Új Szó, 2000. október (53. évfolyam, 226-251. szám)
2000-10-21 / 243. szám, szombat
Tudomány és technika ÚJ SZÓ 2000. OKTÓBER 21. Ritka az a betegség, melyet egyetlen gén hibája okoz A világegyetem történetének kezdetén, az ősrobbanás idején egyenlő mennyiségben keletkezett anyag és antianyag Emberi génbetegségek modellezése egereken ÖSSZEFOGLALÓ Az egerek genetikai szempontból 95 százalékig emberek: csaknem minden emberi gén megfelelőjét megtalálni bennük. A beteg embert beteg egerek modellezhetik. Rajtuk lehet tanulmányozni az emberi betegségek kialakulását, lefolyását és gyógyítását. Ezért írta a Nature, hogy a kilencvenes évek „az egerek évtizede”. 4000-nél több betegségről biztosan tudjuk, hogy genetikai eredetűek, de csak kevésnek a génjét sikerült azonosítani. Az első a halálos agykárosodást okozó Cho- rea-Huntington-kór génje volt. Persze ritka az olyan betegség, amit csak egyetlen gén hibája okoz. Sokkal több ember szenved magas vérnyomásban, rákban, skizofréniában, tehát olyan betegségekben, amiket több, részben még ismeretlen gén kölcsönhatása és gyakran a környezeti hatások együttese okoz. Mivel az egerek és emberek genetikailag nagyon hasonlóak, a genetikai eredetű betegségek mindkettejüknél legalábbis nagyon hasonló tünetekkel jelentkeznek. Példa erre egy 1947-ben felbukkant mutáns, az úgynevezett Splotch-egér. A hasán levő fehér folt arról árulkodott, hogy valami nincs rendben vele. Valóban kiderült, hogy szívhibája van. Ma már ismert, hogy a Splotch-egérnek a Pax3-génje hibás. Nem sokkal később az embernél is azonosították ezt a gént, amelynek hibája a Wa- ardenburg-szindrómát okozza. Az ilyen emberek süketek, probléma van a szívükkel, különböző színű a szemük, és gyakran egy fehér fürt van a hajukban. A Pax-génekkel szerzett tapasztalatai adták Balling professzornak az ötletet, hogy a müncheni Környezeti és Egészségi Kutatóközpont területén levő, „egérkórház“ elnevezésű állatházban az emberi genetikai betegségeket módszeresen egereken modellezze. (A Természet Világa alapján ) Új fejezet a génversenyben és az orvostudományban Egerek és emberek ÖSSZEFOGLALÓ A Celera Genomics cég bejelentette, hogy hamarosan elkészül három egértörzs teljes genet., ai információinak feltérképezésével. A Celera 95%-os készültséget jelentett a bázispárok sorrendjének megállapítását illetően. Az egerek genetikai állománya az emberéhez hasonló nagyságú, s mintegy 3,1 milliárd bázispárból áll. Az egerek genetikai állományának ismerete igen értékes eszköz lesz az orvosgenetikai kutatásokat végző tudósok kezében, akik modellként használhatják az állatokat. Lehetőség nyílik ugyanis az ember és az egér genetikai állományának összehasonlítására, az azonos gének és szabályozó régiók megtalálására. (O-o) Vizuális szexközpont azonosítása a férfiagyban Jelentős előrelépés ÖSSZEFOGLALÓ Francia kutatók valószínűleg megtalálták azt a területet a férfiagyban, amely kulcsszerepet játszik a nemi izgalom kialakításában. A kutatások célja annak megállapítása volt, hogy mely agyi területek állnak közvetlen kapcsolatban a vizuális inger hatására bekövetkező nemi izgalom kialakulásával. A kísérleti alanyoknak - kilenc egészséges heteroszexuális férfinak - a vizsgálathoz alkalmas fényképeket és rövidfilmeket mutattak be, miközben nyomon követték agyműködésük változásait, illetve folyamatosan mérték pulzusukat és vérnyomásukat, továbbá tesztoszteronszintjü- ket. A vizsgálatok során az agy egyik része különösen aktívnak bizonyult. A szóban forgó terület a claustrum, amely a nagyagy halántéklebenyének egyik úgynevezett szürkemagva (a kéreg alatt elhelyezkedő idegsejt-csoportosulá- sa). A claustrumról egyelőre nem sokat tudunk: feltételezhető, hogy az insula nevű agyi területről vált le, s nem tisztán