Forskaren Javier Sotres, vid Biofilms Research Center for Biointerfaces, har genom en förfining av ATM-mikroskopet, Atomic Force Microscope, utvecklat en metod för mätning av slemhinnors tidigare okända egenskaper. Fynden kan komma att få stor betydelse för bland annat läkemedelsindustrin.
Engelska begreppet ”Mucus blankets” översätts bäst med slemhinnor, och mukus är det viskösa sekret – till stora delar uppbyggt av glykoproteiner – som ger slemhinnan dess elastiska kvalitet och skyddande funktion.
Mukus är mjukast i kroppen
– Utmaningen med mukus är att det förmodligen är det mjukaste material vi har i kroppen. Därför är det svårt i labbmiljö att veta när man nått dess yta eftersom det ger med sig så lätt, säger Javier Sotres.
– Vi har använt oss av kiseldioxidpartiklar eftersom de är enkla att arbeta med. Men i framtiden är det bakteriers rörelse genom slemhinnor till kroppens organ och vidare ut i blodet som är det riktigt intressanta, säger Javier Sotres.
Slemhinnorna rensar och håller bort smuts
Slemhinna, även kallat mukosa efter latinets tunica mucosa, är den yta som täcker många av de hålrum som finns i en människas kropp. Slemhinnor finns i munnen, ögonen, näsa, lungor, mage, tarmar och könsorgan. Slemhinnan är en speciell hinna vars körtlar producerar slem. De har vad vi vet, samma funktion i hela kroppen, det vill säga rensa och hålla borta smuts. Tarmens slemhinna har också förmåga att absorbera näringsämnen, medan andningsvägarna har en slemhinna som kan transportera upp främmande partiklar som andats in till lungan.
Den primära målsättningen med projektet var att utveckla en metod för att mäta styrkan i interaktionen mellan slemhinnan och partiklar som når dess yta. Den uppnådda förfiningen av ATM-mikroskopet har tillförts genom ett positioneringssystem som möjliggör styrning av enstaka mikropartiklar till en exakt position på ett vävnadsprov, i experimenten från grisens tunntarm.
Ett annat fält där resultaten kan komma att få stor betydelse är inom läkemedelsindustrin, där kunskap om hur läkemedelsbärare och aktiva substanser som tar sig igenom slemhinnor kan leda till nya slags mediciner.
Forskningen är ett samarbete med läkemedelsföretaget Ferring vars finansiering möjliggjort projektet, men de har även påverkat forskningens inriktning. Tidigare har man använt renat mukus i liknande experiment, men Ferring ansåg att dessa preparat överensstämde dåligt med verkligheten.
– Mig veterligen är det här första gången någon lyckats göra sådana mätningar på slemhinnans egenskaper utanför kroppen, säger Javier Sotres.
Snedfördelningen kan gälla generellt bland djurfossil och det påverkar slutsatser om evolutionära processer, menar forskarna vid Naturhistoriska riksmuseet och Stockholms universitet. De har nu sekvenserat stora delar av arvsmassan från 98 ullhåriga mammutar från olika fyndplatser i Sibirien. Benen och tändernas åldrar varierade från 60 000 år till de sista ullhåriga mammutarna som levde för 4 000 år sedan.
Antagligen tog ”papputarna” större risker
För att ben och tänder ska bevaras i tusentals år måste mammuten begravas av till exempel jordmassor, lera eller vatten. Det verkar alltså som att hanar oftare fastnade i denna typ av naturliga fällor jämfört med honor.
– Den rimligaste förklaringen är att hanar utsatte sig för större risker, och därför oftare föll genom isen på sjöar eller fastnade i gyttja, säger Patricia Pečnerová, vars doktorandprojekt handlar mammutens genetik.
Forskarna utesluter att det föddes fler hanar eller att könen hade en skillnad i benstruktur som gjorde dem olika känsliga för nedbrytning och söndervittring.
Eftersom mammutarna inte finns kvar kan forskarna bara spekulera om deras beteendemönster.
Varför skulle hanar oftare än honor ha gått ut på lerig mark eller svag is?
Dels är en skillnad mellan hanars och honors riskbenägenhet vanligt förekommande i djurvärlden. Men frågan kan också besvaras med hanars okunskap om naturens faror. En okunskap som kan bero på mammutars sociologiska struktur, menar forskarna.
Mammutens arvsmassa kartlagd av Naturhistoriska riksmuseet. Foto: Love Dalén
Forskarna tror att mammutar levde i matriarkala grupper precis som elefanter gör idag. I gruppen ingår honor av alla åldrar och alla ungar som föds. När hanarna blir könsmogna lämnar de gruppen och lever antingen ensamma eller i grupper med andra hanar.
Säkrare med erfarna honor
Kunskapen om omgivningens olika faror anses vara större i den matriarkala gruppen med erfarna honor. Där kunde också hjälp finnas om en mammut fastnade i till exempel lera.
Metoden som forskarna presenterar kan även användas på andra utdöda djur.
– Det här resultatet visar att forskare inte kan utgå från att fossilfynd har en slumpmässig eller jämn könsfördelning, säger Love Dalén, professor vid Naturhistoriska riksmuseet.
Kontakt: Love Dalén, Professor vid Naturhistoriska riksmuseet,love.dalen@nrm.se, +46 707 772 794
Hur fördelar man fiskekvoter mellan länder och företag utan att vattnen blir utfiskade och arter dör ut? Svaret finns i Elinor Ostroms banbrytande teorier från 1960-talet.
Under 20 års tid reste hon som forskare runt i världen och studerade lyckade samarbeten, från fiskevatten i Japan till bevattningssystem i Nepal. Hon konstaterade att den bästa hanteringen av naturresurser ofta uppstod när de som själva berördes fick vara med och utforma reglerna. Detta gick stick i stäv med dåtidens uppfattning om att centralisering och teknokrati ledde till bättre och mer effektiva system.
Forskaren Garrett Hardins hade i artikeln Allmänningens tragedi hävdat att människor själviskt utnyttjar gemensamma resurser som saknar tydligare ägare, så kallade allmänningar. Men det stämmer inte, menade Elinor Ostrom som tillsammans med sin make Vincent Ostrom och andra forskarkollegor gjorde tusentals fallstudier runt om i världen.
Sätter reglerna själva
Små organisationer, med lösare tyglar, är de mest effektiva. Men dessa småskaliga teorier fungerar även globalt, visade det sig.
Hemligheten är att låta användarna träffas, öga mot öga, och själva sätta upp egna regler, med lagom kännbara sanktioner eller böter för dem som missköter sig. Ett exempel är sjöar där det finns olika intressen; någon vill fiska, någon annan vill värna om friluftslivet, ytterligare någon vill ha bevattning – och alla vill kunna dricka vattnet. De berörda måste helt enkelt enas om en långsiktig lösning som gynnar alla, och därmed också dem själva.
