Upptäckten är en huvudnyhet i det senaste numret av Journal of the American Chemical Society.
Kenneth Wärnmark, professor i organisk kemi vid Lunds universitet, är en av forskarna bakom upptäckten, som går ut på att med design och sammanslagning av små organiska molekyler bilda större väldefinierade system. Detta görs med hjälp av många välplacerade svaga kemiska bindningar i molekylen. I det här fallet har forskarna använt sig av vätebindningen, som är klassad som en så kallad svag kemisk bindning.
Allt vi ser omkring oss kräver både starka och svaga kemiska bindningar för att hänga ihop. Naturen tillhandahåller det mest avancerade exemplet på betydelsen av svaga kemiska bindningar när organ byggs upp i vår kropp: fetter slår ihop sig till lipider, lipider slår ihop sig till cellmembran, celler organiseras sig till vävnad och vävnad slår ihop sig till organ. I den nya studien har Wärnmarks grupp och kollegorna i Litauen gjort syntetiska nanorör och kapslar genom att små organiska molekyler slår sig samman med hjälp av vätebindningar.
Forskarna har visat att man endast behöver syntetisera, kemiskt tillverka, en sorts molekyl med vätebindningar för att få ihop en kapsel bestående av tio små molekyler.Termodynamiken gör att vätebindningsmönstret ändras spontant i vissa av molekylerna så att tre olika molekyltyper bildas. Detta möjliggör sedan att det mest stabila systemet, den dekamera kapseln, bildas av de tre olika molekyltyperna. Inuti kapseln har forskarna därefter satt in kolmolekylen C60, som till utseendet liknar en fotboll, för att testa sin hypotes om inneslutna molekyler.
– Den framtida tillämpningen kan ligga i att kunna transportera läkemedel inuti en självorganiserande kapsel från exempelvis blodet, genom cellmembran, till cellen där det ska verka. Cellmembran kan vara en svår passage för vissa läkemedel, men en kapsel kan erbjuda rätt utvändig miljö för lätt passage, säger Kenneth Wärnmark
Bildandet av denna unika kapsel kan bara ske i lösningsmedlet kolsvavla (CS2). Kolsvavla är liksom insidan av cellmembran opolär och är därför ett bra modellsystem för cellmembran.
– Byter vi lösningsmedel till det mer polära kloroform (CHCl3) så bildas istället en helt annan sorts molekyl. Detta visar att miljön har en stor inverkan på utfallet av självorganisering av små molekyler och att fortsatt forskning till stor del behöver inriktas mot sådan förståelse, säger Kenneth Wärnmark.
Studien har publicerats i senaste numret av Journal of the American Chemical Society.
Kontaktinformation
Kenneth Wärnmark, professor Lunds universitet, Kemiska institutionen 046-222 82 17 kenneth.warnmark@chem.lu.se
Autismspektrumtillstånd, AST, är ett samlingsbegrepp för olika typer av autism av olika svårighetsgrad. Samtliga betraktas som neuropsykiatriska funktionsnedsättningar och utmärks av svårigheter med socialt samspel och kommunikation samt begränsade intressen och stereotypa beteenden.
Det är sedan tidigare känt att samsjukligheten vid AST är hög. Över 70 procent av alla barn med AST har ytterligare en eller flera andra psykiatriska eller medicinska diagnoser. Nu menar en grupp svenska och kanadensiska forskare att barn med AST rutinmässigt bör erbjudas genetiska analyser, så kallad kromosommicroarray och helexomsekvensering, i ett tidigt skede för att eventuellt fastställa en molekylär diagnos, alltså en beskrivning av exakt vilken gen som avviker och som är orsak till funktionsnedsättningen.
I den aktuella studien ingick 258 kanadensiska barn allteftersom de fick diagnosen AST mellan 2008 och 2013. Genom att endast undersöka barnen medicinskt eller genom en medicinsk undersökning i kombination med sökande efter avvikelser i specifika gener kunde den molekylära diagnosen ställas för vart tjugonde barn. Men när forskarna gjorde bredare genetiska analyser kunde fler få en exakt diagnos. Forskarna använde sig av två olika metoder, kromosommicroarray och en nyare teknik som kan analysera alla gener i arvsmassan, helexomsekvensering. Med dessa metoder kunde nära 16 procent av barnen få en exakt molekylär diagnos. Inga barn hade samma genetiska avvikelser, vilket visar hur komplext och heterogent AST är.
– Våra data tyder på att barn med AST bör erbjudas genetisk undersökning som täcker hela arvsmassan. För föräldrar kan det ha betydelse att få veta om det finns ökad risk för tillståndet hos ett eventuellt småsyskon, även för forskningen ger en molekylär diagnos viktig information i och med att man då vet exakt vad som har studerats. Vi vet också att vissa genetiska avvikelser bakom AST innebär en ökad risk för till exempel fetma eller diabetes, och en ökad kunskap är betydelsefull för att förebygga sjukdom på individnivå, säger Kristiina Tammimies, studiens förstaförfattare och forskare vid KIND, ett kompetenscentrum för neuropsykiatriska funktionsnedsättningar vid Karolinska Institutet.
Av de 258 barnen hade ungefär vart femte barn fler än fem små fysiska avvikelser, som till exempel ett enda veck i handflatan, ovanligt lågt sittande öron och/eller medfödda missbildningar, som till exempel hjärtfel. I denna grupp kunde forskarna med hjälp av både microarray och helexomsekvensering ställa en molekylär diagnos hos 40 procent av barnen.
– Om man behöver prioritera vilka barn som ska få en genetisk undersökning, då bör det vara de barn som har en mer komplex klinisk bild, alltså de barn som har dessa små fysiska avvikelser eller medfödda missbildningar. Där har vi störst framgång i att hitta rätt molekylär diagnos, säger Kristiina Tammimies.
Forskningen är finansierad med anslag från bland annat Vetenskapsrådet och har genomförts i samarbete med forskare vid Memorial University of Newfoundland och SickKids Hospital i Toronto, båda i Kanada.