szürke magterület. A felfedezés előrelépést jelenthet a pszichés zavarokból adódó szexuális problémák természetének mélyebb megértésében. Jerome Redoute és kollegái (Center for Medical Research of PET, Lyon, Franciaország) részletes beszámolója a Human Brain Mapping c. szaklap novemberi számában jelenik meg. (Origó) Negyedmilliárd éves organizmusokra bukkantak Hibernációs világcsúcs ÖSSZEFOGLALÓ Minden eddiginél idősebb élőlényeket fedeztek fel amerikai kutatók. A negyedmilliárd éves „hiber- nációt” átvészelt baktériumok egy 600 méteres mélységből felhozott sókristályból kerültek elő. A 250 millió éves organizmusok mintegy tízszer idősebbek az eddigi „csúcstartóknál”, s még jó néhány millió évvel a dinoszauruszok megjelenése előtt lehettek utoljára aktívak. Eddig azokat a baktériumspórákat tartották a legősibb élőlényeknek, amelyek 25-40 millió éves borostyánban lévő méhekből kerültek elő. Most felfedezett társaik jóval több időt töltöttek a baktériumok ezen igen ellenálló, „tetszhalott” állapotában, amely kedvezőtlen környezeti feltételek esetén alakul ki. A primitív egysejtűeket tartalmazó sókristály egy Új-Mexikó (USA) délkeleti részén fekvő barlangból került elő. A modem Bacillus törzsekre emlékeztető baktériumok a kristályból való óvatos kiszabadítást követően osztódásnak és növekedésnek indultak a táptalajon. A fajt Bacillus permiansnak nevezték el a felfedezők (dr. Russel Vreeland és munkatársai, West Chester University, Pennsylvania, USA), mivel a 250 millió éves kor a perm időszak végét jelzi a földtörténetben. A nem mindennapi lelet felfedezése ismét felszíthatja az ún. pánspermia elmélet körüli vitákat. Eszerint az élet nem a Földön fejlődött ki, hanem kozmikus becsapódások (meteoritok, üstökösmagok) juttatták csíráit bolygónkra. Bár dr. Vreeland inkább a helyben történt kifejlődés oldalán áll, a felfedezés fényében nem zátja ki az utóbbi nézet elméleti lehetőségét sem. A tudós elmondta, hogy hasonló sókristályokat marsi eredetű meteoritokban is találtak, így a jövő Mars-szondái számára izgalmas lehetőséget kínál az ilyen képződmények vizsgálata. A Nature című tudományos hetilapban közölt beszámolójukban a kutatók gyakorlatilag kizárták annak lehetőségét, hogy a sókristály a vizsgálatok közben modem baktériumokkal szeny- nyeződött (ennek esélyét 1 az 1 milliárdhoz becsülik). Más szakemberek szerint azonban további, megismételt vizsgálatok szükségesek a felfedezés megerősítéséhez. S. T. Már üzemel az antianyaggyár Üzemel az antianyaggyár. Ha az anyag és antianyag nem vált volna szét az ősrobbanás után, akkor a teljes tömeg szétsugárzódott volna, vagyis csak fényből állna a világ. (Kép: Népszabadság) Genf. Néhány hete antianyaggyár (antimatter factory) üzentei a CERN-ben, a genfi nemzetközi részecske- fizikai kutatóközpontban. A gyár megnevezés arra is utal, hogy az antianyag előállítása túljutott a laboratóriumi kísérletek szintjén, és üzemszerűen állítanak elő antianyagot a fizikai kísérletekhez. JÉKI LÁSZLÓ A világegyetem történetének kezdetén, az ősrobbanás idején egyenlő mennyiségben keletkezett anyag és antianyag, napjainkban viszont az általunk ismert univerzumban csak anyag létezik, antianyag nem. A fizikusok ez utóbbit csupán a XX. században fedezték fel. 1927-ben Dirac híres egyenlete jósolta meg létezését, e szerint minden részecskének van ellentétes töltésű párja. 