det hela finns utförligt dokumenterat på Johannes hemsida.

Laseraktiverad genterapi

New Scientist skriver om en intressant ny variant av genterapi: laseraktiverad genterapi. Metoden innebär att man kan styra tid och plats för genaktiveringen, och därmed bara behandla vissa vävnader medan andra lämnas ostörda.

Japanska forskare har utvecklat ett ljuskänsligt molekylkomplex som kan aktiveras med ljus från en lågeffektslaser. Komplexet är designat för att kunna frakta DNA genom cellmembran, och tar sig in i cellen med hjälp av endocytos (en process där cellmembranet sluter sig om något och drar in det i cellen), som ger upphov till “membranbubblor” på insidan av cellen, med molekylkomplexet inuti. Vid en ljuspuls bryts bubblorna upp av det sönderfallande komplexet, och DNA:t fraktas mot cellkärnan med hjälp av en av delarna som bildas.

Metoden har, förutom de ökade styrmöjligheterna, fördelen att den dödar betydligt färre celler än vad vissa andra typer av genterapi gör. Man har testat den på råttor i behandling mot medfödd blindhet med goda resultat, men behandlingsmöjligheterna är inte begränsade till ögon: vissa laservåglängder kan tränga långt in i kroppen, och man kan också använda fiberoptik för att leda in ljus. Ögon har dock en dubbel fördel i att de har inte så stor celldelning, och inte heller så starka immunförsvarsreaktioner. (Celldelning är annars ett problem i och med att de tillförda generna inte alltid kopieras vid celldelning, och svagare immunförsvarsreaktioner minskar risken för att immunförsvaret reagerar negativt på den tillförda genen).

Det framgår tyvärr inte om “triggerdelen” i molekylkomplexet är känslig för vissa våglängder eller om den fungerar för alla våglängder. Det bästa vore naturligtvis det förra fallet – då skulle man eventuellt kunna ha flera olika “terapigener” som aktiveras av olika laservåglängder. Man kan då – förhoppningsvis – också välja aktiveringsvåglängd på ett sådant sätt att risken för oavsiktlig aktivering minimeras.

Länk
New Scientist

Genmodifierad ärta gör möss allergiska

En gen som skyddar bönor mot skadeinsekten ärtsmyg ger en allergisk reaktion om den uttrycks i ärtor istället. Testet, som utförts på möss, innnebär att ett tioårigt försök att ta fram resistenta ärtor avbryts.

Ärtsmyg (Bruchus pisorum) är en skadeinsekt som kan ge stora skador på ärtskördar. Den angriper ärtor och ärtskidor, men är inte ett problem för det svenska jordbruket eftersom den inte är inhemsk och förmodligen inte kan fortplanta sig i svenskt klimat. Bönor innehåller ett ämne (alfa-amylase inhibitor-1) som hindrar aktiviteten hos ett enzym som ärtsmygslarverna behöver för att bryta ned stärkelse. Utvinner man ämnet från bönor ger det inte upphov till någon allergisk reaktion hos vare sig människor eller möss.

Ärtor saknar ett motsvarande skydd, och därför startades ett forskningsprojekt på genmodifierade ärtor som fått genen för alfa-amylas-inhibitorproteinet. Försöket var framgångsrikt så till vida att de nya ärtorna var nästan helt fria från ärtsmyg. Däremot upptäckte man att möss får en allergisk reaktion mot proteinet om det kommer från ärtor (men alltså inte från bönor). Orsaken är sannolikt att proteinets struktur är subtilt annorlunda när det producerats i ärtor, eftersom det genomgår andra modifieringsprocesser efter transkription i ärtor än vad det gör i bönor. Man tror att det kan vara skillnader i glykosyleringen (addition av sackarider – sockerarter – till proteinet) som är den utlösande faktorn.