Publikation: ”Molecular Diagnostic Yield of Chromosomal Microarray Analysis and Whole-Exome Sequencing in Children with Autism Spectrum Disorder.” Kristiina Tammimies, Christian R. Marshall, Susan Walker, Gaganjot Kaur, Bhooma Thiruvahindrapuram, Anath C. Lionel, Ryan K. C. Yuen, Mohammed Uddin, Wendy Roberts, Rosanna Weksberg, Marc Woodbury-Smith, Lonnie Zwaigenbaum, Evdokia Anagnostou, Zhuozhi Wang, John Wei, Jennifer L. Howe, Matthew J. Gazzelone, Lynette Lau, Wilson W. L. Sung, Kathy Whitten, Cathy Vardy, Victoria Crosbie, Brian Tsang, Lia D’Abate, Wai Tong, Sandra Luscombe, Tyna Doyle, Melissa T. Carter, Peter Sztarmari, Susan Stuckless, Daniele Merico, Dimitri Stavropoulos, Stephen W. Scherer och Bridget A. Fernandez, JAMA, online September 1, 2015.
Kontaktinformation
Kristiina Tammimies, forskare vid KIND (även intervjuer på finska och engelska) Institutionen för kvinnors och barns hälsa, Karolinska Institutet Tel: 076-237 97 41 E-post: kristiina.tammimies@ki.se
Dagens jordbruk domineras av högavkastande ettåriga grödor som vete och ris, men det finns en förhoppning om att dessa skulle kunna bytas ut mot fleråriga grödor. Detta skulle kunna ge flera fördelar för miljön, eftersom bevuxen mark ger mindre läckage av växtnäring och mindre erosion. Försök att förädla fram flerårig spannmål pågår nu på många håll i världen, bland annat vid SLU.
Forskarvärlden är dock inte enig om förutsättningarna för fleråriga spannmålsgrödor. Vissa forskare säger att det bara är en tidsfråga innan de kommer, medan andra säger att det är omöjligt att ta fram fleråriga grödor med tillräckligt hög kärnavkastning. Grundproblemet är att en ettårig växt kan satsa allt på att producera mycket frö, medan en flerårig växt också måste lagra resurser så att den överlever till nästa säsong.
Ett försök att reda ut hur denna avvägning mellan överlevnad och fröavkastning tar sig uttryck i växtsläkten där det finns både ett- och fleråriga arter redovisas nu i en artikel av Giulia Vico, Martin Weih och Libère Nkurunziza från SLU:s institution för växtproduktionsekologi och kollegor vid Stockholms universitet och Washington State University. Framförallt har de undersökt hur ett- och fleråriga växter fördelar tillväxten på över- respektive underjordiska växtdelar. Genom att gå igenom en omfattande forskningslitteratur har de kunnat göra 3000 parvisa jämförelser mellan ettåriga och fleråriga växter, fördelade på 28 växtsläkten. Därefter har de skapat en modell som beräknar långsiktig produktivitet hos fleråriga växter.
– Vår artikel tar inte ställning i den debatt som förs, förtydligar Giulia Vico, utan vi ville ta fram grundfakta.
Studien visar, som väntat, att fleråriga grödor kan minska belastningen på miljön genom att hålla kvar näringen i marken och minska erosionen. Fröavkastningen blir dock lägre, åtminstone första året. Den fleråriga grödan lägger mer resurser på att bygga upp rotsystemet än på frösättning, som är det vi är intresserade av hos stråsädesgrödor. Den intressanta frågan är vad som händer de följande åren, när den fleråriga grödan redan har rotsystemet på plats. Den har då ett försprång jämfört med en ettårig släkting och kan bygga upp mer biomassa, vilket skulle kunna kompensera för att en mindre andel av resurserna läggs på frösättning.
Enligt forskarnas beräkningar behöver ett flerårigt vete eller ris som tröskas tre gånger innan det plöjs ned, kunna fördubbla produktionen av biomassa varje år för att vara konkurrenskraftigt. Detta skulle kompensera för den lägre kärnskörden under insåningsåret och att en mindre andel av resurserna läggs på fröproduktion.
– Det krävs alltså en kraftig tillväxtökning, säger Giulia Vico, men det finns fleråriga grödor där produktionen av biomassa ökar på motsvarande sätt, t.ex. lusern och rödhirs. Det verkar alltså finnas en genetisk potential för en fröskörd hos fleråriga grödor som är jämförbar med den hos ettåriga grödor.
Forskarna betonar att de inte har tagit hänsyn till ett antal faktorer som skulle kunna hämma odlingen av fleråriga spannmålsgrödor, såsom uppförökning av jordburna sjukdomar, skadeinsekter och ogräs.
– Sammantaget tycker vi ändå att våra resultat ger stöd för idén att det kan bli möjligt att förlita sig på fleråriga växter för spannmålsproduktion, avslutar Giulia Vico. Vår analys kan användas som underlag i den fortsatta forskningen om fleråriga grödor.
Artikeln
Giulia Vico, Stefano Manzoni, Libere Nkurunziza, Kevin Murphy & Martin Weih. Tradeoffs between seed output and life span – A quantitative comparison of traits between annual and perennial congeneric species. New Phytologist (2015), doi: 10.1111/nph.13574
Projektet AgResource – om resursallokering i jordbruket
Kontaktinformation
Giulia Vico, forskarassistent giulia.vico@slu.se http://www.slu.se/vico Martin Weih, professor i växtekologi 018-67 25 43, martin.weih@slu.se
Alla djur som flyger genom luften eller simmar i strömt vatten måste kunna avgöra hur strömmarna påverkar deras förflyttning. Detta kan jämföras med att sitta på en båt ute på öppet hav – om man inte ser någon fast referenspunkt, som kusten, kan man inte avgöra hur man förflyttas av strömmarna.
Flyttande sångfåglar och nattflyn ställs till stor del inför samma problem under flyttningen, som exempelvis hur de ska handskas med vindavdrift. Cecilia Nilsson, doktorerad vid Lunds universitet och en av huvudförfattarna till den nya studien, har tillsammans med kollegor från Storbritannien och Sverige jämfört flyttande sångfåglar och nattflyn för att se om de använder sig av samma lösningar på dessa problem eller inte.
