GRA KOMPUTEROWA W KLASIE BIOLOGICZNEJ?

Czy pamiętacie, gdy jakiś czas temu pisałam o grze komputerowej, która uczyła swych graczy programowania w języku Java? Widać, że trend tworzenia gier komputerowych, które czegoś uczą rozwija się na potęgę, bo oto natrafiłam na podobny projekt - tym razem ze swojej działki!

Gra 3D do nauki biologii niedawno ukazała się jako projekt wymagający dofinansowania na portalu innowacji kickstarter.com. Twórcami gry są trzy kobiety (tak, tak, koniec z monopolem informatyków-dziwaków ;) ) - wszystkie mające wyksztacenie zarówno biologiczne/medyczne, jak i informatyczne. Z połączenia tych sił ma powstać... 3D Biology Video Game właśnie.

Coś, co być może wkrótce zawita do naszych klas biologicznych:
gra 3D do nauki biologii! Źródło: kickstarter.com

Ale jak uczyć się biologii komórkowej i mieć przy tym jednoczęśnie frajdę? Nic prostszego! Gra ma działać na takiej samej zasadzie jak większość gier komputerowych, tyle, że zamiast biegania po zamkach, lasach czy labiryntach, gracz znajdzie się w środku.. żywej komórki! I zamiast ratowania świata przed inwazją obcych albo zabijania niecnych rabusiów, zadaniem gracza będzie np. dostanie się do mitochondrium i pomoc komórce w wyprodukowaniu odpowiedniej ilości energii. Albo udanie się do jądra komórkowego i zdecydowanie, które geny powinny ilec ekspresji. Bomba! Jakby tego było mało, grę będzie można podłączyć do Xboxa Kinect i fizycznie manipulować białkami, chromosomami czy czym tam chcecie :)  Projekt wciąż jest w raczkującej fazie i potrzeba mu wsparcia finansowego, ale raczej nietrudno jest dostrzec potencjał tego pomysłu!  Trzymam kciuki za finansowy sukces tej gry i rychłe pojawienie się jej na rynku :)

A kończąc ten wpis chcę podzielić się taką refleksją.. żyjemy w niesamowitych czasach. Bo to nie tylko czasy kiedy w sekundzie możemy dzielić się swoją wiedzą w setkami, jeśli nie tysiącami ludzi, równocześnie czerpiąc od nich wiedzę, ograniczeni tylko posiadanym czasem i zdolnościami poznawczymi :) Do tego wszystkiego doświadczamy prawdziwej rewolucji w podejściu do uczenia się, kojarzenia i zapamiętywania faktów. Uczymy się tego jak się uczymy. A dzięki zastosowaniu tej wiedzy oraz narzędzi współczesnej technologii tworzymy nowy sposób myślenia o  "suchych fakach" -  przestajemy je kojarzyć z udręką "wkuwania", a zaczynamy widzieć je takimi jakimi są: prawdziwie fascynującą częścią naszego świata!

Do przeczytania wkrótce!

OFFTOPICARIUM-IMPREZA DLA LUDZI, KTÓRYM "SIĘ CHCE"

Skontaktował się ze mną jakiś czas temu Marcin Kotowski - absolwent MISMaP UW, obecnie
doktorant z quantum computing w Kanadzie (University of Waterloo).  Marcin, mimo, że za wielką wodą, współorganizuje pod-warszawską imprezę o nazwie Offtopicarium (o której więcej tutaj).

Offtopicarium intryguje - na pierwszy rzut oka wygląda jak ogórek kiszony z dżemem, albo harmonika w filharmoni... rzecz w tym, że genialne pomysły mogą powstać tylko z niekonwencjonalnych kombinacji! A Offtopicarium do powstawania takichż kombinacji zachęca, zobaczcie sami:

Ideą Offtopicarium jest skupienie w jednym miejscu ludzi z twórczymi pomysłami i otwartą głową, lubiących dyskutować, tworzyć i rozwiązywać problemy, nie bojących się idei niekonwencjonalnych i "offtopicowych". Słowem - Ludzi, Którym Się Chce (patrz słowniczek).

Standardowe konferencje zazwyczaj są wąsko wyspecjalizowane i niewiele miejsca zostawiają na tematy "off topic"; dodatkowo, zwykle nie dają one możliwości na kontakt ludzi z różnych dziedzin czy środowisk.

Do kogo kierujemy inicjatywę? Celujemy w ludzi z różnorodnych dziedzin, m.in. doktorantów, osoby zaangażowane w startupy, inicjatywy społeczne, projekty informatyczne. Jesteśmy otwarci na pełne spektrum form i tematów - np. matematykę, programowanie i analizę danych, edukację i aktualne problemy społeczne, a także tworzenie rzeczy pięknych, acz niekoniecznie użytecznych.

