A baktériumok hogy válnak rezisztenssé egy adott baktériumra?

Sok tudatosság a horizontális géntranszferben nincs, mindent felvesz, amit fel tud, aztán az antibiotikum-kúra egyfajta erős szelekciós hatás. Ha nem rezisztens, biztosan kihal, ha rezisztens, biztosan túlél és akkor csak az ő utódjai fognak szaporodni, amik már megint rezisztensek lesznek, és így tovább. Meg közösségi genom fogalma, bakteriális szexuális szaporodás, miegymás. Nem egyszerű a prokarióta genetika sem.

Kérdező! Mit értesz "tudatos gén elmélet" alatt? Mitől lenne egy gén "tudatos"? Nem tud önmagától terjedni, vagy tudatosan terjeszteni önmagát egyik sem. De ha kifejted az elméleted, akkor el tudjuk magyarázni, mi a gond vele (nem találtam a neten magyar hivatkozást a témában, gondolom a te ötleted).

Csak azt hiszed, hogy érted a prokariótákat, valójában nem. Az egyetem elvégzésével az ember eljut abba a fázisba, hogy már semmit sem ért, de valamit jobban nem, mint a többit. Általában ezzel foglalkozik. :)

"Engem csak az érdekelne, hogy van-e olyan mechanizmus a DNS-ben, amely olyan mutációkért felelős, amik nem csak a véletlennek köszönhetők. Tehát egy gént átíró gén, vagy valami hasonló. Az epigenetika számomra átírta valamelyest a klasszikus genetikáról alkotott képem. "

Akkor ideje kissé eltöprengened az epigenetikán, le kell, hogy ülepedjen benned a téma, mert feltehetően még friss és erősen befolyásol. Gént átíró gének vannak, elvégre a replikációért felelős fehérjéket is gének kódolják... és igen, van hibajavító mechanizmusunk, ezt is gének kódolják, ha elromlik (pl. az ATM-fehérjék ebbe a családba tartoznak), rengeteg sporadikus tumor, különféle betegségek ütik fel a fejüket, és összességében egy ronda szindróma, aminek van valami neve, de elfelejtettem. Van hibabenthagyó mechanizmus is (ami felügyeli, hogy mi a fontosabb, hogy menjen a replikáció, és a hiba inkább fixálódjon, vagy apoptózis irányba terelődjön a sejt) többféle. Az eukarióták nagyon bonyolult módszereket használnak a DNS megkettőzése során.

Lényegében a neutrális elmélet kimondja, hogy a mutáció véletlenszerű. A replikációs masinéria működése alapján ez így van, persze vannak olyan pontok, amik esetében a mutáció vajmi keveset számít, pl. a centromera régióban annyira nem életbevágó, mint egy háztartási gén TATA-boxában. Ennek megfelelően a konzervatív régiókban alacsony a mutációs ráta, máshol lehet magasabb. Ez funkcionális különbség. Gondolj bele, egy játszótéri mászókán lehet mindenféle formákat kialakítani, hiányozhat is néha egy-egy fok, de az alapoknak szilárdan kell tartaniuk az egészet, különben borul. Ugyanígy a DNS-ben pl. az intronokban jóval több mutáció halmozódhat fel, mint a szigorúan konzervatív régiókban, exonokban.

"Érdekesnek találom továbbá, hogy a mitokondriális DNS mutációra való hajlama kb. 10-szer nagyobb, mint a nukleáris DNS-é. Ezt mégis mi határozza meg? "

Alapvetően az, hogy a mitokondrium prokarióta eredetű, ennélfogva más a replikációs masinériája és a replikációs hibaellenőrzése, más a szaporodási üteme és más a "mutációtűrése". A bacik a "szaporodj, mutálj, dögölj meg" elvét követik, első a minél gyorsabb osztódás, szaporodás, és ha becsúszik egy-két mutáció, hát az csak segít, ha nem, a sejt úgyis elhal. Illetve haploid a genom, nem diploid, nincs másik kópia, ami balanszolná az esetleges letális mutációkat, hemizigóta formában minden megnyilvánul. Továbbá gyakorlatilag nincs intronikus szekvencia, ha valami elromlik, az biztos, hogy fontos régiót érint (nagyon szorosan pakoltak a gének a mitokondriális genomban), míg a nukleáris DNS az euarióta DNS minden előnyét élvezi: nagy helyek a szabad mutációnak (intronok, "junk" DNS), diploid, erős hibaellenőrzés. Ez okozza ezt a hatalmas különbséget.