Det här innebär naturligtvis inte att all genmodifierad mat är en allergirisk. Däremot är det en påminnelse om att proteiner är inte bara resultatet av en enda gen, utan slutprodukter i ett mer eller mindre invecklat maskineri som består av många steg. Det innebär bland annat att om man väljer att genmodifiera protein(er) som har många “efterbehandlingssteg” och inte har samma efterbehandlingssteg bör man vara extra uppmärksam på tänkbara konsekvenser. Man kan kanske jämföra det (modifiering av ett främmande protein) med att försöka tillverka en Volvo i en BMW-fabrik: beroende på modell kan det gå bra eller mindre bra. Ibland kanske backspeglarna hamnar snett eftersom maskineriet ser olika ut.

Länkar
New Scientist
Artikeln (Journal of Agricultural and Food Chemistry)

Ifrågasatt studie säger att aspartam är en cancerrisk

En storskalig långtidsstudie på råttor visar på att aspartam ger ökad risk för vissa typer av cancer. Resultaten går stick i stäv med tidigare forskningsresultat som inte visat på någon ökad risk för cancer.

En italiensk forskargrupp har genomfört en långtidsstudie på 1800 råttor över hela deras naturliga livslängd, för att undersöka om aspartam ger ökad risk för cancer. Man fann att vissa cancertyper ökade även hos de råttor som fick låga doser aspartam, bland annat fick honråttor leukemi och lymfom i betydligt större utsträckning än kontrollgruppen. Hanråttorna behövde få en betydligt större dos aspartam för att få samma cancerrisk.

Tidigare studier inom området har främst utförts på 70-talet och i början av 80-talet, och avbrutits när råttorna var två år gamla. Det är problematiskt att jämföra tidigare studier med denna. Dels är det svårt att jämföra råttor av olika åldrar med varandra, dessutom har olika stammar av råttor använts. De tidigare försöken använder råttor av typen Wistar, medan det nuvarande försöket använde Sprague-Dawley-råttor. Wistar-råttorna har tidigare visats vara mindre känsliga för cancerframkallande ämnen (i det fallet bensen).

Aspartam anses bland annat vara säkert eftersom det bryts ned till fenylalanin, aspartamsyra och metanol. De två första är aminosyror, och produceras också när kroppen bryter ned proteiner. Metanol bryts ned till formaldehyd, men doserna har ansetts så låga jämfört med vad man får i sig från annan mat att det inte borde vara ett problem. (Det är ändå formaldehyden som forskargruppen riktar in sig på som förklaring, men de påpekar att långtidsstudier även borde genomföras för aspartamsyra och fenylalanin.)

Faktum kvarstår, detta är en stor och till synes noggrant genomförd undersökning – med fler försöksobjekt och under längre tid än i de tidigare studierna – och den visar på cancerrisker fastän de tidigare studierna inte gjort det. Ska nya studier påbörjas och gå under lika lång tid tar det åtminstone drygt tre år, kanske närmare fyra, innan resultaten presenteras.

Studien publiceras i open-access-tidskriften Environmental Health Perspectives.

Man beräknar att cirka 8000 ton av sötningsmedelet konsumeras i USA varje år (i “sötningskraft” räknat motsvarar det 2,4 miljoner ton socker), och att uppemot 200 miljoner människor världen över använder det. Forskargruppen påpekar i slutet av sin artikel att det kan bli svårt att genomföra en epidemiologisk studie på människor, för att det är svårt att hitta en representativ kontrollgrupp som aldrig fått i sig aspartam.

Länkar
Nature News
Nyhetsrelease/kommentar från The Calorie Control Council som representerar lågkaloriindustrin.
Artikeln (Environmental Health Perspectives, fri tillgång)

Betablockerare hjälper stressade att bli bättre problemlösare

Stress gör folk sämre på att lösa problem som kräver flexibelt tänkande, men betablockerare hjälper. Det visar en amerikansk studie.

Tolv studiedeltagare, hälften kvinnor och hälften män, fick se de första 20 minuterna av antingen “Saving private Ryan” (grafisk krigsskildring) eller “Shrek” (animerad, barnvänlig film). Direkt efteråt fick de genomföra en ordassociations-uppgift. Den stressade gruppen (som hade sett “Saving Private Ryan” fick 59 procent rätt, men den icke-stressade gruppen fick 82 procent rätt.

