CategoriesRubrica de Știință

Un om = un genom + un microbiom

În lumea SF-ului există această idee interesantă că în viitorul îndepărtat vom putea trimite spre colonizarea spațiului clone umane. Datorită distanțelor foarte mari dintre stele, călătoria cu ajutorul sistemelor de propulsie actuale ar dura foarte mult și atunci clonarea sau biosinteza ar fi soluții alternative la problema spațiului. Odată cu avansul tehnologic ideea a căpătat diferite nuanțe. Între toate, una plauzibilă din punct de vedere al cunoștințelor științifice actuale ar fi aceea de a trimite roboți care să cloneze/biosintetizeze oameni odată ce au ajuns pe o nouă planetă care poate susține viața de tip terestru. Genomul oamenilor de interes, stocat în memoria roboților ar fi decodificat și tradus în materie organică, obținând-se în final replici ale unor oameni care au trăit pe Pământ sau variante noi ameliorate/îmbunătățite prin intervenție asupra genomurilor inițiale.

Dar… există acest mare DAR… Un om este ceea ce este datorită mediului în care trăiește. Regula asta este valabilă de fapt pentru orice organism de pe Terra. Și se pare că în esență nu suntem doar rezultatul genomului nostru în interacțiunea sa cu mediul… Mai există o componentă, destul de importantă, fără de care nu am putea trăi, care are impact direct asupra sănătății noastre și care în esență reflectă o simbioză ancestrală între noi și microorganismele din noi (și de pe noi). Ele ne ajută să digerăm mâncarea, ne educă sistemul imunitar să ne apărăm de boli și e posibil să ne influențeze și anumite comportamente. Toate aceste microorganisme poartă denumirea de floră microbiană iar totalitatea informației genetice pe care acestea o poartă numele de microbiom.

Ca să înțelegeți magnitudinea acestei componente subliniez raportul de o celulă umană la 10 microorganisme (microbi). Cu alte cuvinte la 10 trilioane de celule, cât se estimează că are corpul uman, există un echivalent de microorganisme cu care acesta conviețuiește de 100 de trilioane. Bineînțeles o celulă umană (eucariotă) este mult mai mare decât cea a unui microorganism, însă dacă ar fi să cuantificăm doar la nivel numeric, corpul nostru e mai degrabă reprezentat de flora noastră microbiană decât de noi înșine.

De ce este important acest aspect în scenariul nostru? Păi dacă vrem să clonăm un om ar trebui să clonăm și flora sa microbiană. Dacă ne referim strict la gene (informația codificatoare) Iar la 20000 gene umane existe între 2-20 milioane de gene microbiene.

Ce ar mai trebui știut legat despre microbiomul și flora noastră microbiană?

Păi se pare că acesta se împarte în câteva comunități distincte: orală, piele, uro-vaginală și fecală. Primii microbi îi contactăm în timpul nașterii. Dacă copilul se naște natural primii microbi vor fi cei din comunitatea vaginală, pe când cei născuți prin cezariană vor avea microbi din comunitatea pielii. Această diferență se pare că are un rol în bolile ulterioare asociate florei bacteriene precum, alergii, astm sau obezitate.

Fiecare om poartă asupra lui aproximativ 1,35Kg microbi numai în intestin.

Tot din acest registru, ca fun fact… sunt oameni ciupiți mai frecvent de țânțari decât alții și asta se datorează faptului că flora bacteriană a pielii unor persoane produce anumite substanțe care atrag țânțarii. Mai mult la Drosophila melanogaster, studii recente au arătat că microbii sunt cei care determină cu ce parteneri se vor să se împerecheze acestea.

De asemenea, două persoane sunt asemănătoare din punct de vedere al ADN-ului 99,99% însă doar 10% în ceea ce privește microbiomul. Ca o alternativă la identificarea de persoană cu ajutorul ADN-ului, se poate identifica cu o acuratețe de 95% o persoană care folosește intens un obiect (de exempli un mouse) după flora sa bacteriană. Identitatea microbiană la adulți este destul de stabilă, ea rămâne aceeași săptămâni, luni sau ani.

La final merită menționat faptul că există un studiu în desfășurare care se numește „Proiectul Microbiomul Uman” și care reprezintă un proiect de anvergură similar cu Proiectul Genomul Uman, prin care comunitatea științifică își propune să analizeze și să secvențiezi ADN-ul tuturor microorganismelor care intră în componența florei bacteriene a omului.

Resurse

CategoriesRubrica de Știință

Avem în comun cu ucrainenii mai multe decât își pot imagina unii…

În perioada 2008-2016 am făcut mai multe studii privind componența genetică actuală a populației de pe teritoriul României. Rezultatele au fost publicate sub forma unor articole științifice, în reviste de specialitate. Am folosit cel mai mare lot populațional disponibil la acea oră, pentru asemenea studii (neegalat până în ziua de azi), care se situa undeva la 10.000 de persoane. Am folosit instrumente genetice populaționale folosite în genetica forensică și genealogie: ADN nuclear (markeri STR autozomali), ADN nuclear al cromozomului Y (markeri STR heterozomali), ADN al cromozomului mitocondrial (markeri SNP mtDNA).

CategoriesRubrica de Știință

Despre arheologii amatori și detectoarele de metale

Urmăresc de câteva luni activitatea unor grupuri de profil de pe o rețea de socializare și găsesc fascinant cum autoritățile încearcă să controleze un fenomen generat de evoluția tehnologiei.

Nu știu cum se face dar autoritățile noastre sunt mereu surprinse de avântul tehnologic ale altor state și de importul necontrolat de tehnologie care le dă mari bătăi de cap aleșilor noștri (care sunt orice dar numai proactivi nu) și de multe ori iau măsuri împotriva tendințelor în loc să profite de pe urma lor…

CategoriesRubrica de Știință

Memele înaintea Erei Internetului (memele copilăriei noastre)

După Dawkins R, mema este unitatea de informație culturală moștenită, utilizată și transmisă de individ. După Dennett D, mema este o unitate de cunoaștere, iar după Brodie R, este o unitate de informație care se poate transmite prin comunicare și care influențează comportamentul uman (un virus al minții).

CategoriesArticolePublicații

Solving the first murder case in Romania using Familial Searching

F. Stanciu, E. Dragomir, T. Bratu. Rom J Leg Med29(3)295-298(2021)

Abstract:

The DNA of each of us is made from parts of our biological family: we share half of our autosomal DNA with our fathers, mothers, sons and daughters; we share a quarter of our autosomal DNA with our grandfathers, grandmothers, nephews and nieces; we share a variable proportion of autosomal DNA with our brothers and sisters; we share the same Y chromosome with our paternal lineage, if we are men, or we share the same mitochondrial DNA with our maternal lineage, if we are women. Those are our close kinship ties, but at some level all humans are related to each other. These biological rules allow today forensic specialists to find the author of an unidentified DNA profile based on its relatives DNA. This article presents, on short, the story of the first murder case solved in Romania using Familial searching and CODIS.

Keywords: forensic DNA databases, routine searching, familial searching, CODIS, National Judicial Genetic Data System

Download