"Ha beletudnánk nyúlni a DNS-ünkbe, mindent megváltoztathatnánk. "

Bele tudunk. Minden meg tudunk változtatni. Csak az esetek többsége halálos lenne.

"Az öregségre mi a magyarázat? A káros mutációk és a telomer-rövidülések felhalmozódása?"

Ez bonyolultabb... de lényegében igen. A nem osztódó sejtekben azért mondjuk nem "káros mutációk", hanem "sejtkárosodások" kifejezést emlegessünk, ott nem csak nukleáris problémák miatt lehet sejthalál.

"Ha a géntechnológia odáig fejlődne, lecsökkenthetnénk a mutációk számát?"

Nem. Túlzó hibaellenőrzés lenne, és akkor sejtosztódási károsodás miatt halnál meg (vészes vérszegénységben, mondjuk, vagy immundeficienciában). Semmi értelme, egyedül az olyan betegekben, akik pl. az említett ATM-géneket nem tartalmazzák, ott egyszerű génterápia, hogy beviszik a szükséges hibajavító géneket. De az nem a mutációk gyakoriságának csökkentése, hanem a mutációk elleni küzdelem része. A mutáció természetesen folyamat. Most is képesek vagyunk csökkenteni a számukat, mondjuk menj ki a városból, élj egészségesen mindentől távol, és akkor a kemikáliák miatti mutációkat kizártad. De te nem erre gondoltál. Olyan, hogy belenyúlunk, megpiszkáljuk, eltűnik a mutáció, nincs.

"Vagy akár hosszabb telomer régiót hozhatnánk létre."

Igen, és erre van is kísérlet: növeli a rák esélyét. :) Az osztódó sejtek prevenciója mindig rákos kockázattal jár. Akár a telomeráz aktivitását növelik, akár a teloméra hosszát, akár antioxidánsokat kap. Ezt mindig szem előtt kell tartanunk, elvégre a rák az nem más, mint az, amire vágytunk: örökké élő sejt. Csak a többiek ezt nem díjazzák.

A másik módszer az élethossz növelésére az autofágia felpörgetése, mivel ez a nem osztódó sejtekben lényeges (ott aztán növelheted a telomérát, neki mindegy, úgysem osztódik). Elméletben ezek G0-ban ülnek, kiléptek a ciklusból, ráktól kisebb eséllyel kell tartanunk, de mivel nincs célzott kezelés (bár próbáltak már szívizom-specifikus kifejeződést talán az atg-1-re), minden sejt egy picit fittebb lesz, vagyis a többi osztódó sejtben ugyanúgy rákveszély van. Az autofágia sem megoldás mindenre, mert ha kevés, az a rossz, ha sok, az a rossz, és az optimális tartományban meg nem mindig okoz látványos túlélést. Ez lényegében a sejtkárosodások takarítómechanizmusa, de ha bedurvul, megeszi a sejtet. És van az a pont, ahol már nem tud segíteni, mert fel kéne emésztenie a mitokondriális hálózatot ahhoz, hogy csökkentse a ROS-t (reaktív oxigéngyökök, a sejtlégzés sokat termel, de ez károsít mindent a sejtben - ezért jók az antioxidánsok).

Összefoglalva: remények vannak, lehetőségek is szép számmal. Különféle programokat dolgoztak ki az emberi élet meghosszabbítására, sok oldalról el lehet indulni, de egy célzott, az eddigi eredményekre támaszkodó, mindent összességében alkalmazó terápiára lenne szükség ahhoz, hogy meghosszabbítsuk az életet. Ötlet van, pénz nincs, lehetőség még annyi sem. A kísérletezés szabad, csak a finanszírozási formák miatt az öregedéskutatás alig halad (mert mire az egérnél eldönthetnéd, hogy na, akkor tényleg statisztikailag tovább él-e, már lejárt a program, és nem kapsz pénzt). Mindenesetre a kínaiak úgy döntöttek, beszállnak az "aging" kutatásokba is, szóval öt-tíz év múlva a kezünkben lesz a megoldás, mert azok vadállatok. (A japók a másik vadállat nép. Nincs olyan, amit egy szorgos kis japán labor meg ne oldana.)

Bár a megoldás ma is a kezünkben van, úgy hívják, diéta, negyven napos böjt és vörösbor. :) (Autofágiát pörget. A leggyakoribb megbetegedések esélyét csökkenti.)