Wspólnym mianownikiem ma być pasja i chęć do realizacji własnych pomysłów (poważnych i niepoważnych) oraz dzielenia się nimi. Jeśli organizujesz coś, bierzesz udział w ciekawym projekcie, masz pomysł na interesujące przedsięwzięcie czy też chcesz się podzielić wartościowym doświadczeniem życiowym - chętnie o tym usłyszymy!

Tak więc i ja zachęcam wszystkich do wzięcia udziału w tej imprezie - nudno na pewno nie będzie! Zgłoszenia można przesyłać do 10 czerwca używając formularza, który znajdziecie na stronie Offtopicarium.  Sama impreza odbędzie się między 10 a 14 sierpnia 2012 w Dworku pod Warszawą.

A jeśli nie będziecie w stanie wziąć udziału w tym spotkaniu osobiście, to przynajmniej przesyłajcie wieści dalej, tak jak i ja to czynię :)

Do przeczytania wkrótce!

CZY WCIĄŻ EWOLUUJEMY?

...to znaczy nie jakieś tam szmery-bajery tysiące lat temu, tylko teraz, współcześnie. Opinii jest wiele i każdą można zaciekle bronić, ale oto ukazał się ostatnio artykuł w PNAS, który rzuca nowe światło na naszą (dość współczesną) naturę i wspiera popleczników naszej ciągłej ewolucji.

Artykuł pokazuje jasno, że jeszcze około 200 lat temu zachodził u ludzi - a przynajmniej u przedindustrialnych Finów -  silny dobór naturalny i płciowy.

Co to znaczy?
Co w ogóle mamy na myśli gdy mówimy o ewolucji? Przecież w przeciągu ostatnich 200 lat nie powstała żadna podrasa wielko- i małogłowych, na przykład (mimo, że nie jednemu naziście-faszyście by się to bardzo podobało). Kiedy mówimy o ewolucji, mówimy tak naprawdę o istnieniu takich różnic między osobnikami, które w efekcie przynoszą im rożną liczbę przeżywającego potomstwa.

Ewolucja człowieka,
Źródło: Wikipedia

Dobór naturalny operuje w taki sposób, że eliminuje osobniki gorzej przystosowane, tak że w rezultacie mają one mniejszą szansę na posiadanie dzieci.  W ewolucji wszystko jest względne, tak więc nie chodzi o to, by 'gorzej dostosowani' nie mieli dzieci w ogóle, ale wystarczy, że będą mieli ich mniej niż osobniki lepiej dostosowane. Jeśli różnice między osobnikami lepiej i gorzej dostosowanymi są wystarczająco duże, z czasem częstość 'lepiej dostosowanych' genów w populacji się zwiększy, a 'gorzej dostosowanych' zmniejszy, czyli będzie miała miejsce ewolucja właśnie.

Dobór płciowy jest rodzajem doboru naturalnego, ale umownie używa się go w kontekście zabiegania o płeć przeciwną i konkurencję z osobnikami tej samej płci. Stawką tutaj nie jest samo przetrwanie (umowmy się, że bycie singlem nie zabija, przynajmniej nie od razu), ale liczba spłodzonego potomstwa. Tak więc osobniki mające więcej potomstwa (poprzez atrakcyjność dla płci przeciwnej, większa płodność, skuteczniejszą konkurencję z rywalami, etc.) będą przez dobór płciowy faworyzowane.

Co wiemy?
Opisywany artykuł opiera się na danych o blisko 6000 Finach żyjących w latach 1760–1849. Badacze zwrócili uwagę na 4 rzeczy: czy dana osoba przeżyła do 15 roku życia (tj. do czasu osiągnięcia dojrzałości płciowej), czy się ożeniła/wyszła za mąż, a jeśli tak to ile razy i ile miała potomstwa.

Różnice między osobnikami były zaskakujące! Blisko połowa ludzi umarła przed ukończeniem 15 lat (=dobór naturalny!), 20% tych, co przeżyli, nigdy nie weszła w stały związek (= brak dzieci!). Ciekawe jest to, że te dane wyglądały podobnie zarówno dla zamożnych (z ziemią), jak i dla ubogich (bez ziemi), wciąż pozostawiając sporo miejsca na dobór naturalny i ewolucję.

Gdy przeanalizujemy dane pod kątem doboru płciowego, robi się jeszcze ciekawiej. Mężczyźni, którzy byli w stanie przywabić więcej partnerek, mieli więcej potomstwa. Czyli jeśli mężczyzna powtórnie się ożenił (naturalnie, tylko i wyłącznie po śmierci poprzedniej partnerki!), jego liczba potomstwa rosła, choć głównie dzięki temu, że przeważnie żenił się z młodymi kobietami, które wciąż były płodne. Całkowita liczba potomstwa między mężczyznami wahała się między 0 a 17 (!!!), więc dobór miał w czym przebierać!

