Kompjuter napravio svoju prvu bakteriju

Još će vreme pokazati, ali posotoji velika mogućnost da je 2010. godina vrlo značajna za istoriju nauke, a možda i za samu istoriju čovečanstva.

Vest se sastoji iz dva dela i njen početak je vezan za maj mesec ove godine. Tačnije, 20. 5. je objavljeno da su naučnici uspeli da naprave potpuno veštaki hromozom koji je potom iskorišćen za kreiranje prostog živog organizma – bakterije. Ono što zaokružuje celu stvar jeste činjenica da taj organizam može da se replicira, razmnožava! Ništa priroda, ništa slučajni faktor, sve u kontrolisanim uslovima laboratorije…

Institut J. Craig Venter je objavio tu vest (verovatno puni ponosa na dostignuće), sa tvrdnjom “da imamo prvi kompletno napravljen veštački organizam čiji je roditelj kompjuter”. Sve bolje od boljega…

Facinatnost ovakvog dostiguća leži u ogromnom potencijalu primene. Ovakvo ostvarenje, ustvari može imati samo jednu granicu – ljudsku maštu. Na primer, nekima koji brzo razmišljaju, palo je na pamet da se postojeća tehnologija kreacije iskoristi za dizajniranje posebne alge, koja bi asimilirani ugljen-dioksid pretvarale u biološko gorivo. Dalje primene mogu biti vezane za medicinu, direktnu proizvodnju energije ili možda stvaranja boljih metoda za prečišćavanja zagađenja koje čovek napravi svojom delatnošću. Zagađenja uvek ima, to stoji…

Znači, dobijena je bakterija, ali najvažniju ulogu u proces stvaranja je odigrala eukariotksa “pena” (navodnici su ovde postavljeni vrlo uslovno). Naučnici su sintetizovali genom bakterije M. Mycoides uzimajući kraće delove DNK i ubacili u gore pomenutu penu. Enzimi unutar ove mešavine imaju skoro magičnu osobinu da popravljaju DNK lance i da ih povezuju u nove koheretne celine.

Na početku, kraći nizovi (1000 parova) su spojeni u duže (10000 parova). Tada su ovi potonji, izvađeni iz pene, međusobno kombinovani i ponovo stavljeni u eukaritsku penu. Tako su dobijeni nizovi od 100000 parova. Ponavaljajući ovaj proces više puta, istraživači su dobili poptun genom, koji je brojao više od 1000000 parova. Domišljato su se setili da postave neko vrstu vodenog žiga na ovaj genom, da ne bi slučajno došlo do zbrke, ko je ovde prirodan, a ko ne.

Usledila je onda transplantacija dobijenog genoma u drugu bakteriju, Mycoplasma capricolum, gde se genom bacio u posao stvaranja novih proteina. Naravno, tokom tog procesa originalni genom bakterije domaćina je uništen ili jednostavno nestao. Prepušten sebi, ovaj mutant od bakterije, je započeo proces replikacije, stvarajući nove bakterije, čiji je osnovni genom, ustvari, onaj iz laboratorijske kaše sa početka priče.

Prema kazivanju istraživača “svaka komponenta ćelije proizilazi iz sintetičkog genoma. Poreklo ovakve ćelije je kompjuter”. Treba imati u vidu da sadašnji komjuteri mogu da se iskoriste za kombinovanje i stvaranje malih DNK nizova. Zbog toga je u procesu izgradnje trebalo spajati kraće delove u veće celine.

Bilo je odmah odjeka u naučnim krugovima, jer se dovodilo u pitanje da li je konačan proizvod zaista nova stvar ili, opet, samo modifikacija već postojećeg organizma. Tokom opisanog proces, nije se radilo bukvalno od samog početka, i ako je sam genom kreiran zahvaljujući kompjuteru. Odmah posle tih razmatranja, došla su na red i pitanja etike i legalnosti celog procesa. Za sada, ne treba još brinuti puno o tome, jer je ovo dostignuće, ustvari, samo zaokružilo desetogodišnju fazu, tokom koje je 99% eksperimenata završavalo sa neuspehom. Sama činjenica da se je 1000000 bazičnih parova spojeno u 1 koheretni genom predstavlja veliku stvar. Da bi smo došli do mogućnosti da stvaramo genome, koji će posle stvarati više ćelijeske organizme, trebaće još dosta vremena da prođe. Prvo treba da sastave genom od 2 miliona osnovnih parova, koliko imaju alge, a genom čoveka u sebi sadrži 3000000000 parova. Znači, još ćemo pričekati na male slatke kuce sa zelenim krznom, tamno plavim okicama i mirisom koji vuče na vanilu.