Elias Johannesson har undersökt hur kognitiva förmågor – matematisk kunskap, ordförråd, spatial förmåga samt induktiv förmåga, det vill säga förmågan att lösa problem – utvecklas och förutsäger skolprestationer och risken för arbetslöshet. Han har gjort detsamma med socioemotionella förmågor, som exempelvis motivation, ihärdighet och kreativitet.
– Det som betyder mest för elevernas utveckling av kognitiva och socioemotionella förmågor mellan årskurs 3 och årskurs 6 är deras kognitiva förmåga. Medan deras socioemotionella förmågor påverkas av de kognitiva förmågorna så syns dock ingen motvarande påverkan där socioemotionella förmågor påverkar eller förutsäger kognitiva förmågor, säger Elias Johannesson.
Både kognitiva och socioemotionella förmågorna ingår dock i skolprestationer och båda påverkar betygen. Betygen visar sig också ha en skyddande effekt mot att hamna i arbetslöshet efter avslutat gymnasium.
Resultaten indikerar att skolan och föräldrar bör rikta in sig på att utveckla elevernas kognitiva förmågor.
– Ett fokus på att utveckla de socioemotionella förmågorna, att uppmuntra eleverna att anstränga sig mer utan att de utvecklat sina kognitiva färdigheter och inte vet hur de ska göra, är inte särskilt fruktbart, säger Elias Johannesson.
Så gjorde forskaren:
Underlaget utgörs av enkätdata och kognitiva test från drygt 9 000 elever födda 1972, insamlade 1982 och 1985. Därutöver har Elias Johannesson använt information från en föräldraenkät, insamlad 1982, avseende om föräldrarna bor tillsammans eller inte och om vilka utbildningsförväntningar de har på sina barn. Även registerdata om föräldrarna har använts – socioekonomisk bakgrund, etnicitet, samt elevernas könstillhörighet och deras betyg i årskurs 9. Slutligen har registerdata från SCB använts, om förekomst av arbetslöshet mellan 1991 och 2009.
Många ekonomer, samhällsvetare och politiker har argumenterat för att skolan skall utveckla både de kognitiva och socioemotionella förmågorna i syfte att fostra individerna till goda samhällsmedborgare. Som exempel kan nämnas att den omtalade internationella kunskapsmätningen PISA år 2018 kommer att lägga med just test av socioemotionella förmågor i 20 av de deltagande länderna.
– Men de socioemotionella förmågorna spelar endast en indirekt roll för att reducera risken för att bli arbetslös i vuxen ålder. De med intelligens, de med goda kognitiva förmågor, har större chanser att få jobb som vuxna, säger Elias Johannesson.
– Vi har framförallt tittat på hur livskvaliteten varierar beroende på kön och beroende på vad som var det ursprungliga skälet till att galloperationen genomfördes. Studien visar att 6-7 procent av de gallopererade patienterna får uttalade diarrébesvär, säger Viktor Wanjura, specialistläkare vid Universitetssjukhuset Örebro.
– Det beror eventuellt på att man misstolkat en del av kvinnornas magbesvär före galloperationen som orsakades av gallstenar men där besvären i själva verket hade andra orsaker, som exempelvis irritabel tjocktarm vilket är vanligare hos kvinnor än hos män.
Galloperation är ett av de vanligaste kirurgiska ingreppen i landet. Årligen genomförs cirka 12 000 operationer i Sverige och drygt 456 galloperationer utfördes inom Region Örebro län förra året. Viktor Wanjura, specialistläkare på kirurgiska kliniken vid Universitetssjukhuset Örebro och doktorand vid Institutionen för medicinska vetenskaper på Örebro universitet, har i sin forskning kartlagt livskvaliteten i den patientgruppen.
Avhandlingen handlar även om ifall en överviktsoperation med gastric bypass ökar risken att behöva genomgå en galloperation kort- och långsiktigt. Både övervikt och perioder av intensiv viktnedgång, exempelvis svält eller långvarig bantning, ökar bildningen av gallstenar i gallblåsan.
Överviktsoperationer ökar risken
Tidigare forskning har visat att patienter som genomgår överviktsoperation med gastric bypass har ökad risk att behöva genomgå en galloperation.
– Den här studien visar att eftersom dessa patienter är kraftigt överviktiga så har de redan innan överviktsoperationen i genomsnitt tre till fyra gånger förhöjd risk att behöva genomgå en galloperation, säger Viktor Wanjura.
Det innebär att de visserligen får en ytterligare förhöjd risk att behöva genomgå galloperation under de första tre till fyra åren efter sin gastric bypass, men att denna risk därefter återgår till utgångsnivån för gruppen.
– Överviktsoperationen i sig verkar alltså inte medföra en livslång överrisk att behöva genomgå en galloperation, säger Viktor Wanjura.
Gastric bypass före galloperationen Men risken för komplikationer vid en galloperation, exempelvis infektioner, är förhöjd om man tidigare genomgått en överviktsoperation med gastric bypass. Det finns även risk att den patientgruppen kommer behöva opereras igen på grund av en komplikation efter galloperation.
– Om man har kända symptomgivande gallstenar och är aktuell för gastric bypass så förefaller den bästa strategin vara att genomföra galloperationen först och gastric bypass i ett senare skede, säger Viktor Wanjura.
De nya forskningsresultaten ger kirurger bättre underlag för diskussion med patienter inför galloperation. Både fördelar med operationen som frihet från smärtattacker kontra nackdelar som exempelvis risk för magbesvär såsom diarré.
– Vi kirurger kan tydligt rekommendera galloperation innan gastric bypass för de patienter som har påtagliga besvär med återkommande gallstensanfall, säger Viktor Wanjura.
– Det är en stor pusselbit i Alzheimerforskningen som nu faller på plats. Tidigare har vi inte känt till var i hjärnan sjukdomens tidigaste stadier kan avläsas. Nu vet vi vilka delar av hjärnan vi ska sätta under lupp för att så småningom även kunna förklara varför sjukdomen uppstår, förklarar Sebastian Palmqvist, docent vid Lunds universitet och läkare vid Skånes universitetssjukhus.
Förändringarna i hjärnan vid Alzheimers sjukdom uppstår genom inlagring av proteinet β-amyloid (beta-amyloid). Den tar sin början 10-20 år före de första märkbara symtomen hos patienten. Forskargruppen från Lunds universitet har hittat var i hjärnan som den inledande ansamlingen av β-amyloid uppstår. Det är i hjärnans inre delar på platser som till stor del sammanfaller med ett av hjärnans viktigaste funktionella nätverk, det som brukar kallas default mode-nätverket.