Ale to przede wszystkim panowie korzystali z powtórnych ożenków - kobietom nie przynosiły one większych korzyści dostosowawczych.


Moje trzy grosze

Fajny papier, ciekawe wyniki. Co jednak mnie boli najbardziej, to to, że nie jesteśmy w stanie zobaczyć, czy różnice w sukcesie rozrodczym  u mężczyzn były związane z jakąś konkretną cechą czy grupą cech! Pomyślcie, co to mogłoby być? Skoro różnice pozostają podobne nawet pośród zamożnych osobników.. status społeczny? charyzma? opiekuńczość? ;)
  
No i naturalnie pozostaje pytanie czy wyniki zaledwie sprzed 200 lat mają jakiekolwiek odniesienie do dnia dzisiejszego? Bo nie ma mowy o 50%-owej śmiertelności do 15 roku życia, to pewne. Jak oszacować (u mężczyzn)  sukces rozrodczy w erze singli, wolnego seksu i tabletek antykoncepcyjnych? Czy różnice w sukcesie rozrodczym między współczesnymi ludźmi są wystarczące by napędzić ewolucję?

Ale mieszamy!








Courtiol, A., Pettay, J., Jokela, M., Rotkirch, A., & Lummaa, V. (2012). Natural and sexual selection in a monogamous historical human population Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1118174109

BYĆ ODPORNYM ZA SPRAWĄ CUDZYCH GENÓW...

...niemożliwe? A jednak! i to już nie chodzi o żonglowanie genami między różnymi szczepami bakterii, które dzięki temu mogą tak szybko uzyskać odporność przeciw antybiotykom, chociażby. Tym razem mówimy o czymś zupełnie innym i co najmniej tak samo ekscytującym: tajemniczy owad Riptortus pedestris uzyskuję odporność przeciwko środkom owadobójczym dzięki.. symbiotycznym bakteriom żyjącym w jego przewodzie pokarmowym, jak donaszą japońscy naukowcy w najnowszym PNAS!

Jak to działa?

Ano tak, że zamiast czekać na korzystne mutacje lub szczęśliwą rekombinację genów przodków (wszystko to losowe i czasochłonne!), które doprowadziłyby do uodpornienia się na insektycydy, owady te wykorzystują do tego bakterie z rodzaju Burkholderia. Niektóre szczepy tych mikroorganizmów rozkładają środek owadobójczy fenitrotion w celu zdobycia dla siebie energii, ale w efekcie neutralizują jego szkodliwe działanie dla swego żywiciela.  Ale o czym trzeba pamiętać, większość szczepów Burkholderii nie mają takich właściwości.

A oto bohaterwie tego postu:po lewej owad Riptortus pedestris we własnej osobie; po prawej jego przewód pokarmowy ze szczególnym wskazaniem okolicy, zamieszkanej przez symbiotyczne bakterie z rodzaju Burkholderia.
Źródło: Kikuchi et al. 2012

A czy skuteczne to?

Nawet bardzo. Ponad 70% owadów z bakteriami rozkładającymi fenitrotion  przeżywało ekspozycję na ten środek owadobójczy, w porównaniu z tylko 10-20% owadów posiadającymi bakterie bez 'rozkładających' właściwości.

Ale..?

Bakterie, o których mowa są organizmami wolnożyjącymi, pobieranymi przez nasze owady wraz ze zjadaną glebą jeszcze w stadium larwy. Nie ma żadnych dowodów sugerujących, że bakterie te są przenoszone z rodziców na potomstwo czyli, że każdy osobnik musi na własną rękę "zdobyć" swoją pulę bakterii.

No i co z tego?

Ano to, że raczej nie można tutaj mówić o jakimkolwiek planowaniu czy strategii ze strony owadów. Siłą rzeczy w glebach spryskiwanych fenitrotionem można znaleźć więcej bakterii rozkładających ten związek - czyli łatwiej jest "wyłapać" je owadom i przysposobić w swoich kiszkach.

Niezależnie od wszystkiego, nie są to dobre wieści dla rolników uprawiających soję - bo to głównie na niej pasożytują opisywane owady.

Odporność (którą można dosłownie "złapać"!) dodaje jeszcze jeden element do i tak bardzo skomplikowanej układanki o nazwie "ewolucja odporności" i tworzy nowe pytania o to, jak sobie z nią radzić w rolnictwie. 



Kikuchi, Y., Hayatsu, M., Hosokawa, T., Nagayama, A., Tago, K., & Fukatsu, T. (2012). Symbiont-mediated insecticide resistance Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1200231109  

CZY CZERWONE MIĘSO NAPRAWDĘ NAS ZABIJA?

