Magyar Tudomány, 2004/7 792. o.

Kitekintés


Mióta gyorsul a világegyetem tágulása?

A világegyetem gyorsuló ütemű tágulása az új felismerések sorába tartozik. Először 1998-ban következtették ki szupernóvafelvételek elemzéséből, hogy a Világegyetem, a korábbi felfogással éppen ellentétesen, egyre gyorsuló ütemben tágul. A tágulás üteme csak úgy fokozódhat, ha valamilyen hatás a tömegvonzás ellen dolgozik, ez az ismeretlen kapta a "sötét energia" nevet, a sötét szó az ismeretlen jellegre utal. Azóta több bizonyíték gyűlt már össze a sötét energia létezéséről ( http://www.nasa.gov/home/hqnews/2004/may/HQ_04163_dark_energy.html

J. L.


Baktérium-anyagcsere mint komplex hálózat

Az ELTE-n illetve az Egyesült Államokban dolgozó magyar kutatók Nature-nek beküldött rövid közleménye a 2004. február 24-i szám címlapjára került. A szerzők között van Vicsek Tamás, az MTA rendes tagja és Barabási Albert László külső tag.1 A kutatók egy baktériumfajta energia-háztartását biztosító sok száz biokémiai reakciót vizsgáltak, ezek egyszerű tápanyag-molekulákból élő anyagot állítanak elő. Ez a szinte áttekinthetetlenül bonyolult reakciósor legjobban egy komplex hálózat formájában képzelhető el. Elsőként számították ki egy teljes ilyen hálózat dinamikai tulajdonságait. Meghatározták, hogy az anyagcsere-folyamatok során időegységenként mennyi anyag alakul át. Kiderült, hogy a reakciók többsége lassú tempóban zajlik. A nagy anyagmennyiség gyors átalakulásával járó reakciók láncolata viszonylag kicsi, de a külső hatásokra a legérzékenyebben reagáló része a hálózatnak. Az anyagcsere alapjelenségei nagyon különböző sejtekben is hasonlóak, ezért az új felismerések például a gyógyszerkutatásban is hasznosak lehetnek.

Almass, Eivind - Kovács B. - Vicsek T. - Oltvai, Z. N. - Barabási A.-L.: Global Organization of Metabolic Fluxes in the Bacterium Escherichia coli. Nature. 427 839 (2004)

J. L.


Fullerén ötven szénatomból

A 60 szénatomos fullerén tizenkét ötszögben és húsz hatszögben elhelyezkedő szénatomból épül fel. Hasonló szerkezetűek a nagyobb fullerének is. A kevesebb szénatomból álló fullerénektől azt várták, hogy eltérő szerkezetük miatt szokatlan tulajdonságokat mutatnak. A kínai kutatók 50 szénatomos fullerén szintéziséről számoltak be, a grafitból kiinduló szintézis során szén-tetrakloridot adalékoltak. A C50Cl10 molekulából kb. 2 mg-ot sikerült előállítaniuk, feltárták az új molekula szerkezetét. A szintézis során C54 és C56 fullerén is kialakult. A sikeres szintézis megnyithatja az utat a 60 szénatomosnál kisebb fullerének tanulmányozása előtt. A milekula erősen görbült alakja miatt szokatlan elektromos, mágneses és mechanikai tulajdonságokra számítanak.

Su-Yuan, Xie et al.,: Capturing the Labile Fullerene [50] as C50Cl10, Science. 304. 30 April 2004, 699.