Default mode-nätverket är ett av flera nätverk som vart och ett har olika funktioner i hjärnan. Det är som mest aktivt när vi befinner oss i ett vaket vilotillstånd utan att interagera med omvärlden, som till exempel när man dagdrömmer. Nätverket tillhör hjärnans mer avancerade. Bland annat bearbetar och kopplar det samman information från lägre system.
Bilden visar var i hjärnan de tidigaste tecknen på Alzheimers sjukdom uppträder genom ansamling av proteinet β-amyloid. Övre bilderna visar ett tvärsnitt rakt genom hjärnan medan bilderna nedan visar hjärnan från utsidan. Bildkälla: Lunds universitet
Ökat fokus i diagnostik En stötesten i forskningsvärlden har varit svårigheten att i förväg ta reda på vilka individer som senare i livet riskerar att utveckla demens, för att därefter kunna följa dem i vetenskapliga studier. Forskargruppen vid Lunds universitet har därför utvecklat en unik metod för att tidigt identifiera vilka personer som börjar ansamla β-amyloid och är i riskzonen.
Metoden kombinerar mätvärden dels från ett så kallat ryggvätskeprov, dels från bildtagning av hjärnan med PET-kamera. Ryggvätskeprovet och bilderna ger tillsammans värdefull information om hjärnans benägenhet att ansamla β-amyloid.
Förutom att fungera som en färdriktningsvisare för kommande forskningsstudier om Alzheimers sjukdom skapar de nya resultaten även klinisk nytta:
– När vi nu vet var Alzheimers sjukdom startar kan vi förbättra diagnostiken genom att tydligare koncentrera oss på dessa delar av hjärnan, till exempel vid medicinska bildundersökningar med PET-kamera, berättar Oskar Hansson, professor vid Lunds universitet och överläkare vid Skånes universitetssjukhus.
Hjärnpåverkan ska undersökas närmare Trots att de för omgivningen första märkbara symtomen på Alzheimer kommer långt senare visar den aktuella studien att hjärnans kommunikationsaktivitet förändras redan i samband med den tidiga inlagringen av β-amyloid. Hur och med vilka konsekvenser ska forskargruppen undersöka i kommande forskning.
Studien har finansierats av bland annat Europeiska forskningsrådet, Vetenskapsrådet, Alzheimerfonden och Region Skåne (genom så kallade ALF-medel).
Studien genomfördes i samarbete Michael Schöll biträdande lektor vid Göteborgs universitet och professor William Jagust vid University of California och bygger på data från mer än 400 personer i USA med förhöjd risk att utveckla Alzheimer, samt ungefär lika många deltagare från det svenska forskningsprojektet BioFINDER. Alla deltagares hjärnstatus följdes upp under två års tid, och jämfördes med en kontrollgrupp utan Alzheimertecken.
Kontakt:
Sebastian Palmqvist, docent vid Institutionen för kliniska vetenskaper i Malmö, Lunds universitet, samt läkare vid neurologiska kliniken på Skånes universitetssjukhus, sebastian.palmqvist@med.lu.se, 070-876 33 68
Oskar Hansson, professor vid Institutionen för kliniska vetenskaper i Malmö, Lunds universitet och överläkare vid minneskliniken på Skånes universitetssjukhus, oskar.hansson@med.lu.se, 072-226 77 45
Michael Schöll, doktor i medicinsk vetenskap vid Institutionen för kliniska vetenskaper i Malmö, Lunds universitet samt biträdande lektor vid Wallenberg centrum för molekylär och translationell medicin, Göteborgs universitet, michael.scholl@gu.se, 031-342 10 00
Lantbruksrådgivaren Johan Kullsand på Hushållningssällskapet uppmärksammade i somras ovanligt svåra angrepp av svampsjukdomen svartrost i ett vårvetefält utanför Almunge i Uppland. Via Jordbruksverkets växtskyddscentral kontaktades SLU-forskaren Anna Berlin, som lade fram en doktorsavhandling om just svartrost för fem år sedan. Hon har studerat årets utbrott, och kan nu redovisa de första preliminära DNA-analyserna av svartrosten i fälten.
– Vi har befarat att det här skulle ske, säger Anna Berlin. Resultaten tyder nämligen på att svampen har förökats sexuellt, det vill säga att smittan kommer från berberisbuskar, som är svampens mellanvärdar. Det är i så fall det första beviset på att sjukdomen åter är permanent rotad i Sverige.
Beroende av berberis
Svartrost orsakas av svampen Puccinia graminis och har i alla tider varit en av de allvarligaste skadegörarna på vete. I en serie allvarliga utbrott efter första världskriget slog den ut cirka 20 procent av USA:s veteproduktion, och i det senaste stora svenska utbrottet 1951 gick en tredjedel av skörden förlorad. Svartrost är likt de flesta rostsvampar beroende av två värdväxter för sin kompletta livscykel. Angrepp kan visserligen fortsätta att spridas från strå till strå genom asexuella sporer, men den sexuella sporproduktionen sker inte på vete utan på berberis. De sexuella sporerna är också mycket härdigare och tål övervintring. Om det inte finns några berberisbuskar, kan det inte bildas nya raser av svampen genom rekombination och den har svårt att överleva till nästa odlingssäsong.
Skålrost på berberis orsakad av Puccinia graminis. Berberis har blivit vanligare i landskapet sedan lagen om utrotning togs bort i mitten av 1990-talet. Endast vild berberis (Berberis vulgaris) angrips av Puccinia graminis, trädgårdsvarianterna är resistenta. Foto: Anna Berlin
Svampens biologi har varit känd länge, och fram till 1994 fanns en lag om att berberisbusken skulle utrotas i Sverige. Då ansågs det att svartrosten i princip var utrotad och att den i övrigt kunde stävjas genom vaksamhet och fortsatt växtförädling. Förädlingen på naturlig motståndskraft i vetesorter hade varit framgångsrik, och i dag är ett femtiotal kända resistensgener verksamma mot en rad olika svartrostraser. Även om sporadiska sjukdomsutbrott inträffade sågs svartrost inte längre som ett hot.
Allvarlig risk för återkomst
För drygt 15 år sedan kom de första tecknen på att det var för tidigt att pusta ut, och sedan dess har läget förvärrats. Med början i Östafrika har det dykt upp nya aggressiva (virulenta) raser av svampen som har orsakat svåra angrepp i vetesorter som tidigare betraktats som resistenta. Under de senaste åren har problemen även dykt upp i Europa (se faktaruta nedan).
– Situationen är allvarlig, berättar Anna Berlin. I den globala svartrost-populationen finns idag många virulensgener som gör att de resistensgener som tidigare skyddat vetet nu har förlorat sin effekt. Läget är extra allvarligt för att mängden berberis i Sverige har ökat markant sedan utrotningslagen upphävdes 1994. Detta gör det möjligt för svampen att etablera sig i Sverige och att dessutom sexuellt producera ett stort antal nya raser, med nya kombinationer av de virulensgener som finns i omlopp.