I en kompletterande studie undersöktes effekten av betablockeraren propanolol på stressade tänkare. 16 försökspersoner fick genomgå de fyra olika situationerna “placebo + ickestress”, “placebo + stress”, “propanolol + ickestress” och “propanolol + stress”. Den stressande situationen innehöll att hålla tal offentligt och ett prov i matematik, den ickestressande att sitta själv i ett rum och läsa och räkna högt. Studiedeltagarna testades sedan på ordassociations-uppgifter och förmåga att kasta om anagram. Blodtryckstester, hjärthastighet och testresultaten visade att propanolol minskade den negativa effekten av stress – 40 mg propanolol återställde prestationsförmågan till normal nivå.

Det här är väl, ärligt talat, inte helt okänt: betablockerare har använts ett tag av personer som vill slippa åtminstone de fysiska effekterna av stress, bland annat hjärtklappning (koncentrationssportare, talare…). Betablockerare är redan klassat som doping i vissa sporter. Men att de även påverkar tänkande är nog inte lika välkänt. David Beversdorf som lett studien säger att en bättre förståelse av effekten av stress på tänkande kan vara kliniskt tillämpbar för personer med ångestsymptom eller drogberoende. Jag undrar snarare om inte till exempel militären kan tycka att det här vore tillämpbart. Eller tentaskrivande studenter.

Länk
Nyhetsrelease (via Science Daily)

Ketogen diet ger "mer stabil" hjärnfunktion?

Ketogen diet, en diet rik på fett (men kaloribegränsad och fattig på kolhydrater), används ibland som behandling av epileptiska anfall hos barn. Man vet att detta minskar risken för anfall, men inte hur. En amerikansk forskargrupp har nu kommit fram till att ketogen diet ökar antalet mitokondrier, cellens “energifabriker”, i hjärnan.

Ketogen diet
En ketogen diet leder till att glukosmängden i blodet minskar. Glukos är normalt hjärnans främsta bränsle: hjärnan konsumerar 60% av den totala mängden glukos som konsumeras av kroppen (i vila). Det motsvarar ungefär 120g glukos. Vid låga glukosnivåer produceras istället så kallade ketonkroppar, som i princip är den transporterbara ekvivalenten till fettsyror. Hjärnan kan inte bryta ned fettsyror, utan använder istället ketonkroppar som reservbränsle.

Studien
Man misstänkte sedan tidigare att skyddseffekten mot epileptiska anfall från en ketogen diet var beroende av ändringar i genaktivitet, eftersom det tar ett tag för skyddseffekten att utvecklas (längre än vad ändringen i ketonnivåer tar). Man studerade därför, hos möss, aktivitetsändringar hos över 7000 gener på en gång. Man fokuserade på hippocampus, som spelar en viktig roll i många sorters epilepsi. Över 500 gener visade aktivitetsändringar som var kopplade till ketogendieten, bland annat uppreglerades gener som hanterar energimetabolismen i hjärnan. Vid mirkoskopundersökning såg man att cellerna i hippocampus hade betydligt fler mitokondrier – cellens “energifabriker” – än normalt. De tålde också låga glukosnivåer bättre.

Tolkningen
Forskarna drog (åtminstone enligt nyhetsreleasen) slutsatsen att energiproduktionen i hjärnan ökar med en ketogen diet, och att detta kan göra nervcellernas aktivitet “mer stabil”. Men jag undrar om inte ändringen i antalet mitokondrier skulle kunna vara ren kompensation, eftersom ett antal nivåer av olika ämnen (bland annat pyruvat) minskar när glykolysen går på sparlåga. Hur mycket energi som produceras är rimligtvis åtminstone delvis en funktion av vilket bränsle som finns tillgängligt. Tyvärr framgår det inte av nyhetsreleasen om de kollat det, och det finns ingen artikel (resultaten ska presenteras på en konferens) att kolla i.

Länk
ScienceDaily