Sateenvarjoja muistuttavilla mikrotapeilla pinnasta saa huippuhylkivän. Kuva: Leon Megušar, Wikimedia Commons
Sateenvarjoja muistuttavilla mikrotapeilla pinnasta saa huippuhylkivän. Kuva: Leon Megušar, Wikimedia Commons

Sopii monenlaisiin materiaaleihin.

Materiaaleja on ennenkin tehty nestettä hylkiviksi käsittelemällä niiden pintaa röpelöisemmäksi, mutta nyt se on viety huippuunsa. Kalifornian yliopiston tutkijat kehittivät pintarakenteen, jota voi soveltaa monenlaisiin materiaaleihin ja joka hylkii kastelevintakin nestettä. Tähän asti kaikkein hylkivimmät pinnat ovat tarvinneet jonkin pinnoitteen toimiakseen, kun taas uudessa menetelmässä pelkkä pintarakenne hoitaa homman.

Tempun salaisuus on pikkuruisia sateenvarjoja tai golfaajien käyttämiä tiitä muistuttavissa tapeissa, joita tutkijat Tingyi Liu ja Chang-Jin Kim valmistivat kvartsi-, metalli- ja polymeeripinnoille syövyttämällä. Testeissä pintarakenne pystyy torjumaan tuttujen nesteiden veden ja öljyn lisäksi myös fluorattuja liuottimia, jotka kastelevat täysin kaikkien hylkivimpiäkin materiaaleja. Tällaiset kostuttavimmatkin nesteet kierivät helminä pinnalla, mitä ne eivät esimerkiksi teflonilla tee vaan kastelevat sen pinnan kauttaaltaan.

Kvartsipinta sietää tuhannen asteen lämpötiloja, mikä tekee siitä pinnoitteita kestävämmän ratkaisun, sillä nämä hajoavat helposti korkeissa lämpötiloissa. Huippuhylkivä rakenne onkin onnen omiaan eritoten ulko-oloihin ja teollisuuteen.

Hidastettu video näyttää, miten pisarat vettä, metanolia ja kloorinestettä jäävät helmiksi hylkivälle pinnalle.

Video: T. Liu/C.-J. Kim/UCLA/Department of Mechanical and Aerospace Engineering

X- ja Y-kromosomin yhdistelmästä syntyy yleensä poika ja kahdesta X-kromosomista tyttö muttei aina. Kuva: Dept of clinical cytogenetis, Addenbrookes hospital/SPL.

Tutkijat paikansivat perimästä alueen, joka käynnistää miehen kehityksen.

Sukupuolikromosomeistaan riippumatta ihmiset ovat ensi viikot kohdussa samanlaisia. Ulkoisesti pojaksi kasvaminen alkaa, kun Y-kromosomissa aktivoituu niin sanottu sry-geeni. Se käynnistää kivesten muodostumiseen tarvittavat geenit.

Joskus sry ei aktivoidukaan, ja XY-kromosomit saaneesta sikiöstä kehittyykin nainen. Vastaavasti miehellä voi harvinaisissa tapauksissa olla XX-kromosomit, jos sry-geeni siirtyy X-kromosomiin.

Sry-geeni ja sen vaikutus on tunnettu jo pitkään, mutta nyt tutkijat raportoivat Science-lehdessä löytäneensä ihmisen perimästä kytkimen, joka säätää sen tekemisiä.

Vain pieni osa perimästämme on varsinaisia geenejä, jotka koodaavat proteiineja. Valtaosa – yli 90 prosenttia – on niin sanottua ei-koodaavaa dna:ta. Sitä on harhaanjohtavasti kutsuttu roska-dna:ksi, vaikka silläkin on tärkeä rooli eliön toimintojen säätelyssä.

Juuri tästä on kyse uudessa tutkimuksessa. Lontoossa sijaitsevan Francis Crick -instituutin ja kolmen muun yliopiston tutkijat onnistuivat paikantamaan juuri sen pätkän dna:ta, joka saa geenit työskentelemään niin, että XY-kromosominen alkio kehittyy pojaksi kiveksineen päivineen.

Sry-geeni nimittäin käskee sox9-geeniä tuottamaan proteiinia, joka saa miessukuelimet alulle. Sox9-proteiinia tarvitaan juuri tietyllä hetkellä yksilönkehityksessä, ja silloin sen tuotantoa buustaa vahvistaja-alue nimeltään enh13. Se on aivan eri kohdassa perimää kuin itse sox9-geeni, yli puolen miljoonan emäsparin päässä “roska-dna:n” seassa.