Anna Berlin och hennes kollegor söker nu forskningsmedel för att kunna utreda bland annat vilka virulensgener som förekommer hos den svartrost som ligger bakom Almunge-angreppet, och därmed vilka resistensgener som har förlorat sin funktion i de svenska vetesorterna.
Aggressiva svartrostraser breder ut sig globalt
1999 upptäcktes i Uganda ett stort och allvarligt utbrott av svartrost i en vetesort med väldokumenterad motståndskraft mot sjukdomen. En ny svartrostras, som döptes till Ug99, visade sig vara virulent mot flera resistensgener som tidigare varit effektiva. Den nya rasen och ett stort antal besläktade underraser har sedan dess spridits över hela Östafrika och österut till Jemen och Iran.
2014 inträffade ett annat mycket allvarligt utbrott i Etiopien, som lokalt omintetgjorde hela veteskörden. Bakom detta utbrott låg en familj svartrostraser som kallas Digalu, och som är helt obesläktade med Ug99. Dessa har sedan dess upptäckts i sammanlagt 9 länder i Kaukasus och runt Röda havet, och ännu mer virulenta varianter av den har även upptäckts i Tyskland, Danmark och Sverige.
Ug99 är virulent mot ett större antal resistensgener än Digalu, men Digalu är virulent mot två gener som skyddar mot Ug99, varför genetiska kombinationer av de båda riskerar att bli än mer aggressiva än föräldrarna är. Sett till alla drygt 50 kända resistensgener finns det endast en handfull kvar som inte någon känd svartrostras är virulent mot, eller som på annat sätt är olämplig för växtförädling.
Kontakt: Anna Berlin, forskare vid Institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi, Sveriges lantbruksuniversitet, anna.berlin@slu.se, 070-288 93 59, 018-67 15 79
Titan är Saturnus största måne med en radie som är lite mindre än hälften av jordens. Genom att studera Titan och utvecklingen av dess atmosfär, kan vi lära oss mycket om hur vår egen planets atmosfär kan har utvecklats. Oleg Shebanits har i sin doktorsavhandling vid Uppsala universitet granskat tunga laddade molekyler och stoft (aerosoler) i Titans övre atmosfär.
På grund av den låga gravitationen i Titans atmosfär blir atmosfären ”fluffig”och nästan fördubblar månens storlek (se bilden). När en atmosfär utsätts för joniserande strålning (solljus, kosmisk strålning eller energirika partiklar) bildas det en laddad gas – jonosfär – i dess övre delar.
Titan och dess jonosfär (eldfärgad) i skala mot jorden och dess jonosfär (cyanblå). Bild: IRF
Titans jonosfär har under senare år blivit känd för sin komplexa organiska kemi och tros likna den tidiga jordens jonosfär. Komplexa organiska föreningar har upptäckts i Titans jonosfär och i labbexperiment har man kunnat visa att aminosyror lätt bildas om man blandar dessa föreningar med vatten – aminosyror som bland annat bygger upp våra egna proteiner.
Bildar dis
De organiska molekylerna i Titans jonosfär klumpar ihop sig till dammkorn, lika stora som korn i ett fint vetemjöl. De bildar så småningom Titans karakteristiska orangea dis, innan partiklarna regnar ner och hamnar i sjöar av flytande metan på Titans yta.
Vatten finns på Titan endast under ytan, i dess underjordiska ocean, men det kan finnas kopplingar till ytan. Titans jonosfär har därför fångat forskarnas uppmärksamhet och man hoppas kunna utvinna några pusselbitar till frågan om livets uppkomst. Eftersom dessa organiska molekyler och stoftkorn bildas redan i jonosfären har man kunnat studera dem på plats med hjälp av rymdfarkosten Cassinis instrument.
– I min avhandling har jag undersökt fördelningen av tunga laddade molekyler och partiklar i Titans jonosfär, säger Oleg Shebanits. Jag kan konstatera att de är en väsentlig del av Titans jonosfär och att jonosfärens egenskaper drastiskt förändras när de framträder på en höjd av cirka 1 000 km.
Rymdvädersond runt Saturnus
Resultaten baseras på data insamlade av den amerikanska rymdfarkosten Cassini som var i omloppsbana runt Saturnus och dess månar 2004-2017. Bland annat kommer data från Langmuirsonden, en rymdväderstation utvecklad och byggd i Uppsala av Institutet för rymdfysik, IRF, i Uppsala. Cassini gjorde drygt 125 förbiflygningar av Titan, den enda kända månen i solsystemet med en tjock atmosfär.
Oleg Shebanits senaste artiklar visar att fördelningen av de tunga molekylerna och partiklarna också varierar med solaktiviteten, som påverkar bildandet av partiklarna. vilket endast har blivit möjligt med mätningarna Cassinis mätningar som insamlades under drygt en solcykel.
De metoder som Oleg har utvecklat för analys av data från Cassinis Langmuirsond kan även tillämpas för andra Langmuirsonder i liknande miljöer.
När företag ska utveckla programvara är det av största vikt att rätt mjukvaruutvecklare rekryteras och att alla kommer in i arbetet och blir operationella snabbt och smidigt. Om inte det sker blir konsekvenserna högre kostnader, längre ledtider, sämre kvalitet och projektet svårare att prognostisera och styra. Det här är särskilt viktigt i stora globala mjukvaruprojekt där utvecklarna finns i flera olika länder.
I en doktorsavhandling i ämnet programvaruteknik, som läggs fram vid BTH, har Ricardo Britto funnit att team med nyanställda utvecklare i olika länder inte är så produktiva som erfarna team.
För att nya team ska bli produktiva snabbare menar han att företagen måste planera noggrant och att de måste vara beredda på att avsätta resurser i form av kompetens för att stötta teamet. Han har i sin forskning även kommit fram till metoder för företagen att mäta resultat för nya team samt hur företagen systematiskt ska arbeta med dessa team. Forskningen har bedrivits tillsammans med Ericsson AB.
Bananflugan är ett av vetenskapens viktigaste modelldjur och det har gjorts omfattande studier av hur bananflugor utnyttjar dofter och andra signaler för att hitta föda och någon att para sig med. Nu visas det för första gången att honorna utsöndrar ett arteget sexualferomon som lockar flygande artfränder på långt håll. En framtida praktisk tillämpning är att feromoner kan användas för att bekämpa den närbesläktade suzukii-flugan, som är en fruktad skadegörare på frukt och bär.
Resultaten om bananflugans feromon publicerades nyligen i tidskriften BMC Biology. I studien, som leddes av forskare vid SLU:s institution för växtskyddsbiologi, medverkade även forskare från Mittuniversitetet, Karolinska Institutet, Max Planck Institute for Chemical Ecology, Colombian Corporation of Agricultural Research och Yale University.