Priči ovde nije kraj, i ako, ovo, samo po sebi, nije mala stvar. Prebacujemo se na mesec decembar ove godine. Ima tačno 10 dana od kada je zvanična “Bela Kuća” (Wasington DC) izjavila, šta ona misli o krčkanju bakterija u primordijalnoj supi.

Prvi crni predsenik Sjedinjenih Američkih Država, Barak Obama, je sa interesom ispratio celu stvar i naložio da se cela situacija ispita, detaljnije. Predsednička Komisija za izučavanje bio etičkih problema (ko smišlja ovakve definicije?), osnovana od strane samog predsednika, prošle godine, dobila je domaći zadatak. Komisija je trebala da proceni etičke i bezbednosne rizike koji mogu nastatati zahvaljujuči ovom otkriću. Posle kontemplacije nad problemom, komisija je u svom izveštaju izjavila da je “sintetička biologija (šta god to bilo) sposobna da postigne značajna, ali ograničena dostignuća sa ograničenim rizikom.” Ono što se bude radilo u budućnosti u ovom polju nauke, treba pažljivo pratiti i “ne treba regulisati na bilo koji način, od strane vlade.”

Ovakav odgovor zvaničnika vlade je u javnosti izazvao burnu reakciju, jer samo-kontrola, koja se ovde implicitno sugeriše, za mnoge, predstavlja pojam nikakve kontrole. Stvaranje veštačkih organizama koji se potencijalno mogu naći u otvorenoj i priordnoj prirodi, mogu imati veliki uticaj na postojeće ekosisteme, sa nesagledivim posledicama.

Komisija je u svom izveštaju minimalizovala značaj ovog otkrića, tvrdeći da je ceo proces, i dalje, modifikacija već postojećeg, a ne kreiranje novog života. Izveštaj je doneo i 18 preporuka, koje se baziraju na 5 etičkih principa, ali to su samo preporuke. Jedna od njih, je obavezan etički trening za naučnike koji će se baviti ovom granom biologije.

Sve u svemu, život kakvim ga znamo više ne mora biti jedini, po svojoj definiciji i genezi, i postovalja se pitanje koliko će ih biti u budućnosti?

Podelite tugu, bićete srećniji!

Istraživanja su pokazala da ljudi imaju tendenciju da dva puta više prikazuju negativne emocije nego one pozitivne, kada su na samo sa svojim najbližima. Sa druge strane, ljudi skrivaju svoje negativne emocije u javnosti, tri puta ćešće, nego što će iskazati pozitivne emocije. Uzimajući ovaj prosek kao pravilo, to jednostavno znači: da kada vam osoba kaže 1 dobru vest, iza nje stoje, najverovatnije, 3 loše koje nećete čuti.. ako ništa drugo, nećete ih čuti pred drugima.

Čitajuči komentare ljudi na raznim sajtovima kao što je Facebook ili MySpace i imajući uvid u to šta rade svaki dan, došlo bi se do zaključka da u njihovima životima postoje samo dobre stvari.

Istraživanje sa Stanforda nam ukazuje da naše prepoznavanje teških trenutaka kod drugih i njihova učestalost, svima nama može pomoći u prevazilaženju opšte prisutne melanholije.

Benoit Monian, professor psihologije i istraživač u oblasti ponašanja unutar organizacija, tvrdi da “ljudi sistematski podcenjuju koliko se drugi u njihovoj blizini loše osećaju”.

Ovo je često rezultat pogrešnog uvida u koncept samoće i nezadovoljstva: “Kada su oko vas ljudi koji se zabavljaju, povuče vas ideja da vaš život i nije nešto”. Zaključak je vrlo poražavajući, da koliko god pretpostavka bila pogrešna, ona ima veliki uticaj na nas.

Deo problema leži u činjenici da ljudi, jednostavno izbegavaju da iskažu svoje loše stanje (negativne emocije) u javnosti. Veče sa prijateljima je, često, poželjniji izbor nego se osamtiti na nekoliko sati kada se stišaju radne obaveze. To direktno povlači za posledicu da samo srećnij kada smo sa društvom.  Naravno, kada jednom počne druženje i dobar provod,  retko kome pada na pamet da kvari užitak donoseći loše vesti.

“Gledajući u osmehe drugih oko vas u raznim situacijama, ljudi pomisle da su njihovi prijatelji stalno srećni”, napominje Alex Jordan doktor nauka sa Dartmouth koledža.