– Vi var förvånade över att se att flyttfåglar och gammaflyn i fallet med vindavdrift inte ser ut att använda sig av samma lösningar. Det verkar istället vara så att gammaflyn faktiskt kan använda turbulenssignaler i själva vinden för att avgöra hur det blåser. Fåglar verkar inte göra detta, de använder sig förmodligen istället av visuella signaler, som landmärken, för att se hur de förflyttas av vinden, säger Cecilia Nilsson, doktorerad vid Lunds universitet.
Studien visar att evolutionen har löst samma problem, vindavdrift vid förflyttning, på två olika sätt hos fåglar och insekter. Mekanismerna som insekterna använder för att kontrollera sin flygning kan i förlängningen användas vid utveckling av automatiska flygande farkoster, exempelvis drönare.
– Detta är en första indikation av hur insekter kan känna av vindavdrift, som förhoppningsvis kan bana väg för nya studier av de inblandade mekanismerna, säger Cecilia Nilsson.
Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Current Biology: Detection of flow direction in high-flying insect and songbird migrants
Kontaktinformation
Cecilia Nilsson Lunds universitet, Biologiska institutionen 0707 36 39 16 cecilia.nilsson@biol.lu.se Jason Chapman Rothamsted Research jason.chapman@rothamsted.ac.uk
Lagom till skolstarten presenterar Alva Appelgren sin avhandling som kan hjälpa lärare att ge bättre feedback till elever och öka deras motivation att slutföra uppgifter i större utsträckning.
– Vi gjorde studierna både i laboratoriemiljö samt på plats i skolan med elever i mellanstadiet. Syftet var att ta reda på vad det är som motiverar elever och vilken typ av feedback som ger bäst resultat, säger Alva Appelgren.
I skolstudien fick eleverna göra övningar som testade deras arbetsminne. Studien sträckte sig över 20 sessioner, vilket gav forskarna möjlighet att få information om elevernas ihärdighet. Det visade sig att de elever som trodde att intelligens kan förbättras med träning fullföljde sessionerna i större utsträckning än de som trodde att intelligens är något medfött som inte kan ändras. Forskarna drog slutsatsen att elever med en flexibel attityd till lärande och som tror att förbättring är möjligt är mer motiverade till att slutföra övningar. De elever som hade inställningen att övningen skulle bli rolig och givande var också mer motiverade.
Vilken typ av feedback som ger bäst prestationer undersöktes genom att eleverna delades in i grupper som fick olika typer av feedback. Direkt feedback under övningarna i form av positiva ljud för rätt svar och negativa ljud för fel svar visade sig vara störande, och de elever som utsattes för detta presterade sämre än de andra grupperna.
I en studie gjord i MR-kamera jämfördes två typer av feedback. Studien visar att de som fick berömmet ”du är smart” blev mer stressade, mindre motiverade och presterade något sämre än de som fick höra ”du valde rätt”. Forskarna drog slutsatsen att det är bättre att ge konkret beröm som ”du valde rätt”, vilket är direkt kopplat till prestationen och knyter an till elevernas utveckling framåt. Uttalandet ”du är smart” bedömer istället elevernas karaktär och kan göra dem mer osäkra på sin egen förmåga.
– De här resultaten är viktiga för de som skapar digitala verktyg som använder feedback. De är även relevanta för lärare och föräldrar som ger daglig feedback, för att de ska veta vilken typ av beröm som bäst ökar prestation och motivation, säger Alva Appelgren.
Disputation skedde 31 augusti 2015 vid institutionen för klinisk neurovetenskap, Karolinska Institutet. Huvudhandledare har varit Sara Bengtsson, forskare vid samma institution.
Avhandlingen heter Error, praise, action and trait: effects of feedback on cognitive performance and motivation, Alva Appelgren, Karolinska Institutet 2015, ISBN: 978-91-7676-002-4
Kontaktinformation
Alva Appelgren, med dr Mobil: 073-2561549 E-post: alva.appelgren@gmail.com
Dagens artificiella intelligens (AI) ligger på en femårings nivå, men den teknologiska utvecklingen går i en rasande fart och processorerna fördubblar sin kapacitet var 18:e månad.
Forskarna förutspår att den första datorn som helt matchar en människas intellekt endast är ett par decennier bort.
– Robotar med en vuxen människas intellektuella förmåga ligger alltså inte så långt bort, säger Martin Salzmann-Eriksson.
Maskiner som bestämmer över liv och död
Man kan tänka sig att det kommer att finnas medicinsk-teknisk appartur kopplade till AI som bestämmer över liv och död i situationer när människor ligger i livets slutskede.
När artificiell intelligens tar beslut finns risken att matematiska algoritmer och ekonomiska incitament kopplade till sjukhusets ekonomi styr, snarare än mänskliga värderingar om vad liv, empati och omsorg är.
– Vårt projekt ska ge ledtrådar om hur empati förhåller sig till artificiell intelligens och bidra med kunskap som kan vara till nytta i utvecklingen.
Vårdande monster
Artificiell intelligens är mänskliga skapelser, precis som monster. Och genom att titta på vårdande monster hoppas forskarna lära sig vilka situationer som framkallar empatisk förmåga som till exempel kärlek, skydd och bevakning. Genom att sedan applicera hur monster vårdar i ett protokoll, till denna artificiella intelligens, är tanken att förhindra den dystopiska världsbild som många målar upp, när den artificiella intelligensen överskrider människans,
Det kanske mest kända exempelet här är Terminatorfilmerna, där maskinerna ska utrota människorna.
– Det är viktigt att bredda förståelsen av vad vård är och att utmana de traditionella sätten att se på vård och vårdande. Att titta på vilka andra situationer som finns där man kan se vårdande aktiviteter.
– Monster som vårdar ger en möjlighet att studera omvårdnad utanför traditionella omvårdnadssituationer där den oftast tas för given.
Forskarna vill utmana
Traditionellt har vård och vårdande verksamhet oftast studerats utifrån de verksamheter där vård förekommer, sjukhusmiljöer, äldreboenden, hemvård och så vidare.
– Vi vill titta på situationer där monster i populärkulturen frångår de här stereotypiska karaktärerna av att vara monster. Och då se på situationen, vem och när och hur och vad det kommer sig att de här monstren för en stund i alla fall bli omsorgsfulla och vårdande. V i vill Katalogisera sådana händelser och titta på i vilka situationer detta sker, och vilka olika typer av monster som gör det.