Egen doft När forskarna kring Peter Witzgall, som är professor i kemisk ekologi vid SLU, inledde studierna visste de att bananflugor lockas av doften av jäsande frukt, och att hannarna producerar ett feromon som påverkar parningsbeteenden. Hannens feromon är dock bara verksamt på nära håll, och det används även av flera andra närstående arter. Det var därför forskarna misstänkte att det kunde finnas ett arteget, flyktigt feromon som hjälper flygande bananflugor att hitta en lämplig partner.
Fem år efter starten kan forskarna nu visa att det finns ett sådant artspecifikt feromon hos bananflugan. Ämnet produceras av honor men lockar individer av båda könen, vilket antyder att feromonet också bidrar till att bananflugor ofta uppträder gruppvis där det finns mycket mat.
Den doftreceptor hos bananflugan som visade sig reagera på feromonet förekommer i två ”tvillingvarianter” som skickar signaler till hjärnan via samma nervbanor. Den ena reagerar på feromonet och den andra på doft från frukt som börjat jäsa, dvs. flugans föda.
– Det betyder att det genetiska anlaget för denna doftreceptor påverkas av både sexuellt och naturligt urval, och att det därmed kan vara viktigt för artbildning inom släktet Drosophila, säger Peter Witzgall.
Att doftreceptorn, som kallas OR69a, svarar på både födorelaterade och sexuella stimuli stöder en välkänd teori inom ekologin, ”the sensory drive hypothesis”, som innebär att djur först och främst anpassar sig till naturliga habitat. Substanser som produceras av djur, med en struktur som liknar karaktäristiska substanser hos växter, kan då bli fermoner.
Människonäsan lika känslig
När forskarna samlade in doftprover från bananflugor upptäckte de till sin förvåning att de själva kunde skilja på doften från enskilda hannar och honor. Detta ledde till en separat studie som belyser hur människonäsan reagerar på dofter från bananflugor. I denna studie, som gjordes i samarbete med ett tyskt vinforskningsinstitut i Freiburg, visade en sensorisk expertpanel att det räcker med några miljarddels gram (nanogram) av feromonet för att vi ska kunna skilja på han- och honflugor.
– Födorelaterade substanser är viktiga för alla djur, och det kan vara en förklaring till att vi är lika känsliga för bananflugans feromon som flugan själv, säger Peter Witzgall. Tyvärr betyder detta även att en bananfluga som hamnat i ett glas vin förstör smaken – om det är en hona.
Praktisk användning
Arbetet med bananflugans doftsinne är ren grundforskning, men det finns stora förhoppningar om framtida praktiska tillämpningar.
– Nu finns det hopp om att vi ska kunna identifiera ett feromon hos den närbesläktade suzukii-flugan (Drosophila suzukii), som är den viktigaste skadeinsekten på frukt och bär i Europa och Nordamerika, säger Peter Witzgall. I dagsläget finns t.ex. inga specifika övervakningsfällor som kan användas för att upptäcka suzukii-flugan i odlingar.
Kontakt: Peter Witzgall, professor, Avd. för kemisk ekologi, inst. för växtskyddsbiologi, SLU, Alnarp, tel 070-24 26 939, epost: peter.witzgall@slu.se
Artiklar:
Sebastien Lebreton, Felipe Borrero-Echeverry, Francisco Gonzalez, Marit Solum, Erika A. Wallin, Erik Hedenström, Bill S. Hansson, Anna-Lena Gustavsson, Marie Bengtsson, Göran Birgersson, William B. Walker III, Hany K. M. Dweck, Paul G. Becher & Peter Witzgall. Drosophila female pheromone elicits species-specific long-range attraction via an olfactory channel with dual specificity for sex and food. BMC Biology (2017) 15:88. DOI 10.1186/s12915-017-0427-x
Paul G. Becher, Sebastien Lebreton, Erika A. Wallin, Erik Hedenström, Felipe Borrero-Echeverry, Marie Bengtsson, Volker Jorger & Peter Witzgall. 2017. The scent of the fly. bioRxiv.
https://www.biorxiv.org/content/early/2017/10/20/206375
Mer om bananflugan och dess fruktade släkting
Sedan början av 1900-talet har bananflugan (Drosophila melanogaster) varit ett viktigt inslag i genetisk forskning och den har ofta använts för att studera utvecklingsbiologi. Bananflugan har haft en central roll i flera Nobelpris, senast i år, och år 2000 var hela bananflugans arvsmassa kartlagd.
”Suzukii-flugan” (Drosophila suzukii) är en nära släkting till bananflugan, men en skadegörare av en helt annan kaliber. Medan bananflugan bara lägger ägg på utsidan av redan övermogen frukt lägger suzukii-flugan sina ägg inuti omogen frukt före skörd. Detta har bidragit till att nykomlingen idag förmodligen är Europas ekonomiskt viktigaste skadeinsekt. Den lägger ägg på alla mjuka frukter och bär, bland annat blåbär, jordgubbar, körsbär och druvor
Tidigare internationell forskning har antytt att det finns ett samband mellan en hög fluoridhalt i dricksvattnet och lägre intelligens. Med hjälp av ett stort svenskt datamaterial jämför rapportförfattarna barn som under uppväxten på 1980- och 1990-talen har fått i sig olika mängder fluorid genom dricksvattnet.
Bättre tandhälsa Som väntat finner forskarna att tandhälsan är bättre för dem som har bott i områden med högre fluoridhalt. Däremot finns inte något stöd för att fluoridhalterna har negativ effekt på intelligens, mätt som mäns kognitiva förmåga vid mönstringen, eller på skolresultat mätt som resultatet på nationella provet i matematik i årskurs nio.
– Vår studie är den största i sitt slag, och vi finner inte att fluoridhalterna i Sverige är skadliga för intelligensen, säger Mattias Öhman, som är en av två forskare bakom studien. Tidigare forskning har visat att mycket höga nivåer av fluorid är skadligt för hälsan. Framtida studier bör fokusera på att finna vid vilken nivå dessa skador kan uppstå. Våra resultat tyder på att dessa nivåer i alla fall befinner sig över det vi har i kommunalt svenskt dricksvatten.
Fler sysselsatta
Rapportförfattarna var även intresserade av hur det gick på arbetsmarknaden. De finner att de som under uppväxten bodde i områden med högre fluoridhalt tycks vara sysselsatta i något högre utsträckning vid 22–29 års ålder och ha en något högre arbetsinkomst.
– Att inkomsten skulle öka är ett förvånande resultat som vi inte riktigt kan förklara. Kanske är det så att god tandhälsa är positivt på arbetsmarknaden, säger Mattias Öhman.
