Kategoria Tiede

5 artikkelia

Ihmisen geeniperimä selvitetty?

Geenitutkijat väittävät vihdoin selvittäneensä 100 % ihmisen perimästä

Emäspareja yhteensä 3 480 000 000 – ”Voi muuttaa lääketieteen tulevaisuuden”. Uusia emäspareja löytyi noin 200 miljoonaa.

Ihmisen rakennusohjeet. Tutkijat toivovat, että uuden geenitietämyksen avulla voi kehittää tarkempia ja tehokkaampia lääkkeitä. Colourbox
Ihmisen rakennusohjeet. Tutkijat toivovat, että uuden geenitietämyksen avulla voi kehittää tarkempia ja tehokkaampia lääkkeitä. Colourbox

Tutkijat väittävät sekvensoineensa ihmisen geeniperimän ensimmäistä kertaa kokonaan. Toukokuussa julkaistua tutkimusta ei ole vielä vertaisarvioitu, mutta jos koko perimä on tosiaankin sekvensoitu, se voi Popular Mechanicsin mukaan ”muuttaa lääketieteen tulevaisuuden”.

Vuonna 2000 Human Genome Project -hankkeen tutkijat ilmoittivat ensi kertaa selvittäneensä ihmisen geenit. Askel oli merkittävä ja se mahdollisti uutta teknologiaa, mutta kävi ilmi, että noin 8 prosenttia perimästä jäi vielä puuttumaan.

Adeniinista (A), tymiinistä (T), guaniinista (G) ja sytosiinista (C) koostuvia emäspareja ilmoitettiin silloin olevan yhteensä noin 3,2 miljardia. Jos luku kattoikin todellisuudessa 92 % pareista, on niitä todellisuudessa sekvensoitu nyt noin 3,48 miljardia.

”Esittelemme nyt 200 miljoonaa emäsparia, joita ei ole aiemmin nähty”, sanoo Kalifornian yliopiston geenitutkija Karen Miga.

Miga toivoo, että kun ihmisen geeneistä tiedetään enemmän, mahdollistaa se aiempaa tarkempien ja tehokkaampien lääkkeiden valmistuksen. Muun muassa ensimmäisten koronarokotteiden toimintaperiaate liittyy geeneihin, tarkemmin lähetti-RNA:han eli mRNA:han.

Uusimmat geenisekvenssit löysivät kalifornialainen biotekniikan yhtiö Pacific Biosciences sekä englantilainen Oxford Nanopore Technologies, joka kehittää nanohuokosiin perustuvaa sekvensointiteknologiaa. Oxfordilaisyrityksessä tutkijat painavat emäsparien säikeen nanohuokosen läpi ja analysoivat sen sähkövirran avulla molekyyli kerrallaan.

On huomattava, että tutkimuksessa analysoitiin lisääntymiselimistön soluja, joissa oli vain 23 kromosomia normaalin, pareista koostuvan 46 sijaan. Lisäksi sekvensoitu geeniperimä on peräisin vain yhdestä ihmisestä. Voi siis olla, että uusia geenejä löydetään edelleen.

LÄHDE: Tekniikka&Talous/Martti Ranta 01.09.2021

LUE MYÖS

Tältä näyttää 1 000 000 kertaa nopeampi geenien lukutekniikka käytännössä: Kuin upea tähtikuva värikkäitä pisteitä – Millennium-voittajat esittelivät

Kasvin dna:ta löytyi ensimmäistä kertaa eläimestä luonnossa – Auttaa ötökkää suojautumaan myrkyltä ja tekee siitä supertuholaisen

Miksi toiset sairastuvat koronaan vakavasti ja toiset eivät? Syy saattaa löytyä geeneistä – jopa veriryhmä voi suojella koronalta

Pölypunkin kokoinen valvontasiru

Tutkijat kehittivät pölypunkin kokoisen lääketieteellisen valvontasirun: Voidaan injektoida potilaaseen, kommunikoi ultraäänellä

Yksittäinen siru pystyy monitoroimaan potilaan elintoimintoja.

Pieni on. Yksittäiset sirut tarjoavat kiinostavia mahdollisuuksia lääketieteellisessä tekniikassa. Chen Shi/Columbia Engineering
Pieni on. Yksittäiset sirut tarjoavat kiinostavia mahdollisuuksia lääketieteellisessä tekniikassa. Chen Shi/Columbia Engineering

Lääketieteellisessä tutkimuksessa kehitetään langattomia, pienikokoisia laitteita ihmisten elintoimintojen tarkkailuun. Näitä implantteja käytetään tyypillisesti esimerkiksi ruumiinlämmön, verenpaineen tai -sokeriarvojen seurantaan.