J. L.


Újdonságok a víz szerkezetéről

A vízmolekula látszólagos egyszerűsége ellenére a folyékony víz világunk egyik legtitokzatosabb anyaga. A vizes rendszerek egyedülálló tulajdonságainak megértéséhez ismerni kellene a vízmolekula és szomszédai kölcsönhatását, a víz "szerkezetét". Conrad Röntgen 1892-ben már megmagyarázta a víz egyes anomális tulajdonságait, de az azóta elvégzett rengeteg kísérlet, modellszámítás ellenére is a víz szerkezetének jó néhány kérdése még nyitott, vitatott. Sokat segítettek a megértésben a rendkívüli nyomás- és hőmérsékletviszonyok között végzett mérések. A modern technikák lehetővé teszik a folyamatok részleteinek nyomon követését. Ruan és munkatársai szilíciumfelületre növesztett vékony jégfilmre 120 femtoszekundum (ezerbilliomod másodperc) hosszú infravörös lézerimpulzust lőttek, a hőimpulzus hatására beállott szerkezeti változásokat ultragyors elektrondiffrakcióval követték. Rövid bevezető szakasz után fokozatosan megszűnt az eredeti szerkezet, új átmeneti szerkezet alakult ki, majd lassan beállt az alacsony hőmérsékletnek megfelelő állapot. A kísérlet bebizonyította, hogy az ultragyors elektron- krisztallográfia kiválóan alkalmas felületek és közbenső rétegek szerkezeti dinamikájának vizsgálatára.

Werner és munkatársai a folyékony vízben egy vízmolekula közvetlen környezetét, az első hidratációs héjat vizsgálták röntgen abszorpciós spektroszkópiával és röntgen Raman-szórással. Az eddigi modellekkel ellentétben azt találták, hogy a vízmolekulák nem három vagy négy hidrogénkötéssel kapcsolódnak szomszédaikhoz, hanem csak kettővel. A két hidrogénkötés egyike donor, másika akceptor. A vízmolekula környezete olyan, mint a jég legfelső rétege: sok megszakadt hidrogénkötést mutat. A szomszédokkal kialakított két erős hidrogénkötés miatt vízláncok, vízgyűrűk épülnek fel a molekulákból. A kísérletben a szubfemtoszekundumos tartományt vizsgálták.

A tiszta víz után az új ultragyors módszerekkel vizsgálni lehet majd a valódi világot, a biológiai rendszereket.

Zubavicus, Yan - Grunze, Michael: New Insights into the Structure of Water with Ultrafast Probes. Science. 14 May 2004. 304, 974-976

Ruan, Chong-Yu et al.: Ultrafast Electron Crystallography of Interfacial Water. Science. 2 April 2004. 304, 80-84

Wernet, Philippe et al.: The Structure of the First Coordination Shell in Liquid Water. Science. 14 May 2004. 304, 995-999

J. L.


Tokióban negyvenhét ország képviselői tízéves tervet fogadtak el a földmegfigyelési adatok megosztásáról. Az adatcserétől az abnormális időjárás jobb előrejelzését, az éghajlatváltozás megértését, a természeti erőforrásokkal való jobb gazdálkodást várják. A "globális földmegfigyelő rendszerek rendszere" elnevezésű program célja a megfigyelések révén keletkező hatalmas adatmennyiség együttes feldolgozása, az információk széleskörű közkinccsé tétele. Az első teendő egy közös adatformátum kidolgozása, hogy összeilleszthetővé tehessék a rendszereket. Meg kell még egyezni a megosztandó adatok körében is, Japán például nem hoz nyilvánosságra halászati adatokat, mert abból a konkurens kínai és koreai flották húznának hasznot, más adatokat nemzetbiztonsági meggondolásokból zárolnak. Komoly pénzügyi támogatást kell nyújtani a fejlődő országoknak, hogy részt tudjanak venni az adatgyűjtésben. A rendszerek összehangolásának tervét az USA javaslatára a legfejlettebb országok G8 csoportja fogadta el először tavaly nyáron.

Normile, Dennis: Summit Pledges Global Data Sharing. Science. 30 April 2004. 304, 661.

Eltérően értékeli a kutatások szabadságát az Egyesült Államokban két új jelentés. Vezető kutatási intézmények példák sorával mutatták be, hogy egyes kormányszervek rutinszerűen szigorú biztonsági megszorításokat írnak elő az egyetemi alapkutatásokra kötött szerződésekben. (A Pentagon rendszeresen kiköti a közzététel előzetes jóváhagyását, korlátozza vagy előzetes engedélyhez köti külföldi kutatók bevonását.) A Pentagonban készült elemzés viszont azért sürgeti a kormányzatot, hogy szigorítsanak a mai szabályokon, mert egyes egyetemek nem tesznek meg mindent, hogy a csúcstechnológiai eredmények ne kerüljenek rossz kezekbe. A terrorizmus elleni harc állandósította a feszültséget a kutatók és a biztonságért felelősök között, szigorodtak az "érzékeny" felfedezéseket védő biztonsági előírások. Az egyetemek szerint ez ellentétben áll azzal az 1985-ben kiadott elnöki utasítással, amely szerint vagy titkosítani kell az érzékeny felfedezéseket, vagy nyilvánossá tehetők.