Fakta:
Studien baseras på information om fluoridhalterna i Sveriges drygt 1 700 kommunala vattenverk. Studien utnyttjar att fluoridhalterna varierar mellan olika vattenverk och till följd av individers flyttmönster. Intelligens för män mättes i samband med mönstringen, medan tandhälsa, matematikresultat, sysselsättning och inkomst mättes för både män och kvinnor. Mätperioden skiljer sig åt för olika utfall. Fokus i studien är individer födda mellan åren 1985 och 1992. Individerna följs fram till 2014.
Rapporten: IFAU-rapport 2017:20 Effekterna av fluorid i dricksvattnet är skriven av Linuz Aggeborn och Mattias Öhman, båda verksamma vid Uppsala universitet. Rapporten bygger på IFAU Working Paper 2017:20.
Kontakt:
För mer information kontakta Mattias Öhman, telefon 018-471 65 05, e-post mattias.ohman@ibf.uu.se
– Den visar tydligt hur klimatförändringar redan idag påverkar hälsan hos befolkningar över jorden, säger Joacim Rocklöv, vid Enheten för epidemiologi och global hälsa vid Umeå universitet.
– Det är också viktigt att poängtera att samhällen med minst klimatpåverkan och särskilt utsatta människor drabbas oproportionerligt hårt.
Det här är några av resultaten:
Under 2015 kunde över 803 000 prematurfödda och undvikbara dödsfall i 21 asiatiska länder kopplas till luftföroreningar från kolkraft, transport och användning av fossila bränslen i hemmet.
Världen har sett en 46-procentig ökning i antalet väderrelaterade katastrofer sedan 2000. Bara under 2016 resulterade extrema väderhändelser till ekonomiska förluster på 129 miljarder dollar. I låginkomstländer var 99 procent av dessa förluster oförsäkrade.
Om inte nödvändiga åtgärder görs för förhindra att polarisarna smälter kommer över en miljard människor behöva migrera inom de närmaste 90 åren som en konsekvens av stigande havsnivåer.
87 procent av världens städer har en luftkvalité som bryter mot Världshälsoorganisationen WHOs riktlinjer för luftföroreningar. Miljardtals människor över hela världen utsätts för osäkra nivåer av skadliga småpartiklar i luften (på PM 2,5). Nivåerna är över vad som tidigare var känt. Globalt har människors exponering för luftföroreningsnivåer på PM 2,5 ökat med 11,2 procent sedan 1990.
Undernäring väntas bli den största hälsoeffekten av klimatförändringen under det här århundradet. Stigande medeltemperaturer har resulterat i lägre jordbruksproduktivitet globalt med i snitt 5,5 procent sedan 2000.
I rapporten nämns som exempel på påverkan på jordbruksproduktion en 6-procentig minskning i global veteproduktion och 10-procentig minskning av risproduktion för varje 1 grad Celsius av global temperaturökning.
Mellan 2000-2016 ökade antalet människor som var exponerade för värmeböljor med ungefär 125 miljoner. 2015 var antalet människor som exponerades för värmeböljor rekordstora 175 miljoner. Det här stödjer Lancet Countdown-rapportens prognos om att ytterligare 1 miljard människor kommer exponeras för värmeböljor fram till 2050.
Sedan 1990 har det skett en ökning på 3 respektive 5,9 procent i två olika myggors förmåga att sprida denguefeber, vilken kan kopplas till klimatförändringar. Mellan 50 till 100 miljoner förväntade fall av dengue varje år kommer att ytterligare öka utbredningen av världens snabbast spridande sjukdom.
– Men även om den generella bilden som rapporten visar är alarmerande så presenteras där också åtgärder som behövs för att motverka klimatförändringen, åtgärder som dessutom skulle få positiva effekter på folkhälsan i världen, säger Maria Nilsson, forskare vid Umeå universitet och en av ledarna för en av fem arbetsgrupper i forsknings- och policyrapporten.
– Genom att presentera detta evidensbaserade beslutsunderlag vill vi uppmana beslutsfattare att öka sitt fokus på möjligheterna. De flesta länder tog tyvärr inte vara på sådana möjligheter när de i samband med Parisavtalet formulerade sina klimatmål
Forskarna: enorma potentiella vinster för global hälsa
I rapporten är forskarna tydliga med att nödvändiga insatser mot klimatförändringar samtidigt erbjuder rejäla möjligheter för den globala hälsan. De potentiella hälsofördelarna från klimatåtgärder är enorma och inkluderar möjligheter att minska luftföroreningar i särskilt drabbade städer, erbjuda dieter med förbättrade näringsvärden, säkerställa energi-, mat- och vattensäkerhet, och minska fattigdom samt sociala och ekonomiska ojämlikheter.
– Faktum är att klimatförändringar idag innebär hälsoproblem för miljontals människor runt om i världen. Framtidsutsikterna innebär många utmaningar, men vi har fortfarande möjlighet att vända en stundande akut hälsosituation till detta århundrades viktigaste framsteg för global hälsa. De hälsomässiga och ekonomiska fördelarna av att agera är enorma, förklarar Peter Byass, professor vid Institutionen för folkhälsa och klinisk medicin, Umeå universitet.
Trots omfattningen av de utmaningar som beskrivs i rapporten finns tydliga anledningar att vara optimistisk. Ett globalt momentum för att reducera utsläpp av växthusgaser håller på att byggas upp över en mängd olika sektorer, betydelsefulla trender som kan ge upphov till förbättrad luftkvalitet och rejäla fördelar för människors hälsa. Detta är tydligast i de globala energi- och transportsektorerna, med exempelvis många nationella åtaganden att fasa ut kolkraften och snabb tillväxt av förnybar energi och eldrivna fordon.
Ledande läkare, akademiker och policyproffs från 26 partnerorganisationer har bidragit med analyser och tillsammans författat rapporten The Lancet Countdown on health and climate change: from 25 years of inaction to a global transformation for public health.
– Rapporten är den första i en serie årsrapporter om klimat och hälsa, som tydliggör vilken påverkan som klimatförändringar har på människors hälsa idag, säger Maria Nilsson, forskare vid Umeå universitet och en av ledarna för en av fem arbetsgrupper i forsknings- och policyrapporten.
Den fokuserar på fem olika teman och 40 indikatorer som forskarna sedan lanseringen för ett år sedan numera följer och analyserar på årsbasis. Genom att som årsrapport följa ett antal definierade indikatorer är rapportentänkt att utgöra ett underlag för accelererad policyrespons på klimatförändringar och en hjälp till hälso- och sjukvårdspersonal som hanterar dess hälsokonsekvenser.
Initiativet Lancet Countdown inleddes i samband med 2015 års Lancet Commission on Health and Climate Change, som drog slutsatsen att människoskapade klimatförändringar hotar att underminera de senaste 50 årens framsteg inom global hälsa. Den aktuella rapporten visar att detta scenario blir allt tydligare och att utmaningarna visat sig vara större än förväntat. I årets Lancet Countdown presenteras bland annat följande slutsatser.