1932-ben ködkamra segítségével mutatták ki a negatív elektron antirészecskepár- ját, a pozitront. Az első antiprotont 1955-ben észlelték, és csak negyven évvel később, 1995-ben sikerült a CERN-ben néhány antianya- gatomot, vagyis antiprotonból és antielektronból (pozitronból) álló antihidrogént létrehozni. Az anti- részecskék azonban a földi környezetben rendkívül rövid életűek. Ha egy pozitron elektronnal találkozik, akkor a két részecske szétsugárzódik, két-három gammafotonná alakul. Ugyanígy alakul át a többi részecske is, ha ellentétes töltésű antirészecskepárjával találkozik. A CÉRN-ben az antiprotonok előállítása egy hatalmas régi részecske- gyorsítóban, a 26 GeV energiájú protonszinkrotronban kezdődik. Nagy energiájú részecskeütközésekben sokféle részecske keletkezik, köztük nagy energiájú antiprotonok is. Ezeket különválasztják a többi részecskétől, és addig gyűjtik, majd tárolják őket, míg elegendően nagy mennyiség nem gyűlik össze belőlük. Ezután a nagy energiájú antiprotonokat adagokban, csomagokban juttatják át a következő egységbe. Ez a CERN-ben lévő, a több kilométer kerületű gyorsítókhoz képest kicsinek minősülő részecskegyorsító, kerülete mindössze 188 méter. 1ú- lajdonképpen nem is gyorsító, hanem lassító, az antiprotonokat alaposan lelassítják benne (AD - antimatter decelerator). Ez a gyár új egysége, az antiprotonok sebessége itt már végül csak alig tizede a fény sebességének. Ezekben a berendezésekben állítják tehát elő az antianyagot, amelyet különféle kísérletekben használnak fel. Miben különböznek a protonok és az antiprotonok? Három nagy kísérleti rendszer várja az antiprotonokat. Két kísérletben (ATHENA és ATRAP) az anti- protonokhoz antielektront adnak hozzá, atomi antihidrogént hoznak létre. Az antihidrogén-készítéshez tovább kell lassítani a gyárból érkező antiprotonokat, hogy egyszerűen össze lehessen „szerelni” őket. Az elektromágneses tér segítségével zárják ketrecbe az apró részecskéket, sebességük ekkor már csak a fénysebesség milliomodré- szének nagyságrendjébe esik. Korábbi sebességükhöz képest szinte állnak, és így hozzá lehet kezdeni alaposabb tanulmányozásukhoz. A harmadik kísérlet az ASACUSA nevet kapta, ez egy japán-dán-ma- gyar együttműködés. A negatív töltésű antiproton az egyik elektron helyébe lép, és így egy nagyon különleges atom jön létre, amelyen részletesen tanulmányozni lehet az antiproton és a közönséges anyag kölcsönhatását. Valamennyi kísérletnek az a végső célja, hogy feltárják: töltésükön kívül miben különböznek egymástól a protonok és az antiprotonok, az anyag- és az antianyag-részecskék. Ma csak azt tudjuk, hogy a proton pozitív, az antiproton negatív töltésű. De léteznie kell más elté- rés(ek)nek is, különben nem élhetnénk anyagi világban. Ezek a különbségek csak nagyon kicsik lehetnek, például az eddigi vizsgálatokból már tudjuk, hogy a proton és az antiproton tömege maximum egy tízmilliárdod résszel különbözhet egymástól, ha egyáltalán van eltérés. Márpedig valamilyen eltérésnek lennie kell. A részecskék és antipárjuk közti ma még ismeretlen különbségeknek köszönhetjük ugyanis, hogy léteznek az égbolt csillagai, galaxisunk, a Tejút, benAz általunk ismert univerzumban csak anyag létezik, antianyag nem. ne a Naprendszerrel, a Földdel és rajta a sokszínű élettel. Ha nem lenne különbség, ha az anyag és antianyag nem vált volna szét egymástól az ősrobbanás után, akkor a teljes tömeg szétsugárzódott volna, vagyis csak fényből állna a világ. A szemét jelenléte talán sehol nem okoz olyan sürgető problémát, mint a világűrben - tartják a NASA-szakértők Akár súlyos tragédiák okozója is lehet ÚJ SZÓ-ÖSSZEFOGLALÓ A szemét jelenléte talán sehol nem okoz olyan sürgető problémát, mint a vüágűrben. Ott ugyanis akár tragédiák okozója is lehet. A NASA az Egyesült Államok légierejével karöltve most egy olyan műszert készít, amely hatásos védekezést jelenthet az űrszemét ellen. űrszemétnek nevezünk minden olyan vüágűrbe küldött eszközt, ami már nem működik. így minden műhold, kiégett rakétafokozat, űrállomásról elszabadult alkatrész, melyet már nem használnak és még Föld körüli pályán kering, űrszemétnek számít. A nagyobb