Malakc, David: Reports Examine Academe's Role in Keeping Secrets, Science. 23 April 2004. 304, 500.

Az Arab Tudományos és Műszaki Alapítvány (ASTF, Egyesült Arab Emirátusok) és az amerikai Sandia Nemzeti Laboratóriumok az iraki polgári tudományos élet újjáépítésébe kezdtek. Eközben az USA külügyminisztériuma a tömegpusztító fegyverek fejlesztésén munkálkodott szakembereknek keres új feladatot. Az ASTF-Sandia kezdeményezés keretében négyszázötven javaslatot gyűjtöttek össze iraki szakemberekkel találkozva. A támogatásra kiválasztott programok: rákdiagnosztika és -terápia, vízminőségellenőrzés, a déli mocsarak helyreállítása, szövetkultúra a datolyapálmák megőrzésére, vízkultúra, Internet és adathálózatok. Az iraki tudományos élet 1991 óta hanyatlott, a fiatalok nem jutottak el nyugati laboratóriumokba, romlott az egyetemi oktatás színvonala. Az ASTF-Sandia javaslata szerint az iraki tudományos élet újraélesztéséig ideiglenes állást kellene biztosítani vezető kutatóknak arab és más intézetekben.

Stone, Richard: Priorities for Rebuilding Civilian Iraqi Science. Science. 14 May 2004, 304, 943-944

J. L.


Érvédő csoki

Jó hír a csokifüggőknek, hogy a kedvelt csemege nemcsak hizlal, pozitív hatása is van, mégpedig az erek működésére. A Journal of The American College of Nutrition című tudományos folyóirat júniusi számában a San Franciscó-i Kalifornia Egyetem kutatói Mary Engler vezetésével beszámoltak azokról a kutatásaikról, amely szerint a napi rendszerességgel fogyasztott étcsokoládé javítja az egészséges emberek ereinek kapacitását. A kutatók huszonegy önkéntest arra kértek, hogy két héten át minden nap egyenek flavonoidmolekulákban gazdag csokit. A kontrollcsoport tagjai olyan "placebo" csokoládét fogyasztottak, amely sokkal kevesebbet tartalmazott e vegyületcsalád tagjaiból. Englerék ultrahangos vizsgálattal követték a karartéria funkcióinak változását, és megállapították, hogy a két hét elteltével a gazdag flavonoidtartalmú csokoládét fogyasztóknál az artéria tizenhárom százalékkal jobban tágult, mint a kísérlet előtt. Ugyanakkor a kísérleti személyektől vért is vettek, és kimutatták, hogy a "hatóanyagot" evők vérében jelentős mennyiségben mutatható ki a kakaócserjéből származó, epikatechin nevű flavonoid. A kutatók szerint lehetséges, hogy az epikatechin serkenti az erek tágasságát szabályozó belső hormonszerű anyagok termelődését, de az is elképzelhető, hogy növeli az artériában a véráramot. Ez utóbbi pedig nemcsak az erek, hanem a szív számára is kedvező hatást jelent - nyilatkozta a Scientific American honlapján Mary Engler.

Azt azonban, hogy ennek eléréséhez milyen csokit érdemes fogyasztani, nem tudjuk, mert a flavonoidok - amelyekről egyébként régóta tudni, hogy megkötik az agresszív szabad gyököket, és ezzel igen kedvező élettani, például daganatellenes hatásuk van -, a gyártási eljárás során elbomolhatnak, károsodhatnak.

G. J.


Michelangelo autista volt?