Nyt yhdysvaltalaisen Columbian yliopiston tutkijat ovat kehittäneet sirun, jonka he uskovat olevan maailman pienin yksittäiseen siruun perustuva järjestelmä. Sen tilavuus on alle 0,1 kuutiomillimetriä, laite on yhtä pieni kuin pölypunkki ja sen näkee kunnolla vain mikroskoopin avulla.

Tutkimus on julkaistu Science Advances -lehdessä.

Koska siru on niin pieni, sen kanssa ei voi kommunikoida radiotaajuuksilla: sähkömagneettisen säteilyn aallonpituus on yksinkertaisesti liian suuri laitteen kokoon verrattuna. Niinpä tiedonsiirto ja sirun lataaminen tehdään ultraäänen avulla.

Tutkimusta johtaneen sähkötekniikan ja biolääketieteen professori Ken Shepardin mukaan kyseessä on todellakin vain yksittäinen siru, joka kuitenkin on samalla kokonainen, toimiva elektroninen järjestelmä.

”Tavallisen metallioksideilla toteutetun puolijohdeteknologian lisäksi suunnittelussa täytyi käyttää uusia materiaaleja. Tässä tapauksessa hyödynsimme pietsosähköisiä materiaaleja muuttamaan akustinen energia sähköenergiaksi”, Shepard kertoo tutkijoiden tiedotteessa.

Tutkijoiden tavoitteena on kehittää sarja siruja, jotka voidaan injektoida kehoon, josta ne sitten viestivät ultraäänellä jotakin mittaamaansa arvoa. Nyt valmistunut laite tarkkailee ruumiinlämpöä, mutta monien muidenkin elintoimintojen seuraaminen on mahdollista.

  • Lue myös:

Älypöly tulee: antureita on kohta kaikkialla ja ne kutistuvat niin pieniksi, että niitä tuskin näkee

Elon Muskin salaperäinen “aivo-kone-käyttöliittymää” kehittävä startup valotti suunnitelmiaan: vaatimattomana tavoitteena turvata ihmiskunnan tulevaisuus – ”Ihan vain tiedoksenne”

Mikrosiru sai design-palkinnon – Ensimmäinen lääketieteellinen palkinnonsaaja 8 vuoteen

LÄHDE: Tekniikka&Talous/Mikko Pulliainen 12.05.2021

WHO huolissaan mikrobien tutkimuksesta

Maailman vaarallisimpia mikrobeja tutkitaan yli 50 laboratoriossa – Aasian ja Afrikan maat rakentavat uusia, WHO huolissaan

Jos Suomessa ilmenisi esimerkiksi ebolatartunta, se voitaisiin lähettää Tukholman nelostason laboratorioon tutkittavaksi.

Vaarallisimmat mikrobit. Laboratoriotyöntekijä tutki vaarallisia mikrobeja Unkarin ainoassa nelosen riskitason laboratoriossa kirurginen maski suojanaan vuonna 2012. EPA
Vaarallisimmat mikrobit. Laboratoriotyöntekijä tutki vaarallisia mikrobeja Unkarin ainoassa nelosen riskitason laboratoriossa kirurginen maski suojanaan vuonna 2012. EPA

Maailmalla toimii yli 50 laboratoriota, jotka käsittelevät ja muokkaavat ihmiskunnan kaikkein vaarallisimpia taudinaiheuttajia. Niissä tutkitaan myös koronaviruksia, jotka aiheuttavat tauteja ihmiselle ja eläimille.

Laboratorioiden määrä lähti kasvuun New Yorkin vuoden 2001 terrori-iskun jälkeen.

Nämä yli 50 laboratoriota on luokiteltu laboratorioluokituksen korkeimmalle ja vaativimmalle nelostasolle, joka tunnetaan Bsl4-tasona. Bsl tulee sanoista biosafety level. Suomen THL puhuu eristystason 4 laboratorioista.

Suomessa ei ole nelostason laboratoriota. Lähin sijaitsee Tukholmassa. Jos Suomessa ilmenisi esimerkiksi ebolatartunta, se voitaisiin lähettää Tukholmaan tutkittavaksi.

