อุบัติเหตุไม่ใช่การแข่งขัน ดับอีโคไล
การตายจากแบคทีเรียที่เติบโตมาหลายพันชั่วอายุคนในการทดลองในห้องแล็บที่มีการควบคุมอย่างระมัดระวังได้นำเสนอบทเรียนวิวัฒนาการในปีนี้: การอยู่รอดไม่ได้ขึ้นอยู่กับความฟิตเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับโชคด้วย
เป็นเวลากว่าหนึ่งในสี่ศตวรรษที่นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการ Richard Lenski และเพื่อนร่วมงานได้ปลูก E. coli จำนวน 12 ขวด ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกน ประมาณ 31,000 รุ่นใน แบคทีเรียบางตัวในขวดเดียวได้พัฒนาความสามารถในการใช้สารเคมีที่เรียกว่าซิเตรตเป็นแหล่งพลังงาน นักวิทยาศาสตร์คิด แบคทีเรียในขวดที่กินซิเตรตไม่ได้ก็สูญพันธุ์ ดูเหมือนว่าพวกมันจะด้อยกว่าคู่แข่ง
แต่เมื่อเลนส์กี้และทีมของเขาย้อนดูวิวัฒนาการ การชุบชีวิตตัวอย่างที่เก็บไว้ก่อนที่ตัวกินที่ไม่ใช่ซิเตรตจะหายไป แบคทีเรียเหล่านี้สามารถอยู่รอดได้ 40 จาก 40 ครั้งในประชากรผสมกัน อุบัติเหตุในห้องปฏิบัติการที่ไม่ทราบสาเหตุน่าจะทำให้พวกเขาหมดสติในครั้งแรก ทีมงานได้ข้อสรุปในปีนี้ ( SN: 9/19/15, p. 11 ) แบคทีเรียเหล่านี้ต่างจากในโลกแห่งความเป็นจริง เพิ่มขวดที่ 13 ในการทดสอบแล้ว
โดยปกติเซลล์จะป้องกันการกระโดดโดยหยุดการสร้างทรานส์โพซอนจากการสร้าง RNA ของผู้ส่งสาร ซึ่งมีคำแนะนำในการสร้างโปรตีนที่ช่วยให้ทรานสโปซอนสามารถกระโดดจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ หากทรานสโปซอนผ่านการป้องกันของเซลล์และสร้าง RNA ของผู้ส่งสาร piRNA จะก้าวขึ้นเพื่อจับคู่กับผู้ส่งสารและทำให้เกิดการทำลายล้าง
เมื่อเทาที่ก่อให้เกิดโรคก่อตัวขึ้นในแมลงวัน (และอาจจะเป็นในคน) กลุ่มของทรานสโปซอนที่มีชื่อยาว – คลาส I ขั้วยาวทำซ้ำ retrotransposons – ทำให้ RNA มากกว่าปกติมาก และเมื่อแมลงวันมีเทาที่เป็นสาเหตุของโรคพวกมันก็มี piRNA ในระดับต่ำกว่าปกติด้วยFrost และเพื่อนร่วมงานรายงานในเดือนสิงหาคม 2018 ในNature Neuroscience “แขนควบคุมทั้งสองเสีย” ฟรอสต์กล่าว สมองของผู้ที่เสียชีวิตด้วยโรคอัลไซเมอร์หรืออัมพาตจากซูพรีนิวเคลียส ซึ่งเป็นโรคที่เกี่ยวข้องกับเอกภาพอีกชนิดหนึ่ง ยังแสดงสัญญาณว่าทรานสโปซอนกำลังสร้าง RNA เพิ่มเติม ซึ่งบ่งชี้ว่าเมื่อเทาว์เสียไป มันสามารถเอาชนะการป้องกันของ piRNA ได้
ในการค้นหาวิธีแก้ปัญหา ทีมงานของ Frost พบว่าการเพิ่มการผลิต piRNA ทางพันธุกรรมในแมลงวันหรือให้ยาที่หยุดการกระโดดของ transposon ช่วยลดการตายของเซลล์ประสาทในแมลง นักวิจัยกำลังเตรียมที่จะทดสอบยาในหนูที่มีแนวโน้มเป็นโรคอัลไซเมอร์ในหนู ทีมงานยังตรวจดูเนื้อเยื่อสมองของมนุษย์เพื่อดูว่าการเพิ่มขึ้นของทรานสโปซอน RNAs จริง ๆ แล้วนำไปสู่การกระโดดข้าม transposon ในผู้ป่วยอัลไซเมอร์หรือไม่ หากทรานสโพซอนไม่กระโดดมากกว่าปกติ การค้นพบอาจแนะนำว่าทรานสโปซอนอาร์เอ็นเอสามารถทำให้เกิดความเสียหายได้ โดยไม่จำเป็นต้องกระโดด