Michelangelo feltehetően az autizmus egyik formájában, az ún. Asperger-szindrómában szenvedett - állítják ír kutatók a Journal of Medical Biography című folyóiratban megjelent közleményükben. A hírről számos internetes forrás, egyebek között a BBC is beszámolt június elsején. Dr. Muhammad Arshad pszichiáter és Michael Fitzgerald, a dublini Trinity College professzora szerint a nagy reneszánsz művész életmódjában, viselkedésében számtalan olyan momentum van, amelyek alapján kijelenthető ez a diagnózis. Az Asperger-szindróma, amely felismerőjéről, egy bécsi pszichológustól kapta nevét 1944-ben, az autizmus enyhe formájának tekinthető, amely még okos, intelligens, tehetséges embereket is megakadályoz abban, hogy a szociális kapcsolatok terén jól boldoguljanak. A rendellenességként és nem betegségként számon tartott tünetegyüttes nem gátolja a tanulást, nem csökkenti az értelmi képességeket. Feltehetően ebben a tünetegyüttesben szenvedett a fizika két nagy alakja, a klasszikus fizika alapjait megteremtő Newton és a modern fizika atyja, Einstein is. A kutatók szerint Michelangelo "különös, érzelmek nélküli, magányos" életet élt, leginkább "saját belső valósága" érdekelte. Társas kapcsolatokra szinte nem volt igénye, érdeklődési köre meglehetősen korlátozott volt, lelkesedni szinte kizárólag munkájáért tudott, és ezek jellegzetes autista vonások. Családjában mások is mutattak autista vonásokat: nagyapja, apja, aki maga is művész volt, és egyik fiútestvére. Ma az Asperger-szindrómában szenvedőket pszichoterápiás és viselkedésterápiás módszerekkel segítik a szociális kapcsolatokban való jobb eligazodásban, a családot, a szülőket tanácsokkal látják el, bizonyos viselkedészavarokat gyógyszeresen is megpróbálnak kezelni, de valójában ezt a tünetegyüttest még ma sem lehet a szó szoros értelmében gyógyítani.

G. J.


Génmanipulált vírussal a rák ellen

Brit tudósok (Cancer Research UK és a Queen Mary's School of Medicine and Dentistry, University of London) jövőre már embereken is szeretnék kipróbálni azt az új, vírusokon alapuló génsebészeti eljárást, amely a daganatsejtek önzésére építve nagyon ígéretes, új stratégiának látszik a rák elleni küzdelemben. A vírusok csak az emberi sejtekben képesek önmaguk megsokszorozására. A sejtekben viszont van egy olyan védekező mechanizmus, amely öngyilkosságot követtet el a sejttel, ha azt vírus fertőzte meg. Számos vírus képes ezt az öngyilkossági parancsot blokkolni, és így a sejtbe jutva képes szaporodni. A Nick Lemoine vezette kutatócsoport ötletének lényege, hogy egy adenovírusban kikapcsolják azt a gént, amely megvédi attól, hogy az általa megfertőzött sejt öngyilkosságot kövessen el. Ennek következtében a vírus nem képes szaporodni, hiszen mindazok az egészséges sejtek, amelyeket megfertőz, felismerik és elpusztítják magukat. Nem így a rákos sejtek! Azokból ugyanis az öngyilkossági parancs hiányzik, hiszen egyebek között ez az, ami lehetővé teszi a korlátlan burjánzást. A génmanipulált vírusoknak tehát a túléléshez meg kell találniuk a rákos sejteket. Azokat viszont a korlátlanul szaporodó vírusok szinte szétrobbantják. A kutatók ezt tapasztalták hasnyálmirigy-, tüdő-, petefészek-, máj- és bélrendszeri tumorsejteket tartalmazó sejttenyészeteken, és rákban szenvedő egereken is. (Molecular Therapy (DOI: 10.1016/j.ymthe. 2004.03.017) Szerintük az is lehetséges, hogy a vírushoz valamilyen sejtosztódást gátló citosztatikumot is lehet majd kapcsolni, így a terápia - amelynek óriási előnye a szelektivitás, hiszen a vírusnak csak a rákos sejtek kellenek - még hatékonyabbá válhat.

G. J.

Jéki László - Gimes Júlia


1 Az eredményeket a Népszabadság március 20-i számában megjelent írás felhasználásával ismertetjük.


<-- Vissza a 2004/7 szám tartalomjegyzékére