Lancet Countdown genomförs i samarbete med Världshälsoorganisationen WHO och Världsmeteorologiska organisationen WMO som FN-partners.
Kontakt:
Maria Nilsson, Docent, Institutionen för folkhälsa och klinisk medicin, Umeå universitet, maria.nilsson@umu.se, 070-349 7174
Joacim Rocklöv, Docent, Institutionen för folkhälsa och klinisk medicin, Umeå universitet, joacim.rocklöv@umu.se, 070-636 1635
Peter Byass, professor vid Institutionen för folkhälsa och klinisk medicin, Umeå universitet, peter.byass@umu.se, +27 21 8082654
Alla forskarna bakom rapporten:
Nick Watts, Markus Amann, Sonja Ayeb-Karlsson, Kristine Belesova, Timothy Bouley, Maxwell Boykoff, Peter Byass, Wenjia Cai, Diarmid Campbell-Lendrum, Jonathan Chambers, Peter M Cox, Meaghan Daly, Niheer Dasandi, Michael Davies, Michael Depledge, Anneliese Depoux, Paula Dominguez-Salas, Paul Drummond, Paul Ekins, Antoine Flahault, Howard Frumkin, Lucien Georgeson, Mostafa Ghanei, Delia Grace, Hilary Graham, Rébecca Grojsman, Andy Haines, Ian Hamilton, Stella Hartinger, Anne Johnson, Ilan Kelman, Gregor Kiesewetter, Dominic Kniveton, Lu Liang, Melissa Lott, Robert Lowe, Georgina Mace, Maquins Odhiambo Sewe, Mark Maslin, Slava Mikhaylov, James Milner, Ali Mohammad Latifi, Maziar Moradi-Lakeh, Karyn Morrissey, Kris Murray, Tara Neville, Maria Nilsson, Tadj Oreszczyn, Fereidoon Owfi, David Pencheon, Steve Pye, Mahnaz Rabbaniha, Elizabeth Robinson, Joacim Rocklöv, Stefanie Schütte, Joy Shumake-Guillemot, Rebecca Steinbach, Meisam Tabatabaei, Nicola Wheeler, Paul Wilkinson, Peng Gong, Hugh Montgomery, and Anthony Costello. DOI: 10.1016/S0140-6736(17)32464-9.
Många studier söker efter samband mellan fetma och olika sjukdomar – från hjärt-och kärlsjukdomar till psykisk ohälsa. I vården, läkemedelsbranschen och inte minst i den industri som blomstrar kring kostråd, bantning och träning, byggs bilden av fetma som vår tids största hot mot hälsan.
Kränkta av vården – Jag har mött många tjocka människor som blivit illa bemötta och kränkta inom vården, även när de sökt vård för något helt annat än sin fetma, berättar Susanne Brandheim, vid Karlstad universitet, som disputerade med avhandlingen ”A Systemic Stigmatization of Fat People” i mitten av oktober.
Avhandlingen har ett kritiskt systemperspektiv på hur stigmatiseringen av tjocka människor upprätthålls genom samhällets olika reaktioner på fetmans utbredning.
– Istället för att betrakta detta att vara tjock som stigmatiserande i sig självt, så är den systemiska stigmatiseringen ett resultat av bristfällig, konfliktfylld kunskap. Min avhandling visar att tjocka bemöts fördomsfullt och vi lever i en kultur som genomsyras av ett förakt för fetma. Följden blir att tjocka skambeläggs och får en förhöjd sårbarhet, säger Susanne Brandheim.
Bemötande betyder mer
Två av delstudierna i avhandlingen bygger på det omfattande statistiska materialet Liv och Hälsa, och omfattar drygt 68 000 individer i åldrarna 18-74 år.
Den första delstudien undersöker sambandet mellan BMI, body mass index, och upplevd psykisk ohälsa. Resultatet visar att antagandet att tjocka människor lider av psykisk ohälsa i högre grad än normalviktiga inte håller när kön och ålder räknas in. Undantaget är för personer med ett BMI över 35 där ett svagt samband mellan ökad vikt och ökad psykisk ohälsa framträder.
Den andra delstudien fokuserar på om andra människors responser, positiva och negativa, påverkar tjocka personers psykiska ohälsa. Den visar bland annat att frånvaron av positiv respons från andra kan vara lika skadligt för den psykiska hälsan som nedlåtande attityder.
– För de tjocka som känner sig uppskattade betyder inte fetman så mycket, men om uppskattningen minskar eller uteblir ökar den psykiska ohälsan, säger Susanne Brandheim.
Öppen mobbning
I delstudie tre analyseras dokusåpan ”Älskling, du har blivit en tjockis”. I TV-programmet framställs den som hånar, trakasserar och äcklas av sin tjocka partner som den som ”drabbas” av den tjocka personens närvaro i deras gemensamma liv. Genom att dramaturgiskt framställa den tjocka personen som förstörare av det kulturella värdet av att vara smal, tonas mobbningen ned till en typ av självförsvar snarare än illvilja.
– Detta går att jämställa med det som sker på samhällsnivå. Värdet av smalhet som folkhälsomål rättfärdigar hårdföra intrång i tjocka människors liv, deras kroppar, förmågor och påstådda livsstilar. Jag är själv tjock och har direkt erfarenhet av att bli illa bemött på olika sätt. Det var så mitt intresse började, men forskningsfrågan formulerades först när jag insåg hur genomgripande detta fenomen är och hur oförstående vården tycks vara om att de skadar tjocka människor. När läkare skriver ut motion på recept och uppmanar sin patient att äta mindre är det i ren välvilja. Men sårbarheten som följer av att faktiskt inte ha gått ned i vikt i en fetmaföraktande kultur, gör att tjocka människor upplever sig dumförklarade.
I avhandlingens sista delstudie utvecklas det systemiska perspektivet, som grundläggande för en möjlig avstigmatisering av tjocka personer.
– Det systemiska perspektivet visar hur stigmatiseringen av tjocka människor upprätthålls. De bemöts, forskas om och ”hjälps” bakom föreställningen att smalhet är detsamma som hälsa och att fetman är ett hot mot oss alla, avslutar Susanne Brandheim.
Systemisk: Begreppet förklarar hur strukturer upprätthålls via processer som får mening först då de binds till andra processer. Medan begreppet systematisk beskriver en bakomliggande avsikt eller plan så uppstår en systemisk stigmatisering genom processers samverkan snarare än genom medvetna handlingar
Terahertzstrålning har en lång rad användningsområden och kan förekomma i allt från radioastronomi och säkerhet till medicin. Begreppet syftar på de elektromagnetiska vågor vars frekvenser sträcker sig från 100 gigahertz till 10 terahertz. Efterfrågan på högre bandbredd inom trådlös kommunikation och avbildning för säkerhetstillämpningar har lett till intensifierad forskning på system och komponenter avsedda för terahertzfrekvenser.
