Yhdysvaltalaiset tutkijat onnistuivat viljelemään bakteereita , jotka olivat odottaneet suolakiteiden sisässä lepotilassa 250 miljoonaa vuotta. Ne olivat siis jääneet loukkuunsa jo parikymmentä miljoonaa vuotta ennen ensimmäisten dinosaurusten kehittym...

Yhdysvaltalaiset tutkijat onnistuivat viljelemään bakteereita , jotka olivat odottaneet suolakiteiden sisässä lepotilassa 250 miljoonaa vuotta. Ne olivat siis jääneet loukkuunsa jo parikymmentä miljoonaa vuotta ennen ensimmäisten dinosaurusten kehittymistä.



Tätä ennen vanhimmat elvytetyt bakteerit, joiden iäkkyys on osoitettu luotettavasti, ovat olleet 30-40 miljoonaa vuotta vanhoja. Ne ovat löytyneet meripihkaan jääneen mehiläisen sisästä. Tämä pistiäinen oli lennellyt pari-kolmekymmentä miljoonaa viimeisten dinosaurusten häviämisen jälkeen.



Jos bakteerit voivat kerran säilyä satoja miljoonia vuosia, ei niiden säilymisellä ehkä ole käytännöllisesti katsoen mitään rajaa. Näin arvelee kidelöytöä Naturessa kommentoinut brittitutkija John Parkes. Tämä antaa uutta pontta niin sanotulle panspermia-hypoteesille. Sen mukaan lepomuotoiset mikrobit saattavat siirtyä avaruuden irtokivien sisässä planeettakunnasta toiseen.



Pennsylvanialaisen West Chesterin yliopiston Russell Vreelandin ja kollegoiden tutkimat 250 miljoonaa vuotta sitten muodostuneet suolakiteet louhittiin newmexicolaisesta kaivoksesta noin 570 metrin syvyydestä. Bakteerit löytyivät kiteiden sisään jääneistä pienistä suolavesikuplista. Mikrobit ovat dna-vertailun perusteella läheistä sukua Bacillus marismortuille, joka viihtyy Kuolleenmeren voimakassuolaisessa vedessä. Bacillus-suvun bakteerit muodostavat lepoitiöitä, ja ilmeisesti muinaisbakteerit olivat säilyneet juuri itiömuodossa.



Näin huimat löydöt seisovat tai kaatuvat sen mukaan, miten vakuuttavasti tutkijat ovat sulkeneet pois mahdollisuuden, että nykybakteerit olisivat lianneet näytteet. Vreelandin ja kumppanien Naturessa 19. lokakuuta julkaisema artikkeli keskittyykin menetelmien huolellisuuden osoittamiseen.



Mikrobiologin silmin luettuna he tosiaan tekivät kaiken mahdollisen. Näin se teknisesti tapahtui:



Louhituista kiteistä valittiin vain aivan ehjät, ja niiden pinta hiottiin sileäksi, jotta sterilointinesteet pesisivät sen varmasti puhtaaksi. Kiteiden pinnan sterilointiin käytettiin voimakkaita happo- ja emäsliuoksia. Työvälineet steriloitiin ylipainehöyryssä tai sterilointikemikaalien avulla. Työt tehtiin erityisissä puhdastiloissa, steriileissä vaatteissa ja suojaimissa, ja kiteitä käsiteltiin suojakaapissa, jonka ilma oli steriloitu. Kaikkien työvälineiden ja myös kiteiden pintojen puhtaus varmistettiin yrittämällä viljellä niistä bakteereita; mitään ei kasvanut.



Suojakaapissa kiteisiin porattiin nestekupliin ulottuvia reikiä, ja nestenäytteitä sekoitettiin elatusliuoksiin, joiden steriiliys oli etukäteen testattu. 53 kidettä käsiteltiin näin. Niissä oli yhteensä 66 nestekuplaa, ja kolmesta näistä kasvoi bakteereita.



Tutkijat tekivät vielä yhden testin. He tahtoivat olla varmoja, etteivät mikrobit sittenkin olleet joitakin erityisen sitkeitä nykypöpöjä, jotka eivät vain olleet kuolleet steriloinneissa vaan olivat sittenkin siirtyneet jostakin työvälineestä. He sotkivat välineitään sekä suolakiteiden pintoja näillä bakteereilla, steriloivat sitten kaiken ja yrittivät sen jälkeen viljellä pinnoilta mahdollisia eloonjääneitä. Mitään ei kasvanut. Testien perusteella sterilisaatioiden epäonnistumisen todennäköisyys oli häviävän pieni: korkeintaan 1/1000 000 000. Bakteerit eivät siis voineet olla peräisin muualta kuin kiteiden sisästä, joten niiden oli pakko olla muinaisia.

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.