V iskanju življenskega minimuma

Skupina Craiga Venterjeva v reviji Science poroča, da so sintetizirali bakterijo z najmanjšim znanim številom genov. Venterjeva skupina se namreč že več desetletij ukvarja z vprašanjem, kolikšno je najmanjše število genov, ki je potrebno za življenje celice. Odgovor skušajo najti v mikoplazmah, parazitskih bakterijah z najmanjšim znanim genomom, to je skupkom vseh genov v celici. Bakterija Mycoplasma genitalium je naravni organizem z najmanjšim številom genov, saj jih ima le 525. Za primerjavo, človeški genom sestavlja več kot dvajset tisoč genov.

Skupina je poskušala sprva s kemijsko sintezo sintetizirati genom žive bakterije, ki bi vsebovala le gene, za katere menimo, da so ključni za preživetje celice. Vendar jim po več poskusih to ni uspelo, zato so zaključili, da je naše trenutno poznavanje funkcije genov preskopo. Verjetno obstajajo še drugi geni, ki so nujno potrebni za življenje celice.

Nato je skupina ubrala drugi pristop. Umetno so sintetizirali genom bakterije Mycoplasma mycoides in v njem naključno odstranjevali skupke genov. Na podlagi rezultatov odstranjevanja so nato naredili načrt za zmanjšan genom, ki vsebuje le 473 genov. Umetno sestavljeni genom so sintetizirali s kemijsko sintezo in dobili živo celico. Njihova umetna celica je sedaj organizem z najmanjšim številom genov.

Nova objava v reviji Neuron razkriva podporo eni izmed obstoječih hipotez, ki se nanašajo na nevralno podlago delovnega spomina. Delovni spomin v grobem odraža našo zmožnost obdelovanja in začasnega hranjenja informacij. V preteklosti so mislili, da nenehna aktivnost določenih možganskih predelov odraža tudi nenehno aktivnost tega procesa. Omenjena raziskava pa kaže, da lahko njegovo delovanje bolje pojasnimo z diskretnimi spremembami aktivnosti določenega dela možganov. Torej spremembami v aktivnostih, ki se dogodijo zgolj ob določenih trenutkih, in ne ob nenehni povečani aktivnosti.  

Nevroznanstvenik Mikael Lundqvist je dvema opicama vrste makak med nalogo delovnega spomina meril možgansko aktivnost. Pri tej nalogi se je makaku sprva prikazala točka, v katero je moral gledati. Za njo se je nekje na ekranu pojavila  druga, tarčna točka. Po določenem časovnem intervalu je morala opica pogled usmeriti v smer tarčne točke. Spremembe v aktivnosti so Lundqvist in sodelavci beležili s pomočjo elektrod na sprednjih delih možganov, kjer se nahajajo predeli, odgovorni za delovni spomin.

Po analizi podatkov so ugotovili, da so zabeležili kratkotrajne in diskretne oziroma hipne petinštirideset- do stoherčne oscilacije v času vkodiranja in ponovnega priklica informacije. Torej takrat, kadar na ekranu ni bilo ničesar, in takrat, kadar je makak pogledal v smeri tarčne točke. S tem so tudi potrdili hipotezo, da se aktivnost delovnega spomina odraža v nezveznih spremembah nevronske aktivnosti.

Genome bakterij sta sintetizirala Angelika in Sebastijan.