En utmaning har länge varit att skapa lätta och billiga applikationer. Framstegen inom polymertekniken har dock främjat utvecklingen av flexibel elektronik och möjliggjort tillverkning av högfrekventa enheter på böjbara underlag.
Böjbar Nu har chalmersforskarna Xinxin Yang, Andrei Vorobiev, Andrey Generalov, Michael A. Andersson och Jan Stake tagit fram den första mekaniskt flexibla och grafenbaserade terahertzdetektorn i sitt slag. De öppnar därmed för flexibel terahertzelektronik.
Detektorn har unika egenskaper. I rumstemperatur upptäcker den signaler i frekvensområdet från 330 till 500 gigahertz. Den är genomskinlig och böjbar, och öppnar för en rad tillämpningsområden. Tekniken kan bland annat användas för avbildning i terahertzområdet (THz-kamera), men även för att identifiera olika ämnen (sensor). Den kan också vara till potentiell nytta inom sjukvården, där terahertzvågor kan användas för att upptäcka cancer. Andra områden där detektorn skulle kunna användas är sensorer för fordon och trådlös kommunikation.
De unika elektroniska egenskaperna hos grafen kombinerat med dess flexibla natur gör det till ett lovande material att integrera i plast och tyg, något som kommer att vara viktiga byggstenar i en framtida sammankopplad värld. Grafenelektronik möjliggör nya applikationer för bland annat vardagsföremål, det som brukar kallas sakernas internet (Internet of Things).
Attraktiv byggsten Detektorn visar på de konkreta möjligheterna med grafen, som leder ström otroligt bra. Det är en egenskap som gör grafen till en attraktiv byggsten i snabb elektronik. Chalmersforskarnas arbete är därför ett viktigt framsteg när det gäller grafen inom terahertz-området, och ett genombrott mot högpresterande och billig flexibel terahertzteknik.
Detektorn väckte uppmärksamhet på EU-toppmötet Tallinn Digital Summit nyligen, där flera viktiga tekniska innovationer som möjliggjorts av grafen och besläktade material visades upp. På toppmötet samlades EU:s stats- och regeringschefer för att diskutera digital innovation och Europas digitala framtid. Flaggskeppets fokus var att visa vilken roll grafen kan spela.
Forskningen utgör även en del av Xinxin Yangs licentiatavhandling, som presenteras på Chalmers den 22 november 2017.
Forskningen om terahertzdetektorn har finansierats av EU:s forskningsflaggskepp om grafen, Graphene Flagship, Stiftelsen för strategisk forskning (SSF), och Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse (KAW).
Kontakt:
Jan Stake, professor, institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Chalmers, jan.stake@chalmers.se, 031-772 18 36
De nya rönen är resultatet av ett samarbete mellan Stockholms universitet, Cambridge University och British Antarctic Survey.
Tusentals märken och spår i havsbotten utanför västra Antarktis som orsakades av isberg som bröts loss från packisen för drygt 10 000 år sedan har kartlagts av den svenska isbrytaren Oden och en blandad besättning med forskare från Sverige och Storbritannien. Resultaten publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature och sprider nytt ljus över hur snabbt packisen en gång försvann från området runt Pine Island Bay i västra Antarktis.
Skrapspår i havsbotten i Antarktis. Bild: Stockholms universitet
Pine Island-glaciären är 250 km lång och två km tjock, och redan idag den snabbast smältande glaciären i Antarktis. Genom att kartlägga och analysera 10 831 skrapspår i havsbotten utanför den och grannen Thwaites glaciär har forskarna kunnat konstatera att de båda hålls på plats av de istungor som sticker ut i vattnet där glaciärerna möter havet. När istungorna bryts upp minskar glaciärernas stabilitet och de kan snabbt kalva av isberg och retirera ända upp på land. Denna process, som kallas MICI (Marine Ice Cliff Instability) inträffade förra gången mellan 11 000 och 12 000 år sedan under klimatförhållanden som liknar de som gäller idag.
– Vi har visat att MICI inte bara är ett historiskt fenomen utan sannolikt kommer hända igen. Det skulle i sådana fall innebära att Antarktis isar på ett flertal ställen kan minska snabbare än vi tidigare räknat med, säger Marin Jakobsson, professor i maringeologi och geofysik vid Stockholms universitet och en av författarna av studien.
Philipp Ochtrop från Umeå universitet har i sin avhandling omvandlat de två enzymerna AnkX och Lem3 från den sjukdomsframkallande bakterien Legionella pneumophila till ett värdefullt verktyg för kemisk modifiering av proteiner.
Den nya tekniken är baserad på en enzymatisk reaktion som kallas fosfokolinering. Foskokolineringen katalyseras av proteinet AnkX, vilken använder en liten organisk molekyl som kallas CDP-kolin för att överföra en fosfokolingrupp till värdcellproteiner och därmed förändra dess funktion.
Unik chans Foskokolineringen är en del av flera specifika kemiska reaktioner som används av Legionella pneumophila för att ta över dess värdcell efter infektion och förvandla den till en lämplig miljö att föröka sig i. Dessa händelser leder följaktligen till utbrott av svår lunginflammation.
– Det intressanta med kemin hos intracellulära bakterier är att den är så annorlunda i jämförelse med människocellens kemi. Det här är en unik chans att använda enzymer från bakterier för att skapa något med hjälp av biokemi, cellbiologi och bioteknik utan att ha överlappande reaktivitet med humana cellers enzymer, säger handledare Christian Hedberg.
Uppstod av en slump Idén att använda enzymet AnkX för märkning av proteiner uppstod av en slump under studier om hur AnkX modifierar vissa proteiner med foskokolin. Experimenten avslöjade att AnkX inte bryr sig särskilt mycket om den tredimensionella strukturen av dess målproteiner, utan känner helt enkelt igen en kort aminosyrasekvens i proteinet. Denna upptäckt leder till slutsatsen att vilket protein som helst kan modifieras av AnkX, så länge som den korrekta aminosyrasekvensen för igenkänning läggs till genetiskt.
– I kombination med likartade CDP-koliner som vi framställt syntetiskt kan den utvecklade metoden nyttjas för att reversibelt funktionalisera proteiner av intresse på en rad användbara kemiska och biofysiska sätt. En framtida potentiell medicinsk användning av våra resultat skulle kunna vara en selektiv märkning av antikroppar med specifika läkemedel som riktar sig mot cancerceller och dödar dem. Detta tillvägagångssätt skulle vara mycket fördelaktigt och minska de vanliga biverkningar som finns vid konventionell cancerbehandling, säger Philipp Ochtrop.
Han har utfört studierna i nära samarbete med professor Aymelt Itzens forskargrupp från tekniska universitetet i München.