Help save the planet, report a caring monster
Projektet som Martin Salzmann Eriksson driver tillsammans med Henrik Eriksson, kallas Caring Monsters.
På sajten Caring Monsters under devisen ”Help save the planet, report a caring monster” samlas den globala allmänhetens observationer av monster i populärkulturen in.
Forskarna hoppas på att tillräckligt många rapporter ska komma in via den internationella rapporteringssidan under det närmsta året
– Detta är ett projekt inom ramen för grundforskning så vi vet inte riktigt idag vart det kommer att leda. Det är lite som all annan grundforskning, som vanligtvis är mycket mer etablerad inom naturvetenskapen,
Kontaktinformation
Martin Salzmann-Erikson Doktor i vårdvetenskap, post-doc vid Högskolan i Gävle Telefon: 0707-10 69 99 E-post: martin.salzmann@hig.se Webb: http://hig.se/mansan Henrik Eriksson Professor i omvårdnad vid Röda Korsets Högskola, Stockholm Telefon: 08 587 516 70 E-post: henrik.eriksson@rkh.se
Rönen finns publicerade i ACS Applied Materials & Interfaces.Genom att operera in elektroder i hjärnvävnad kan man stimulera eller fånga upp signaler från olika områden i hjärnan. Sådana här hjärnimplantat, eller neuroproteser som de ibland kallas för, används idag vid Parkinsons sjukdom och andra neurologiska sjukdomar.
Tester pågår inom andra områden, exempelvis depression, svåra fall av autism, tvångssyndrom och förlamning. Ett annat forskningsspår är att näthinneimplantat ska kunna ersätta ljuskänsliga celler som dör vid Retinitis Pigmentosa och andra ögonsjukdomar.
Dagens elektroder är dock otympliga. Ett problem är att kroppen tolkar implantaten som främmande objekt vilket leder till att elektroderna kapslas in och signalerna blir svaga.
– Finessen med vår nanotrådsstruktur är att den cellgrupp, gliaceller, som brukar kapsla in elektroderna inte gör det här, säger Christelle Prinz, forskare i nanofysik vid LTH och den som utvecklat tekniken tillsammans med Maria Thereza Perez, forskare i oftamologi vid medicinska fakulteten.
– Jag är mycket positivt överraskad av de här resultaten. I de andra labbförsöken som gjorts, brukar alltid gliacellerna fästa på elektroderna, säger hon och tillägger att tester hittills endast gjorts med odlade celler (in vitro) men hoppas snart kunna gå vidare med försök på möss eller råttor (in vivo)
Förklaringen till att gliacellerna inte kapslar in elektroderna är att forskarna har utvecklat en lite platta där fält med supertunna nanotråder varvas med blanka utrymmen. Medan nervcellerna och deras utskott klättrar runt i nanotrådarna, intar gliacellerna i första hand de platta utrymmena däremellan.
– De olika celltyperna interagerar fortfarande. Det är nödvändigt, annars skulle nervcellerna inte överleva eftersom gliacellerna förser dem med viktiga molekyler.
Plattan är gjord av det halvledande materialet galliumfosfid där varje utväxande nanotråd bara mäter 80 nanometer (miljarddels meter) i diameter.
Christelle Prinz och Maria Thereza Perez är båda verksamma vid Lunds universitets centrumbildning NanoLund där forskare med medicinsk, teknisk och naturvetenskaplig utvecklar tillämpningar för nanotrådar, främst inom energi- och medicinområdet. Christelle Prinz är också verksam i Lunds universitets Neuronano Research Center (NRC).
Kontaktinformation
Crristelle Prinz christelle.prinz@ftf.lth.se (072 215 66 88) eller Maria Thereza Perez maria_thereza.perez@med.lu.se (070 313 45 85)
Den 4 september försvarar Håkan Nilsson, adjunkt i Socialpsykologi vid Högskolan i Skövde sin avhandling Conceptualizing and Contextualizing Mindfulness: New and Critical Perspectives.
– Det är viktigt att som samhällsforskare kritiskt granska populära samhällsfenomen, för att människor ska veta vad det är de möter; hur begrepp kan förstås, olika sammanhang och nyttan av dess tillämpning. Min avhandling gör just detta i avseende mindfulness, säger Håkan Nilsson, adjunkt i socialpsykologi vid Högskolan i Skövde.
Håkan Nilsson har i sin forskning kommit fram till är vikten av; begreppslig förståelse, att försöka harmonisera snarare än att kontrastera fenomen i omvärlden, att sträva efter att se till helhet snarare än del och att lyfta fram andliga/existentiella aspekter inom forskningen. Resultaten kan förhoppningsvis leda till en mer öppen och nyanserad syn på mindfulness som kulturellt och historiskt betingat fenomen.
Håkan Nilsson har bland annat tagit fram en överbryggande definition av begreppet mindfulness som är inspirerad av västerländsk fenomenologi och Buddhistisk etik. Vidare har han lyft fram en helhetssyn på mindfulness, där han bland annat, förutom den fysiska och psykiska sidan av mindfulness, även synliggör den sociala och existentiella dimensionen av begreppet. Det vill säga mindfulness som en social praktik som fostrar empati och medlidande och på detta sätt kan bidra till hållbara sociala relationer. Men också som en meningskapande aktivitet som kan användas som egenvård under påfrestande situationer i livet.
Håkan Nilsson har även framhållit vikten av en ny syn på åldrande och i denna kontext en modell för ett hälsosamt åldrande, mindful sustainable aging.
– Med detta hoppas jag bidra till nya tankar och idéer kring användningen av mindfulness samt att inspirera till att bygga hållbara sociala relationer och samhällsstrukturer. Jag tror att resultaten kan ha betydelse för skola, vård/omsorg och socialt arbete, säger Håkan Nilsson.
Kontaktinformation
Håkan Nilsson E-post: hakan.c.nilsson@his.se Arbete: 0500-448244
I den aktuella studien som finns publicerad i Cell Metabolism fick möss under 11 veckor äta antingen ister eller fiskolja samtidigt som deras metabola hälsa övervakades.