Ruotsin terveysviranomainen kertoo laitoksen mainoksessa, että Tukholman Bsl-4 ryhtyy tarvittaessa kahdessa tunnissa tutkimaan verenvuotokuumeviruksia, mers-, sars- tai patogeenisia influenssaviruksia.

Uusia laboratorioita rakennetaan nyt perinteisten laboratoriomaiden ulkopuolelle, mikä huolestutti Maailman terveysjärjestöä vuonna 2017 julkaistussa raportissa.

”Mikään laboratorio ei voi luvata, että mitään vakavaa ei koskaan tapahdu”, WHO kirjoitti.

Lue tilaajille tarkoitettu juttu kokonaan tästä linkistä.

LÄHDE: Tekniikka&Talous/Tuula Laatikainen 14.04.2021

Hampurin yliopisto väittää, että koronapandemia on sittenkin karannut Wuhanin viruslaboratoriosta – tiedotti eilen illalla ja sai arvosteluryöpyn

Karkasiko koronavirus vahingossa laboratoriosta? Se on spekulaatiota, mutta ei mahdotonta: Historia tuntee tutkimustiloista vuotaneita viruksia läjäpäin

Hypnoosissa aivotoiminta pirstaloituu

Turussa hypnoosia tutkittiin sähköpulssin kaikuja seuraamalla

Tutkimuksen mukaan hypnoosissa eri aivoalueiden reaktiot muuttuivat itsenäisemmiksi.

Artikkeliin liittyvä kuva
Artikkeliin liittyvä kuva

Hypnoosin aikana aivojen tapa käsitellä tietoa muuttuu perustavanlaatuisesti, kertoo Turun yliopistossa tehty tutkimus. Tutkimus auttaa ymmärtämään, miten aivot aikaansaavat muutoksia hypnotisoidun henkilön käyttäytymisessä ja tietoisuudessa.

Normaalissa valvetilassa aivojen eri osat jakavat tietoa toistensa kanssa, mutta hypnoosissa eri aivoalueiden reaktiot muuttuivat itsenäisemmiksi.

”Kun normaalitilassa aivot muodostavat yhtenäisen systeemin, hypnoosin aikana aivotoiminta ikään kuin pirstaloitui, eivätkä aivoalueet synkronoineet toimintaansa keskenään yhtä vahvasti kuin valvetilassa”, kuvaa Turun yliopiston kliinisen neurofysiologian laitoksen tutkija Henry Railo yliopiston tiedotteessa

Tutkijoiden mukaan löytö auttaa ymmärtämään, mitkä muutokset aivotoiminnassa selittävät hypnoosiin liittyviä tajunnan ja käyttäytymisen muutoksia kuten herkkyyttä suggestioille.

Tutkimuksessa keskityttiin yhteen henkilön, jonka aivotoiminnassa on aiemmissa tutkimuksissa todettu tapahtuvan muutoksia hypnoosin aikana.

”Vaikka löydöstä ei voida yleistää ennen kattavia jatkotutkimuksia muilla henkilöillä ja ryhmillä, tulos osoittaa minkälaisia muutoksia hypnoosi aivoissa saa aikaan henkilöllä, jolla ilmiö esiintyy poikkeuksellisen selkeänä”, sanoo psykologian erikoistutkija Jarno Tuominen tiedotteessa.

Lue lisää: Tieteellistä näyttöä: Hypnoosi voi olla aivan todellinen ilmiö, ei vain myytti

Tutkimuksessa käytettiin menetelmää, jossa tutkitaan, kuinka aivokuorelle magneettisesti johdetun sähköpulssin ”kaiku” leviää aivoissa. Menetelmän avulla on aiemmin arvioitu aivojen järjestelmätason muutoksia eri tajunnantilojen, kuten anestesian, kooman ja unen välillä. Hypnoosin osalta tällaista lähestymistapaa soveltava tutkimus on maailman ensimmäinen.

Tutkimus julkaistiin maaliskuussa Neuroscience of Consciousness -lehdessä.

LÄHDE: Tekniikka&Talous/Eeva Törmänen 18.03.2021

Auringon aktiivisuus ja aurinkomyrskyt

Auringon aktiivisuus saatiin selville vuoden tarkkuudella 1000 v päähän – Vuosilta 993, 1052 ja 1279 paljastuneet hillittömät aurinkomyrskyt vihjaavat vakavasta vaarasta koko ihmiskunnalle

Seuraava tähtäin on jääkauden lopussa. Tutkimusten sivutuotteena radiohiiliajoituksen tarkkuus paranee.