แต่เมื่อถึงเวลาที่สัตว์เหล่านี้อายุได้ 9 เดือน ความแตกต่างที่ชัดเจนก็ปรากฏขึ้น ในหนูทดลองที่มีmiR-17~92 microRNAs ตับอ่อนเกือบ 60 เปอร์เซ็นต์มีแนวโน้มที่จะเป็นมะเร็งเมื่อเทียบกับหนูที่มีกลุ่มน้อยกว่า 20เปอร์เซ็นต์ การค้นพบนี้รายงานในปี 2560 ในOncotargetชี้ให้เห็นว่า microRNAs ช่วยในการเริ่มต้นของมะเร็ง
นักวิจัยได้พัฒนาบิตของ RNA ที่บล็อกสมาชิกคลัสเตอร์บางส่วนไม่ให้กระตุ้นเนื้องอก การใช้เซลล์มะเร็งตับอ่อนของมนุษย์ที่ปลูกในอาหารในห้องปฏิบัติการ ลูอิสและเพื่อนร่วมงานพบว่าการนำสมาชิกกลุ่มสองในหกคน ได้แก่miR-19aและmiR-19bออกไป หยุดเซลล์มะเร็งจากการสร้างโครงสร้างที่เรียกว่าอินวาโดโพเดีย ตามชื่อของพวกเขา invadopodia อนุญาตให้เนื้องอกทะลุผ่านผนังหลอดเลือดและอุปสรรคอื่น ๆ เพื่อแพร่กระจายไปทั่วร่างกาย
สำหรับเด็กเล็กและผู้ใหญ่บางคน
การติดเชื้อไวรัสระบบทางเดินหายใจหรือ RSV จะรู้สึกเหมือนเป็นหวัดธรรมดา แต่ในแต่ละปีในสหรัฐอเมริกา เด็กอายุต่ำกว่า 5 ปีมากกว่า 57,000 คน และคนอายุมากกว่า 65 ปีประมาณ 177,000 คน เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลเนื่องจากไวรัสดังกล่าว ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐฯ ประมาณการ การติดเชื้อคร่าชีวิตทารกหลายร้อยคนและผู้ใหญ่ประมาณ 14,000 คนที่มีอายุมากกว่า 65 ปี
สูงกว่าระดับปกติของ microRNAs บางตัวเล็กน้อยเชื่อมโยงกับการติดเชื้อ RSV ที่รุนแรง แต่นักไวรัสวิทยาระดับโมเลกุล Xiaoyong Bao จาก University of Texas Medical Branch ใน Galveston ไม่เชื่อว่าการเพิ่มจำนวน microRNAs เล็กน้อยอาจหมายถึงความแตกต่างระหว่างเด็กที่เป็นหวัดเล็กน้อยและเสียชีวิตจากไวรัสทางเดินหายใจ
เธอปรึกษาเพื่อนร่วมงานสาขาการแพทย์เท็กซัสของเธอ นักวิจัยโรคมะเร็ง Yong Sun Lee เพื่อขอคำแนะนำในการศึกษา microRNAs Lee กล่าวว่า Bao จะต้องตรวจสอบอย่างลึกซึ้งหรือจัดลำดับ RNA ในเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัส นั่นเป็นข้อเสนอที่มีราคาแพงในปี 2555 เมื่อ Bao เริ่มโครงการ “แต่ฉันบีบจากบัญชีธนาคารแห้ง [ของแล็บ]” เธอกล่าว เพื่อจ่ายค่าทดลอง การลงทุนจ่ายเงินออกไป เซลล์ที่ติดเชื้อ RSV มี RNA เฉพาะมากกว่าเซลล์ที่ไม่ติดเชื้อ น่าแปลกที่มันเป็นชิ้นส่วนของการถ่ายโอน RNA Transfer RNAs หรือ tRNAs เป็นผู้ปฏิบัติงานสายการประกอบของการสร้างโปรตีน tRNA อ่านคำแนะนำใน RNA ของผู้ส่งสารและส่งกรดอะมิโนที่ไรโบโซมต้องการเพื่อสร้างโปรตีน