Da bi potvrdili ljudsku teškoću u prepoznavanju psihološkog stanja drugih oko nas, istraživači su sproveli fokusirano istraživanje na studentima. Cilji je bio utvrditi koliko pripadnici grupe pod istraživanjem iskazuju svoje emocije u javnosti. Takođe,  od ispitanika  se tražilo da kažu koliko često dele svoje emocije sa prijateljima. Baš tu se pokazalo da se negativne emocije iskazuje dva puta češće nego one pozitivne.

Malo drugačije istraživanje je tražilo od ispitanika da kažu koliko često imaju pozitivna iskustva (zabava na žurci) i koliko puta su se osećali loše (svađa sa prijateljem). Sledeći korak je bio da procene kako se njihovi prijatelji provode u situacijama koje su podelili tokom određenog vremenskog perioda. Tačnije, koliko često su njihovi prijatelji bili u stanju sreće ili tuge.

U ovom drugom segmentu istraživanja se pokazalo da su ispitanici podcenili priusustvo negativnih emocija kod drugih, a da su sa druge strane precenili količinu pozitivnih emocija. Ove zablude su se dešavale i među ljudima koji jedne druge vide kao vrlo bliske i intimne prijatelje.

Učesnici istraživanja su tokom svog studiranja tokom prvog semstra vodili lični, emotivni dnevnik u periodu od 10 nedelja. Svaki od ispitanika je imao po tri prijatelja koja su “sudili” i procenjivali kako se njihov prijatelj osećao. Kako je istraživanje teklo, pokazalo se da su ispitanici uvek smatrani srećnijim nego što zaista jesu bili.

Za sve one koji propagiraju filosfiju gde ne treba prikazivati koliko se loše osećaš sve dok ne možeš da izdržiš celu stvar, ovo i nije neki problem. Međutim, naše percepiranje tuđe sreće (ili nesreće) može uticati na naše emotivno stanje.

Treće istraživanje se bavilo baš tom korelacijom između naše percepcije tuđih emocija i našeg emotivnog stanja. Svi oni koji su “emitovali” manje negativnih emocija osćali su se usamljenije i provodili su više vremena nad svojim problemima. Svi oni koji su bili okruženi prijateljima koji su iskazivali visok procenat pozitivnih emocija, izjašnjavali su se da su manje zadovoljni svojim životima.

“Ako ste usamljeni u svojim emotivnim izazovima, to vam, sasvim razumljivo, ne predstavlja neku zabavu.” – zaključuje na osnovu svega Jordan.

Istraživači Carol Dweck i James Gross su primetili fenomen stvaranja iluzije o “savršenim” životima drugih, baš zahvaljujući sajtovima kao što je Facebook. Kada se neko od njihovih prijatelja prijavi na Facebook i pogledaju kako “savršeno” teće život drugih, on se momentalno oseća razočarano u sopstveni život.

Jordan i Monin, zbog ovakve pojave, imaju neke savete za povećavanje sreće. Uzeta su u obzir sva pomenuta istraživanja.

Jordani ističe da “niste toliko sami kao što se čini, i da niste umnogome svesni sa kojim izazovima se suočavaju vaši prijatelji.”

“Koliko god paradoksalno zvučalo”, tvrdi Monin, “ako bismo češće govorili dugima koliko smo nesrećeni ili nezadovoljni, to bi NAS SVE učinilo srećnijim na duže staze”.

Da sumiramo: međusobno ispovedanje i ravnopravno deljenje uloge “ramena za plakanje” će vam, na kraju, pomoći da efikasno izađete iz bilo kog bedaka, koliko god on bio veliki ili mali.

Reč dana je: ravnopravno…

Sa mape na telo

Ako vam neko već do sada nije ukazao na novost, Google je po završetku mapiranja planete Zemlje prešao na malo drugačiju kartografiju.

Google body browser je baš to što se može očekivati: 3D prikaz čovečijeg tela. Ceo projekat deluje na prvi pogled relativno skormno, ali ne verujemo da će se tu stati sa razvojem.

Da ste ovakvu aplikaciju videli unutar nekog multimedijalnog paketa, i to pre nekih 10 do 15 godina, bila bi zapažena, ali sada je… pa skoro i očekivana. Naravno, egzotičnost ne proizilazi toliko iz tematike nego iz toga, što je aplikacija svima pristupačna, i to na Interentu, i iz činjenice da se vrlo lako koristi.

Poput interfejsa koji je korišćen za google Maps, tako i ovde ponuđena navigacija odiše jednostavnošču. Čovečije telo je suštinski podeljeno na ravni, tačnije, na segmente prikazivanja. Prvi nivo je sama spoljašnost koja nije nešto obeležena. Zatim, idu ravni koje nezavisno prikazuju mišiće, kosti i unutrašnje organe. Celo telo je izmarkirano malim natpisima koji daju uvid u latinska imena organa koji se mogu naći u ljudskom telu.

