Prelomové objavy roku 2018
Odborný časopis „Science“ si ako každý rok vybral za vrchol roka desať vedeckých objavov a úspechov. Na prvom mieste vidia dekódovanie embryonálneho vývoja - bunku po bunke. Vďaka modernej technológii sekvenovania a kombinácii troch metód je dnes možné presne sledovať, ako sa z zatiaľ nediferencovanej oplodnenej vaječnej bunky postupne stanú všetky tkanivá a orgány organizmu. „Vrchol roka“ predstavuje „Veda“ tiež vplyv asteroidu z doby ľadovej na Grónsko, dieťa z doby kamennej s matkou neandertálca a otcom Denisovou a poznatky o prvých zvieratách na našej planéte.
Čo boli vynikajúce vedecké objavy a objavy v tomto roku? A ktoré objavy majú konkrétny budúci potenciál? Každý rok krátko pred Vianocami si redakcia a vydavateľstvo odborného časopisu „Science“ vyberie svoju prvú desiatku roku: Výsledky výskumu a objavy, ktoré považujú za najdôležitejšie. Pre prelom si vybrali jednu z desiatich. V posledných rokoch to zahŕňalo prvé dôkazy o zrážke neutrónových hviezd, dôkazy o gravitačných vlnách, ale aj nožnice na gény Crispr/Cas9.
Od oplodneného vajíčka po kompletný organizmus
Tento rok je míľnikom vo výskume buniek a vývojovej biológie na vrchole zoznamu - a záhadou, ktorá znepokojovala starodávnych vedcov: Ako sa z oplodneného vajíčka vyvinie celé zložité telo dospelého jedinca? A čo riadi tento vývoj? Toto tajomstvo dlho uniklo pozorovaniu na bunkovej úrovni, čo sa však zmenilo s vývojom moderných analytických technológií. Kombináciou troch metód sú teraz vedci schopní sledovať embryonálny vývoj organizmu bunku po bunke. „Tieto technológie priniesli mimoriadne filmy, ktoré ukazujú, ako jednotlivé bunky rastú do zložitých tkanív a orgánov zvieraťa,“ hovorí Tim Appenzeller, šéfredaktor Science News.
Tento prielom umožňujú analytické metódy, ktoré ukazujú, ktoré gény sú v bunkách v akom čase zapnuté alebo vypnuté. „Schopnosť izolovať tisíce jednotlivých buniek a sekvenovať genetický materiál v každej z nich nám poskytuje prehľad o tom, aká RNA sa v danom okamihu v každej bunke produkuje,“ vysvetľuje autorka vedy Elizabeth Pennisi. „Toto umožňuje vedcom priamo zistiť, ktoré gény sú v súčasnosti aktívne.“ Kombináciou tejto metódy známej ako „jednobunková RNA-seq“ s technológiami, ktoré možno použiť na označenie a sledovanie jednotlivých buniek v embryu, môžu vedci skutočne pozorovať živé prenosy. ako sa bunky spájajú a vytvárajú tkanivá. Tento rok vedci už dešifrovali embryonálny vývoj plochých červov, rýb, žab a iných zvierat.
Krátery, neutrína a praveké dieťa zmiešaného plemena
Medzi ďalšie vrcholné udalosti roka patria aj dve „nebeské“ udalosti: Prvou je objav 31-kilometrového nárazového krátera pod ľadom v Grónsku. Tento kráter musel byť geologicky vytvorený kusom veľkým asi kilometer, ktorý nebol tak dávno - obrovský vplyv sa mohol stať počas poslednej doby ľadovej, domnievajú sa vedci. To znamená, že následky tejto katastrofy zažili aj naši predkovia. Druhá „nebeská“ udalosť je úzko spojená s detektorom neutrín IceCube na južnom póle. S jeho pomocou a s ďalekohľadmi na celom svete sa vedcom podarilo prvýkrát vystopovať vysokoenergetické kozmické neutrína späť k ich zdroju. Podľa toho sa tieto takmer nehmotné elementárne častice vytvorili v blazare vzdialenom asi štyri miliardy svetelných rokov - aktívnej čiernej diery v srdci galaxie.
Ďalším vzrušujúcim objavom roku 2018 je história ľudstva. Pretože genetické analýzy fosílnych pozostatkov dievčaťa, ktoré zomrelo asi pred 50 000, odhalili prekvapivé veci o jej pôvode: praveké dieťa nájdené na Sibíri bolo dcérou neandertálskej ženy a Denisovho muža, ako ukázali analýzy DNA. To opäť poskytlo potvrdenie, že rôzne ľudské druhy rodu Homo sa opakovane krížili navzájom a vytvárali zmiešané formy.
Na druhej strane analýzy DNA mali veľmi praktické využitie pre ďalšie zvýraznenie: Vďaka rozsiahlej databáze DNA v USA sa vedcom podarilo vyriešiť starý kriminálny prípad: Našli pomocou DNA profilov niekoľko príbuzných páchateľa sériového násilníka v 70. a 80. rokoch.
Najstaršie zviera, bielkovinové kvapky a #MeToo
Na druhej strane sa prielom v paleontológii vracia k pôvodu sveta suchozemských zvierat. Aj tu teraz moderné analytické metódy umožňujú úplne nový pohľad na životné prostredie, ale aj na metabolizmus raných organizmov. Na jeseň 2018 ho vedci použili na identifikáciu najstaršieho mnohobunkového zvieraťa na svete. Pretože u 558 miliónov rokov starej fosílie z Ruska našli pozostatky molekúl živočíšneho tuku. Len tak sa im podarilo odhaliť skutočnú podstatu tejto záhadnej bytosti. Ďalším dôležitým bodom je tiež bunkový proces: Vedci zistili, že bielkoviny tvoria pri čítaní DNA akúsi kvapôčku. Spolu s RNA tvoria úplne novú formu bunkovej organizácie - a tiež zohrávajú dôležitú úlohu v tom, ako bunky narábajú s odpadom a toxínmi.
Kolo prelomov roka sa završuje schválením lieku, ktorý lieči dedičné ochorenie pomocou blokády RNA, ako aj novou metódou dešifrovania kryštalických štruktúr. Redaktori časopisu „Science“ označili kampaň #MeToo za poslednú určujúcu udalosť. Pretože to tento rok spôsobilo aj niektoré odhalenia vo svete vedy, ale tiež prehodnotenie a obnovu.