Försöken visade att hos möss som åt isterbaserat foder ökade tillväxten av en bakterie kallad Bilophila, som kan kopplas till tarminflammationer. Möss som åt ister hade också en ökad insulinresistens, vilket är en viktig riskfaktor för diabetes.
Hos möss som åt en kost baserad på fiskolja ökade förekomsten av en nyttig bakterie kallad Akkermansia muciniphila, som reducerar både viktökning och inflammationer och förbättrar sockeromsättningen.
I ett uppföljande experiment transplanterades tarmbakterier från möss som stått på fiskoljediet till möss som ätit ister, och vice versa. Syftet var att se hur den ändrade bakteriefloran påverkade mössens hälsa.
Försöket gav ytterligare stöd för att tarmfloran både kan bestämma och behandla hälsoproblem orsakade av dålig kost.
Professor Fredrik Bäckhed, som är en av världens ledande experter på tarmflorans koppling till vår hälsa, är förvånad över resultaten:
Kan öppna upp för skräddarsydda kostråd
Trots att fodret med ister och fiskolja har samma energiinnehåll och samma mängd kostfiber, som är den primära energikällan för tarmbakterier, tycks de alltså skapa fundamentalt olika bakteriefloror som i alla fall delvis bidrar till metabol sjukdom. Det hade vi inte väntat oss.
Forskarna planerar nu ytterligare studier med förhoppningen att samma resultat ska kunna upprepas hos människor.
– Våra resultat pekar på att en kost med nyttiga fetter, i kombination med så kallade probiotiska bakterier, skulle kunna minska risken för metabola sjukdomar hos människor.
Resultaten öppnar också för möjligheten att använda en individs unika tarmflora som grund för skräddarsydda kostråd, säger Fredrik Bäckhed.
Artikeln Cross-talk between gut microbiota and dietary lipids aggravates WAT inflammation through TLR signaling finns publicerad online i Cell Metabolism.
Kontaktinformation
Fredrik Bäckhed, professor vid Sahlgrenska akademin och föreståndare för Wallenberglaboratoriet, Göteborgs universitet 031-342 7833 070-2182355 fredrik.backhed@wlab.gu.se http://www.wlab.gu.se/backhed gtb sv Krister Svahn Pressansvarig kommunikatör och biträdande avdelningschef Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet 031- 786 38 69 0766-18 38 69 krister.svahn@sahlgrenska.gu.se
Så kallade klockstyrda – eller cirkadiska – gener är en del av den inre biologiska klockan, som gör det möjligt för människan och andra ljuskänsliga organismer att anpassa sina dagliga aktiviteter till cykeln av dagsljus och mörker över dygnet. I den aktuella studien fann forskare vid Karolinska Institutet att dagliga förändringar i klockstyrda geners lokalisering i cellkärnan reglerar variationer i genernas aktivitet över en 24-timmarsperiod.
– Vi har upptäckt en ny princip för transkriptionsreglering som innefattar en oväntad dynamik när det gäller cirkadiska geners placering i cellkärnan, säger Anita Göndör vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, som har lett studien.
Inne i cellkärnan är arvsmassan förpackad i en struktur som kallas kromatin. Det är sedan tidigare känt att den 3-dimensionella fördelningen av kromatin i cellkärnan följer ett mönster. Löst packat kromatin som innehåller aktiva gener tenderar att finnas i kärnans mitt. Kromatin som innehåller gener som inte är aktiva tenderar däremot att vara lokaliserade i utkanten av kärnan, en miljö som är rik på faktorer som motverkar genernas aktivitet.
Forskarna undersökte fysiska möten mellan regioner som befinner sig långt från varandra på den linjära kromatintråden eller befinner sig på olika kromosomer. Genom att studera sådana möten i kärnans 3-dimensionella utrymme, upptäckte de ett nätverk av kontakter mellan klockstyrda gener och områden med ”avstängt” kromatin, med lågt innehåll av gener, som var lokaliserat i cellkärnans utkant.
Två proteiner nattar generna
De identifierade två proteiner som varje dag leder generna till sängen, det vill säga cellkärnans utkant, och hjälper dem att somna: poly(ADP-ribos) polymeras 1 (PARP1) som reglerar DNA-reparation och genuttryck, och transkriptionsfaktorn CTCF. Det visade sig att PARP1 och CTCF främjar den dygnsstyrda förflyttningen av cirkadiska gener till den hämmande miljön i cellkärnans utkant, för att på så sätt minska deras uttryck. Därefter släpps de fria från cellkärnans ytterkant i ett tyst, ”sovande” tillstånd och påbörjar en ny cykel med förnyad aktivitet.
Den inre biologiska klockan reglerar bland annat kroppstemperatur, energiförbrukning och nivåerna av flera hormoner över dygnet. Störningar i dygnsrytmen har kopplats till ökad känslighet för multifaktoriella sjukdomar så som diabetes mellitus, metaboliskt syndrom, psykiatriska sjukdomar och cancer. Den nya kunskapen kan bidra till utveckling av nya behandlingsstrategier för sjukdomar som påverkas av rubbningar i dygnsrytmen.
Forskningen finansierades av anslag från Vetenskapsrådet, Barncancerfonden, Lundbergsstiftelserna, Karolinska Institutet och Knut och Alice Wallenbers stiftelse. Även forskare knutna till SciLifeLab ochuniversitetet i Pécs, Ungern, har deltagit arbetet med studien.
Publikation:
”PARP1- and CTCF-Mediated Interactions between Active and Repressed Chromatin at the Lamina Promote Oscillating Transcription”, Honglei Zhao, Emmanouil G. Sifakis, Noriyuki Sumida, Lluís Millán-Ariño, Barbara A. Scholz, J. Peter Svensson, Xingqi Chen, Anna L. Ronnegren, Carolina Diettrich Mallet de Lima, Farzaneh Shahin Varnoosfaderani, Chengxi Shi, Olga Loseva, Samer Yammine, Maria Israelsson, Li-Sophie Rathje, Balázs Németi, Erik Fredlund, Thomas Helleday, Márta P. Imreh, and Anita Göndör, Molecular Cell, publishing in the 17 September 2015 paper issue, online 27 August 2015.