Postoji mali, jednostavan pretraživač koji će vas brzo prabaciti na lokaciju traženog segmenta ljudskog tela. Sem standardne opcije okretanja modela po svim mogućim osama, postoji poprilično krupan zum, koji vas može dovesti u unutrašnjost srca i dublje. Za sada nema neke velike koristi od tolikog uvećanja, ali pošto je projekat u razvoju, ostaje pitanje na kom nivou će biti moguće gledati ljudsko telo, u budućnosti. Ovde, pod nivoom pretpostavljamo količinu dostupnih detalja, koja je za sada osnovna i zadovoljila bi potrebe časvoa biologije iz osnovne škole.

Bez obzira na činjenicu da ima još mesta za dodatke i poboljšanja, već ovakva aplikacija, svima dostupna, čini da se ljudi, koristeći savremene medije upoznaju sa “sobom” na vrlo jednostavan i interesantan način.

Google body browser (u 3D tehnici) je simpatičan katalog ljudskog tela koji se može pokazati korisnim, kako laicima, tako ljudima od struke. Pregled ove “slikovnice” iz anatomije je dostupan samo onima kojima su spremni da se upuste u korišćenje novih interent aplikacija kao što je FireFox 4.0 (beta), Google Chrome ili bilo kog web pretraživača koji podržava WebGL tehnologiju.

Koliko memorije staje u atom?

Fizičari su uspešno uskladištili informaciju unutar magnetnog spina atmoskog jezgra, držeći je tamo skoro 2 minuta. To su uspeli pomoću tako zvanog spintronic uređaja, što bi moglo predstavljati najmanju kompjutersku memorijsku jedinicu na svetu.

Sve bi bilo u najboljem redu da nema nekih sitnijih nedostataka: uređaj je operativan na temepraturi od 3,2 stepena Kelvina, i da bi ispravno radio zahteva magentno polje koje je oko 200000 puta jače nego ono što planeta Zemja proizvodi.

Sveukupni rezultat nije bez značaja, jer predstavlja značajan pomak u oblasti koja se zove spintronics ili u slodnom prevodu spintronika. Glavno polje istraživanja ove naučne discipline je unos i skladištenje podataka unutar magentih “kompasa” atmoskih čestica. Uobičajeno je, do sada, da se podaci skladište unutar spina elektrona, ali postojanost polja (i podataka zajedno sa njim) se meri mikrosekundama, što je potvrđeno sa dve nezavisne studije istraživača iz Australije i Jute (Utah – savezna država SAD) i publikovano u žurnalu Science.

Umesto toga, naučnici su pokušali da uskladište podatak u dugovečnijem jezgru atoma. Grupa istraživača predvođena D.R. McCamey je mapirala električni spin elektrona koji orbitiraju oko jezgra fosfora koji je dodat silikonskom poluprovodniku. Iskorišćeni su gotovo terahercni (1 000 000 000 000 Hz) elektromagnetni talasi da bi se elektronima predao određeni spin. Zatim su iskorišćeni radio talasi iz FM opsega da “zapišu” spin na samom jezgru fosfora.

Nakon 112 sekundi, spin je mapiran nazad na elektrone, tačnije električno je pročitan.  Tokom testa korišćen je klasičan binarni zapis (0 i 1), ali ističe se da cela metoda može biti iskorišćena za standardne i za kvantne kompjutere. Tačnije, prema tvrdanjama Kristofera Boema (Christopher Boehme) profesora sa univerziteta u Juti, moguće je zapisivati obe vrste podataka, i binarne i kvantne.

Pre dve godine, druga grupa istraživača je prijavila uspešno skladištenje kvantnih podataka u trajanju od 2 sekunde. Međutim, ta grupa nije čitala podatak sa mesta zapisa. Sem toga, toliko vreme je, ipak, nedovoljno za praktične potrebe.

Rad sa atomskim jezgrima je mnogo podesniji iz više razloga, ističe Boehme. Prvi ralog je manja osetljvost jezgra na promenu temeprature. Sledeća važna činjica je minimalni uticaj elektrona na stabilnost jezgra. Jezgra su poprilično usamljena, jer su rastojanja između njega i elektrona znatna u odosu na domet efekata koje proizvodi elektronski oblak oko njega.

Sledeći korak u istraživanju je proizvesti isti efekat, ali pod mnogo prihvatljivijim uslovima gde nisu potrebne ekstremno niske temeprature i prejaka magnetna polja.