Aurinkomyrskyt yleisempiä. Tutkijat löysivät tuhannen vuoden jaksolta kaksi aiemmin tuntematonta, mahdollisesti poikkeuksellisen suurta koronan massapurkausta. Colourbox
Aurinkomyrskyt yleisempiä. Tutkijat löysivät tuhannen vuoden jaksolta kaksi aiemmin tuntematonta, mahdollisesti poikkeuksellisen suurta koronan massapurkausta. Colourbox

Kansainvälinen tutkijaryhmä on onnistunut selvittämään Auringon aktiivisuuden aina vuoteen 969 saakka. Tähän mennessä aktiivisuuden kehitystä ennen systemaattista tiedonkeruuta on ollut vaikeaa rekonstruoida. Tutkimuksella saatiin vahvistus auringonpilkuista havaitulle pitkään tunnetulle Auringon 11-vuotiselle syklille ja tunnistettiin kaksi aiemmin tuntematonta valtavaa protonipurkausta.

Zürichin teknillisen korkeakoulun ETH:n hiukkasfysiikan laitoksen johtamassa tutkimuksessa mitattiin hiilen radioaktiivisen C-14-isotoopin määrää puiden vuosirenkaissa. Tutkimuskohteet olivat peräisin Iso-Britannian ja Sveitsin vuosirengasarkistoista.

Tutkimuksessa oli mukana tutkijoita myös Max Planck -instituutista Saksasta ja Ruotsin Lundin yliopistosta. Se on julkaistu Nature Geoscience -tiedelehdessä.

”Ainoita tämän kaltaisia mittauksia tehtiin 80- ja 90-luvuilla, mutta vain 400 viime vuodesta ja käyttäen äärimmäisen työlästä laskentamenetelmää”, tutkimusta johtanut Lukas Wacker kommentoi Phys.orgin mukaan.

Kyseisissä mittauksissa välineenä oli geigermittari, jonka avulla laskettiin suoraan C-14:n hajoamista. Siihen tarvittiin huomattavan paljon aikaa sekä suhteellisen paljon ainetta, sillä puun hiiliatomeista vain yksi 1 000 miljardista on radioaktiivinen.

”Modernia kiihdytinmassaspektrometriä käyttämällä pystyimme mittaamaan C-14-pitoisuuden prosentin kymmenyksen tarkkuudella vain muutamassa tunnissa näytteistä, jotka olivat tuhat kertaa pienempiä”, analyyseista vastannut tohtorikoulutettava Nicolas Brehm ETH Zürichistä sanoo.

Mittausten perusteella voidaan päätellä hiili-14:n pitoisuus ilmakehässä kunakin vuonna ja tästä raakadatasta voitiin puolestaan monimutkaisten tilastoanalyysin ja tietokonemallien avulla laskea Auringon aktiivisuus. Sen perusteella Auringon 11 vuoden syklille saatiin vahvistus. Lisäksi vahvistui, että syklin amplitudi on pienempi aktiivisuusjakson ollessa matalimmillaan.

Tutkimuksella saatiin myös lisävahvistus sille, että vuonna 993 tapahtui aurinkomyrsky, joka oli voimakkaampi kuin suurin havaittu ja Maahan osunut, eli vuoden 1859 niin kutsuttu Carringtonin tapahtuma. Kenties tärkeämpi havainto oli kuitenkin kaksi entuudestaan tuntematonta mahdollista aurinkomyrskyä vuosina 1052 ja 1279.

Tämä viittaisi siihen, että mahdollisesti laajoja tuhoja aiheuttavat hiukkaspurkaukset ovat aiemmin luultua yleisempiä. Mikäli vuoden 1859 kaltainen myrsky osuisi maahan tänä päivänä, se aiheuttaisi yksin Yhdysvalloissa käsittämättömät, jopa yli kahden biljoonan dollarin vahingot.

Tutkijaryhmä aikoo seuraavaksi käyttää menetelmäänsä selvittääkseen C-14-pitoisuudet niin pitkälle kuin vuosirengasarkistot yltävät eli 14 000 viime vuodelta, viime jääkauden loppuun saakka.

Tutkimuksen eräänlaisena sivutuotteena radiohiiliajoituksen, siis biologisen materiaalin iän selvittämiseen tähtäävän menetelmän tarkkuus parani.

LÄHDE: Tekniikka&Talous/Jaakko Isoniemi 20.01.2021