Enh-13-vahvistajan löytämistä voi hyvällä syyllä verrata neulan äkkäämiseen heinäsuovasta. Tutkijat osoittivat tämän vahvistaja-dna:n toiminnan poistamalla hiirten perimästä sen alueen, jolla vahvistaja sijaitsee. Sen jälkeen kävi todella niin, että XY-kromosomisista hiiristä kehittyi naaraita, kun oikeat geenit eivät kyenneet muodostamaan niille kiveksiä. Niille kasvoikin munasarjat.

Hiirillä enh-13 sijaitsee perimässä alueella, joka on täysin verrannollinen ihmisen vastaavaan alueeseen. Tiedetäänkin, että myös XY-kromosomilliset ihmiset, joilta puuttuu dna:ta tältä alueelta, kehittyvät vastoin sukupuolikromosomejaan naisiksi.

”Yleensä useat alueet työskentelevät yhdessä vahvistaakseen tiettyjen geenien ilmentymistä niin, ettei mikään yksittäinen vahvistaja vaikuta äärimmäisen paljon. Löysimme tutkimuksessa neljä vahvistajaa, mutta olimme todella yllättyneitä huomatessamme, että yksi ainoa vahvistaja pystyy hallitsemaan niin merkittävää asiaa kuin sukupuolen määräytymistä”, sanoo tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja, tohtori Nitzan Goen tiedotteessa

Nykytiedon valossa ihmisen noin 21 000:a geeniä säätää miljoona tällaista vahvistajaa. Niiden tutkimus voi auttaa ymmärtämään ihmisen perimän monimutkaisia mekanismeja entistä tarkemmin. Nyt tehdystä löydöksestä voi olla apua sukupuolenkehityksen geneettisten häiriöiden määrittämiseen.

Bakteerijälki kertoo ihmisen henkilöllisyyden.

Murtovarkaat jättävät jälkeensä mikrobeja, jotka voidaan yhdistää oikeaan henkilöön, osoitti amerikkalainen tutkijaryhmä.

Jokaisella meistä on omintakeinen mikrobiomi, joka koostuu sekä kehon omista bakteereista että mikrobeista, joita meihin tarttuu jokapäiväisessä elämässämme. Pölistämme ja tahmaamme niistä soluja lähiympäristöömme arviolta 36 miljoonaa  joka tunti, arvioi mikrobiologi Jarrad Hampton-Marcell Argonnen kansallisesta tutkimuskeskuksesta kollegoineen tiedotteessa

He kehittivät menetelmän, jolla nämä ihmisen jättämät bakteerikannat voidaan tunnistaa ja yhdistää oikeaan henkilöön. Se pohjaa työhön, jonka ryhmä julkaisi neljä vuotta sitten Science-lehdessä. Siinä he osoittivat, että ihmisistä ja heidän lemmikeistään jää tunnistettava mikrobijälki taloihin, joissa he asuvat. Kun perhe muutti uuteen kotiin, myös bakteerit asettuivat taloksi jo alle päivässä.

Nyt Hampton-Marcell työryhmineen värväsi 45 opiskelijaa tekemään valemurtoja kymmeneen taloon Floridan ja Illinois'n osavaltioissa. Sitten tutkijat etsivät taloista mikrobeja, joita valerosvot  olivat jättäneet jälkeensä. Etenkin sisäänmenoreittien kuten ovien ja ikkunoiden läheisyydestä löytyi runsaasti mikrobijälkiä.

Tutkijat ottivat jokaisen valerosvon ihosta ja sieraimesta mikrobinäytteet. Ne olivat niin yksilöllisiä, että  ne toimivat kuin sormenjäljet. Kun taloon jääneitä jälkiä verrattiin henkilöihin, tutkijat pystyivät jopa 70 prosentin tarkkuudella ennustamaan, kuka 45 valerosvosta oli murron suorittanut, tutkijat kertoivat Yhdysvaltain mikrobiologisen seuran vuosikokouksessa Atlantassa.  

Uusi menetelmä on lupaava, mutta siinä on toistaiseksi yksi iso pulma. Ihmisen jättämä mikrobijälki haihtuu nopeasti, jopa alle vuorokaudessa. Tämä havaittiin jo aiemmassa tutkimuksessa, jossa kodistaan pois muuttaneen perheen mikrobijälki oli parissa päivässä kadonnut.

Tutkijoiden pitäisi siis päästä murtopaikalle varsin ripeästi, jotta näytteitä ehditään ottamaan. Toisin kuin sormenjäljet tai dna, mikrobijälki alkaa hiipua jo puolessa tunnissa.