Kontaktinformation
Anita Göndör, forskare Institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi, Karolinska Institutet Telefon: 073 712 16 03 E-mail: anita.gondor@ki.se
När en växt investerar kol i sina rötter för att nå de näringsämnen deras tillväxt begränsas av, exempelvis kväve och fosfor, läcker en del kol ut som löst organisk material i marken. När en växt dör, faller blad, grenar och annat växtmaterial ner på marken. För att hålla de mineral som begränsar växternas produktion i omlopp finns därmed ett ständigt behov av att omsätta organiska material.
Nedbrytningen av organiskt material i jord bedrivs främst av svampar och bakterier, som omvandlar dött växtmaterial till återvunna mineralnäringsämnen och koldioxid. Under det senaste seklet har forskare kommit fram till att organiskt material av hög kvalitet, exempelvis växtblad som innehåller mycket lättlösliga sockerarter, främst bryts ner av bakterier. Material med lägre kvalitet, exempelvis cellulosa och lignin som finns i ved, bryts främst ner av svamp. Vidare har forskningen tidigare visat att organiskt material som bryts ner av svamp leder till mindre läckage av näring och koldioxid jämfört med om bakterier brutit ner materialet. Om mer koldioxid och mineralt kväve produceras av samma mängd nedbrutet material innebär detta en direkt betydelse för övergödning och för markens bidrag till växthuseffekten, beroende på nedbrytningsorganism.
I ett långtidsförsök som har pågått i 23 år har forskare från Lunds universitet och USA undersökt betydelsen av svamp- och bakteriedominerad nedbrytning.
– I skarp kontrast till förväntningarna fanns det ingen koppling mellan organiskt material av hög kvalitet och bakteriernas bidrag till nedbrytningen. Det fanns dessutom en stark antydan till motsatsen säger Johannes Rousk, forskare i mikrobiologisk ekologi vid Lunds universitet
– Det fanns heller inga bevis för att organiskt material som brutits ner av svamp minskade läckaget av markkol till atmosfären i form av koldioxid, eller läckaget av näringsämnen till övergödning. Återigen fanns istället en tendens till motsatsen, säger Johannes Rousk.
Forskarnas resultat visar att den grundläggande förståelsen för hur mikroorganismer styr omsättningen av kol och näringsämnen i mark behöver revideras. Upptäckten har stora konsekvenser för utvecklingen av klimatmodeller som vill integrera mikroorganismer för att kunna skatta hur klimat- och miljöförändringar påverkar näringsämnescykler. Utvecklingen av klimatmodeller är i nuläget stöpt i uppfattningen att bakterier och svampar bryter ner material på helt olika sätt och med olika effekt.
Studien finns publicerad i den vetenskapliga tidskriften Ecological Monographs.
Kontaktinformation
Johannes Rousk, lektor i markmikrobiologi Biologiska institutionen, Lunds universitet Tel: 046-222 37 45 Mobil: 070 7507522 E-post: johannes.rousk@biol.lu.se
Utvecklingen av nya läkemedel och behandlingsstrategier mot cancer kräver experimentella modeller som är representativa för den cancerform man arbetar med. En vanlig modell är cellinjer, det vill säga celler som under specifika betingelser kan odlas under lång tid. Det finns många cancercellinjer etablerade, bland annat från hjärntumörer, men av flera anledningar är de mindre användbara som modeller för den obotliga hjärntumörformen glioblastom. Det beror bland annat på att de odlingsbetingelser som använts inte bibehåller cancercellernas egenskaper.
En grupp forskare vid institutionen för immunologi, genetik och patologi (IGP) vid Uppsala universitet presenterar nu en ny resurs i form av en biobank med cellinjer från glioblastom. Biobanken, som kallas HGCC (för Human Glioblastoma Cell Culture), är allmänt tillgänglig för forskare och all information om cellinjerna kan hämtas via en databas som är kopplad till biobanken.
– Att glioblastom är en så allvarlig cancerform beror på att tumörerna innehåller cancerstamceller som är svåra att få bort med den behandling som patienterna får och som sedan kan växa till så att tumören kommer tillbaka. Vi har odlat fram just sådana cancerstamceller och det är dessa som utgör cellinjerna i biobanken, säger Lene Uhrbom, en av forskningsledarna bakom studien.
Biobanken innehåller 48 olika cellinjer som forskarna ingående har karaktäriserat. Bland annat har de visat att cellinjerna har i stort sett samma egenskaper som cellerna i tumören de kommit från. De har också grupperat cellinjerna i de fyra subtyper som glioblastom vanligen delas in i och som bygger på cellernas molekylära och genetiska egenskaper.
– En stor fördel med våra cellinjer är också att vi kan koppla varje cellinje till den patient som cellerna ursprungligen kom från. På så sätt har vi kunnat se ett samband mellan en av subtyperna och en betydligt sämre överlevnad hos patienterna, säger Lene Uhrbom.
Forskarna bakom studien hoppas att HGCC kommer att bli en väl använd resurs som hjälper till att påskynda utvecklingen av mer effektiva behandlingsstrategier för patienter med glioblastom. Cellinjerna fungerar som en tillförlitlig modell av glioblastom och databasen som är kopplad till biobanken är sökbar och innehåller all befintlig information om cellerna t.ex genetiska förändringar, subtyp och kliniska data om patienterna.
– Flera av cellinjerna har redan använts i olika projekt både på vår institution och av andra forskare runt om i världen. Ett användningsområde som vi ser framför oss är jämförande tester av potentiella nya läkemedel, säger Lene Uhrbom.
Etableringen av HGCC utgör en del av en större satsning på primära maligna hjärntumörer som bedrivs vid IGP. Den är också kopplad till det strategiska forskningsprojektet U-CAN, där prover och kliniska data från cancerpatienter samlas in och organiseras för forskningsändamål.
Artikeln The Human Glioblastoma Cell Culture Resource: Validated Cell Models Representing All Molecular Subtypes i EBioMedicine
Biobanken HGCC (Human Glioblastoma Cell Culture)
Forskningsprojektet U-CAN
Science for Life Laboratory (SciLifeLab) är ett nationellt center för molekylära biovetenskaper med fokus på forskning inom hälsa och miljö. Centret kombinerar teknisk expertis och avancerade instrument med ett brett kunnande inom translationell medicin och molekylär biovetenskap.