tömegűek idővel belépnek a Föld légkörébe és elégnek. A kisebbek azonban tartósan Föld körüli pályán maradhatnak, veszélyeztetve ezzel a még működő műholdakat, illetve az emberes expedíciók biztonságát. Az űrszemét már évek óta gondot okoz az űrkutatási hivataloknak. Hiszen minden egyes darab pályáját radarral kellene nyomon követni (ez azonban a kisméretűeknél gyakorlatilag nem lehetséges). Ma már minden műhold pályáját úgy tervezik, hogy működése során a lehető legkevesebb űrszeméttel találkozzon. Az épülő nemzetközi űrállomás pályáját folyamatosan körülbelül 400 lön magasan kell tartani, mert majdani hatalmas napelemtábláira nézve az alacsonyabb pálya veszélyes lehet. (A legtöbb műhold ugyanis 200-300 km magasságban kering.) A nemzetközi űrállomásnak azonban nagyobb védettségre van szükségre - vélik az amerikai kutatók. Ezért egy olyan „lézerseprű” kidolgozását kezdték meg, amely az űrállomásról földi irányítással képes elpusztítani, illetve Megkezdték az űrállomást védő „lézerseprű” kidolgozását. pályájáról eltérítem a kisebb testeket. Ä lézerrendszert az úgynevezett Orion-terv keretein belül valósítják meg. A terv szerint, ha egy test közeledik az űrállomáshoz, akkor három dolog képzelhető el. Ha a test átmérője 1 centiméter alatti, akkor nem jelent veszélyt, az állomás fala megvédi az űrhajósokat. Ha 1 és 10 cm közötti, akkor kell bevetni a „lézerseprűt”. Ilyenkor az objektumot a lézer felhevíti, hogy az kisebb darabkákra essen szét. 10 cm- nél nagyobb testek esetén pedig az eddig is használatos eljárást alkalmazzák, azaz kikerülnék a testet. Ez az elkerülő manőver az űrrepülővel aránylag könnyen kivitelezhető, de egy futballpálya méretű űrállomásnál már jóval nagyobb pontosságot igényel. Az Orion-terv vezetője, Jonathan Campbell szerint a „lézersep- rűvel” két év alatt el lehet pusztítani az űrállomás pályájáról minden potenciálisan veszélyes testet. Egy ilyen „takarítás” ára az előzetes becslések szerint 200 millió dollár. A prototípus elkészítésével azonban még várni kell. A tudósoknak a tesztelés beindulása előtt ki kell dolgozniuk, hogy a rendszer felismerje az egyes elpusztítandó testeket. Különböző energianyalábbal kell „megtámadni” ugyanis a két centiméteres vagy egy tíz centiméteres testet. Teljes sikerről pedig csak akkor lehet majd beszélni, ha a 10 centiméternél nagyobb testek ellen is használható lesz a lézer. A nagyobb darabokat nem érdemes elpusztítani, hiszen a szétesésük után keletkező részek egyenként is veszélyt okoznának. Ezért a szakemberek most azt vizsgálják, hogyan lehetne a lézer segítségével egyszerűen eltéríteni az űrszemetet az űrállomás, esetlég más, veszélyeztetett műhold pályájáról. Az űrszeméttel kapcsolatban már több nemzetközi határozat született. Ilyen például az ENSZ- közgyűlés által elfogadott, 1972- ben hatályba lépett felelősségi egyezmény, amely kimondja, hogy az országok felelősek minden olyan kárért, amit az általuk indított vagy készített űrobjektum okoz. Legutóbb az ENSZ III. űrkutatási világkonferenciáján tavaly elfogadott bécsi nyilatkozatban esik szó az űrszemét problémájáról. Több szakember mindezek ellenére felháborítónak tartja a NASA és az amerikai légierő kísérleteit. Szerintük ugyanis az Egyesült Államok „lézerseprű” és „Orion-terv” néven egy kis hatótávolságú lézerfegyvert kíván kifejleszteni. Fegyverek világűrbe telepítését pedig több nemzetközi szerződés is megtiltja. A NASA cáfolja a vádakat. Az Orion-terven dolgozó tudósok szerint a „lézerseprű” nem minősül fegyvernek, hiszen nem képes eltéríteni nagyobb tömegű testet, így például egy támadórakétát. Abban pedig a viták ellenére mindenki egyetért, hogy az űrállomáson tartózkodó űrhajósok biztonságának megőrzése minden tekintetben elsőbbséget élvez. H. F.