Kontaktinformation
Lene Uhrbom, 018-471 5063, lene.uhrbom@igp.uu.se
Sedan tio år tillbaka bedriver Västergötlands museum ett arkeologiskt forskningsprojekt kallat ”Varnhem innan munkarna kom”. En kyrkogrund med omgivande begravningsplats på höjden bakom klosterruinen har grävts ut och resultaten ger en helt ny bild av Västergötlands kristnande. Dateringarna av gravarna visar att kristendomen fick fäste i bygden mycket tidigare än man trott, något som bekräftas av årets undersökning.
‒ Vi hittade flera gravar från vikingatiden som tycks höra till den tidiga missionsfasen, det vill säga gravar med drag av det förkristna gravskicket men som är tydligt kristna. Föremålen pekar mot dateringar till 900-talet och tidigt 1000-tal, säger Maria Vretemark, projektledare vid Västergötlands museum.
Föremålen i form av bland annat pärlor, spännen och mynt ger också forskarna fler bevis för nära kontakter västerut, mot Danmark och England. Kontakterna avspeglas i ett likartat gravskick och samma typ av föremål i gravarna. Dessutom hittades flera engelska silvermynt varav ett var omgjort till ett dräktspänne. Det mest överraskande fyndet var en välbevarad stridsyxa från vikingatiden som hittades på kyrkogården. Sådana yxor ingick i vikingarnas vapenutrustning.
En annan viktig målsättning med årets utgrävning var att ta reda på kyrkogårdens utbredning, något som lyckades. Arkeologerna hittade också stora stolphål från en större byggnad öster om kyrkogården, troligen ett bostadshus från vikingatiden.
Vid utgrävningen deltog ett 50-tal arkeologistudenter från Göteborgs universitet som tränades i både arkeologisk dokumentation och i att berätta för besökare om vad de hittat.
‒ Att hålla undersökningarna öppna för allmänheten har hela tiden varit en prioriterad del av projektet. Det finns stora pedagogiska fördelar med att på plats förklara och diskutera arkeologi, och öppna undersökningar medför också att forskningsprocessen blir mer demokratisk genom att den är öppen och transparent, säger Tony Axelsson, ansvarig för fältkurserna vid Göteborgs universitet.
Fynden av metall är nu på konservering. Övrigt fyndmaterial och skelett finns på Västergötlands museum och ska katalogiseras och analyseras på olika sätt. Sedan kommer en del av fynden att ställas ut i museets medeltidsutställning där det finns en särskild avdelning som handlar om Varnhem.
‒ Vi ska också ställa iordning kyrkoruinen i Varnhem som ett spännande besöksmål så att berättelsen om Varnhems vikingatida historia ska kunna förmedlas till de som kommer till platsen. Tack vare studenternas insatser i sommar har vi ännu mer att berätta och fler fina fynd att visa upp, säger Maria Vretemark.
Kontaktinformation
Tony Axelsson, Göteborgs universitet, telefon: 070-585 44 94, e-post: tony.axelsson@gu.se Maria Vretemark, Västergötlands museum, telefon: 070-223 26 12, e-post: maria.vretemark@vgmuseum.se
Växelundervisning är en undervisningsteknik som har sitt ursprung i Storbritannien och som spreds över världen från början av 1800-talet och framåt. Metoden syftade till att massutbilda arbetsklassens växande barnkullar i de engelska industristäderna på ett så billigt och effektivt sätt som möjligt. Tanken var att man skulle kunna undervisa en stor mängd elever samtidigt (i Storbritannien ibland så många som 1000!) med hjälp av så kallade monitörer, ett slags hjälplärare som ofta var äldre elever, för att övervaka eleverna.
Tidigare studier av växelundervisningen har framför allt hävdat att växelundervisningen infördes för att den var billig eftersom de stora undervisningsgrupperna gav stordriftsfördelar.
Esbjörn Larsson vid institutionen för pedagogik, didaktik och utbildningsstudier, Uppsala universitet har i ett forskningsprojekt visa att detta argument inte håller. Åtminstone inte för Sverige.
– Det var inte alls särskilt billigt att implementera metoden. I jämförelse med tidigare undervisningsformer var den tvärtom ofta dyrare, åtminstone initialt, eftersom den krävde kostsamma investeringar i nya skolhus med lärosalar rymliga nog att härbärgera stora undervisningsgrupper.
I stället var det intresset för en ny och modern undervisningsmetod som väckte nyfikenhet.
– Man tyckte helt enkelt att det var ett bra sätt att lära sig, berättar Esbjörn Larsson. Tidigare undervisning för de mindre bemedlade syftade främst till att man skulle kunna läsa katekesen och hade bedrivits utan några uttalade metoder, men här fick man ett nytt spännande koncept med läromedel och en pedagogisk metod.
Statens intresse för undervisningsmetoden var svagt. I stället bildas organisationen Sällskapet för växelundervinsingens främjande, som ordnade utbildningar för lärare och spred metoden till skolor i landsbygden.
Esbjörn Larsson visar växelundervisningen kom att tillämpas olika för skilda samhällsklasser, särskilt monitörerna. Orsaken var att olika grupper ansågs vara i behov av olika slags undervisning. Arbetarklassens och landsbygdens barn skulle lära sig att lyda och veta sin plats och man arbetade tämligen strikt enligt den engelska ursprungsmodellen. Monitörerna var huvudlärarens förlängda arm och skulle ägna sig åt att hålla ordning på övriga elever, kunskapsöverföringen var tämligen mekanisk. Pojkarna i läroverken skulle däremot bildas till män som skulle kunna ta ansvar. Monitören fick här en friare roll och fungerade mer som en mentor.
Esbjörn Larsson vid institutionen för pedagogik, didaktik och utbildningsstudier, Uppsala universitethar har nyligen slutrapporterat projektet Mellan disciplinering och självverksamhet: skillnader i växelundervisningens användning vid skolor för olika samhällsklasser, ca 1820-1870 finansierat av Riksbankens Jubileumsfond.
Forskningens resultat finns redovisade i rapporten En lycklig mechanism: olika aspekter av växelundervisningen som en del av 1800-talets utbildningsrevolution, Uppsala 2014
Kontaktinformation
Esbjörn Larsson, http://katalog.uu.se/empInfo/?languageId=3&id=N0-649_3
– Ju bättre kunskaper vi får om hur materien fungerar desto större möjligheter får vi att utveckla material som klarar extrema förhållanden. Vi flyttar ju ständigt forskningsfronten steg för steg, men det här innebär att vi tagit ett jättekliv, säger Igor Abrikosov, professor i teoretisk fysik vid LiU och den som drivit projektet.
Att material förändrar sina egenskaper vid högt tryck vet vi. När trycket ökar minskar avståndet mellan atomerna och de yttre elektronerna, de lättrörliga valenselektronerna, interagerar med varandra. Det är också valenselektronerna som avgör materialens egenskaper.Under högt tryck blir exempelvis en skinande elektriskt ledande metall som natrium en genomskinlig isolator och en gas, som syre, antar fast form och leder ström. Syret kan till och med bli supraledande.
Men medan valenselektronerna är lättrörliga så fortsätter de inre elektronerna att stadigt röra sig kring sina atomkärnor.
Det högsta tryck man hittills använt är 4 miljoner atmosfärer eller 400 GPa, ungefär det tryck som råder i Jordens centrum.Men tack var en nyutvecklad metod har forskarna fått fram ett tryck som är dubbelt så högt som i Jordens centrum och 7,7 miljoner gånger högre än vid jordytan. Med stor precision har de sedan kunnat mäta såväl temperatur som atomernas inbördes positioner i en liten kristallbit av metallen osmium. Osmium är den metall som har den högsta densiteten och som är nästan lika hård som diamant.
Vid det höga trycket fann forskarna en oväntad avvikelse i förhållandet mellan atomernas inbördes avstånd.
– Det höga trycket ledde inte till någon anmärkningsvärd förändring av valenselektronerna, något som förvånade oss. Det fick oss att tänka om och gå tillbaka till teorierna, berättar Igor Abrikosov.
Avancerade superdatorberäkningar vid Nationellt Superdatorcentrum, NSC, i Linköping avslöjade sedan hur kärnelektroner faktiskt kan samverka med varandra till följd av det extrema trycket.
– Detta är ett perfekt exempel på samarbete mellan experimentell och teoretisk materialforskning, säger LiU-forskaren Marcus Ekholm, medförfattare till artikeln.
Forskningsgenombrottet är resultatet av ett flerårigt samarbete mellan forskargruppen vid LiU och forskare i Tyskland, USA, Nederländerna, Frankrike och Ryssland.Det är också forskarna vid tyska Bayreuth University som tagit fram metoden som gör det möjligt att påföra dubbelt så högt tryck som tidigare varit möjligt och ändå kunna mäta och behålla kontrollen. Ett tryck som kan tänkas råda i centrum av betydligt större planeter än vår.
– Interaktion mellan inre elektroner har aldrig tidigare observerats och fenomenet innebär att vi också kan börja söka efter helt nya tillstånd hos materien, berättar Igor Abrikosov.
Resultaten publiceras i ansedda Nature.
– Väldigt roligt för oss och spännande eftersom detta öppnar en hel låda med nya frågor för den fortsatta forskningen, säger Igor Abrikosov.
The Most Incompressble Metal Osmium at Static Pressures above 750 GigaPascals, L. Dubrovinsky, N. Dubrovinskaia, E. Bykova, M. Bykov, V. Prakapenka, C. Prescher, K. Glazyrin, H.-P. Liermann, M. Hanfland, M. Ekholm, Q. Feng L. V. Pourovskii, M. I. Katsnelson, J. M. Wills, and I. A. Abrikosov.
Metoden:
Diamond anvil cell, se wikipediahttps://en.wikipedia.org/wiki/Diamond_anvil_cell
Metoden har använts sedan slutet av 1950-talet. Forskarna i Bayreuth har nu med hjälp av nanoteknik tagit fram en liten syntetisk diamant som placerats mitt mellan två vanliga diamanter, på var sida om osmium-kristallen. De små diamanterna är bara några tusendels centimeter i diameter. Den avsevärt mindre ytan innebär att trycket där blir dubbelt så högt.
Kontaktinformation
Professor Igor Abrikosov, +46 709 295 650 igor.abrikosov@liu.se
Den 11 september inviger ministern för högre utbildning och forskning, Helene Hellmark Knutsson, Elektronikcentrum i Halmstad (ECH), skapat av Högskolan i Halmstad i samverkan med västsvenskt näringsliv. ECH gör att regionen, och därmed hela Sverige, på allvar kan konkurrera på den globala teknikmarknaden.
– Sverige har de senaste åren blivit allt bättre på elektronikinnovationer. Genom Elektronikcentrum i Halmstad kan ett effektivt samarbete mellan akademi och industri göra svensk teknik ännu mer konkurrenskraftig, säger projektledare Urban Bilstrup.
Att regionens företag kan göra sina mätningar på hemmaplan gör att ledtider kan kapas och produktutveckling går snabbare.
Att Högskolan i Halmstad står bakom ECH är inte en slump. Sedan många år tillbaka har forskarna i Halmstad varit särskilt framstående inom inbyggda system. När alla aktörer i en innovationsprocess samlas så som ECH tillåter, går det snabbare från idé till produkt.
– På Elektronikcentrum i Halmstad samarbetar forskare med näringsliv och industri. Det skapar en dynamisk utvecklingsplattform, och gör ECH till ett innovationsnav i Västsverige, säger Urban Bilstrup.
Program och anmälan för invigningen 11 september
Om Elektronikcentrum i Halmstad (ECH)
Huvudpartner för ECH är Högskolan i Halmstad, AES Nordic, NIBE Energy Systems och HMS Industrial Networks. Utöver dessa finns ytterligare ett tjugotal partner och ett gediget nätverk inom svensk elektronik.
Läs mer om ECH
Kontaktinformation
Urban Bilstrup, projektledare för ECH och universitetsadjunkt vid Akademin för informationsteknologi, Högskolan i Halmstad Mobiltelefon: 070-743 77 92 E-post: urban.bilstrup@hh.se