W ubiegłym miesiącu zrobiło się głośno o szczególnym artykule opublikowanym przez naukowców z Harvard School of Public Health. gdzie rzekomo pokazano, że jedzenie czerwonego mięsa zwiększa ryzyko zgonu o blisko 20%. Media oszalały. BBC podchwyciło temat momentalnie, omawiając badania podczas porannych serwisów informacyjnych i w godzinach najwyższej oglądalności. Zresztą  większość gazet w Wielkiej Brytanii zaraz też prześcigało się w czerwono-mięsnej panice. Polska nie pozostała w tyle, publikując podobne doniesienia na takich portalach jak Gazeta Wyborcza,  TVP, Wprost czy PAP.

O co tyle hałasu?

Otóż wspomniani badacze podsumowali dane o diecie, zachorowalności i śmiertelności w sumie ponad 120 000 pracowników służby zdrowia i pielęgniarek - uczestników badania epidemiologicznego. Uczestnicy ci za sprawą formularzy donosili naukowcom co 4 lata o szczegółach swojej diety, nałogach, masie ciała, itp. A działo się przez niemała ponad 20 lat. Gdy badania zostały zakończone, badacze wzięli wszystkie dane i sprawdzili czy jakiś szczególny czynnik ich stylu życia ma związek ze śmiertelnością czy zapadalnością na którąś z chorób. No i Eureka! Okazuje się, że jeśli porównamy ze sobą osoby, które spożywały najwięcej czerwonego mięsa z tymi, które spożywały go najmniej, to okazuje się, że te pierwsze mają podwyższone ryzyko śmierci o 7-19%.

A teraz: co to wszystko znaczy? I czy musimy już na zawsze pożegnać się ze schabowym?

Które mięso wybrać?
Źródło: Wikipedia

1) Epidemiologia obserwacyjna i tylko obserwacyjna.
Przede wszystkim badania te zaliczają się do dziedziny tzw. epidemiologii obserwacyjnej, o której mówi się, że generuje hipotezy do testowania. Dlaczego? Bo tutaj na podstawie najczęściej bardzo dużej próby pacjentów szuka się związków (to jest korelacji) między chorobami/śmiertelnością a potencjalnymi czynnikami ryzyka. Piszę korelacji, która wcale nie musi oznaczać przyczynowości. Aby przekonać się czy nawet bardzo silna korelacja faktycznie wskazuje związek przyczynowo-skutkowy, należy przeprowadzić porządny eksperyment. W tym przypadku oznaczałoby to w najprostszym przyspadku podzielenie losowych pacjentów (lub takich o bardzo zbliżonym trybie życia, zależy od naszej strategii i dostępnych funduszy na badania) na dwie grupy: wegetarian i "czerwonych mięsożerców". Podczas trwania eksperymentu nadzorujący naukowcy powinni sumiennie rejestrować spożywane przez uczestników produkty i ich skład. Później po latach-latach możnaby się przekonać czy grupa mięsożerców faktycznie ma podwyższone ryzyko śmierci w porównaniu z grupą wegetarian. Nic takiego nie miało tutaj miejsca - mamy informacje o korelacji i nic więcej.

[Tak na marginesie: na samym początku pisania tego bloga wspomniałam tylko o tym, a teraz nareszcie wyjaśniam, dlaczego trzeba być ostrożnym w interpretowaniu wyników podobnie przeprowadznych badań, które mogą dotyczyć picia alkoholu (w tym czerwonego wina), jedzenia oliwek, szczypiorku, kaparów czy czego tam sobie chcecie.]


2) Jak nie mięso, to może coś innego?
Z korelacją są problemy. Bo skoro nie możemy powiedzieć, że to czerwone mięso zwiększa ryzyko śmiertelności, to co? Otóż większość mediów zignorowała fakt, że w tym badaniu zwiększona ilość spożywanego czerwonego mięsa była częściej związana z tzw. niezdrowym trybem życia (to jest paleniem, piciem alkoholu, brakiem ruchu) i jego wskaźnikami (wysokim BMI, ciśnieniem krwi, itd). Te czynniki zacierają prawdziwy obraz związku między spożywaniem mięsa (i niezdrowym trybem życia w ogole) a śmiertelnością i na podstawie samej tylko korelacji niewiele możemy na ten temat powiedzieć.

3) Ryzyko śmiertelności to nie śmiertelność
Media komentując ten artykuł najczęściej pisały o wzroście śmiertelności (a 20% w tym przypadku istotnie oznaczałoby ludobójstwo!), co jest albo niezrozumieniem wyników badań albo celową manipulacją. Opisywany artykuł donosi o wzroście ryzyka śmiertelności u osób jedzących czerwone mięso.  Co za różnica? Fundamentalna! Wyobraźmy sobie populację wegetarian, gdzie śmiertelność wynosi 25% (i jej ryzyko jest na stałym poziomie R = 1). Następnie pomyślmy o populacji "czerwonych mięsożerców". Jaka byłaby ich śmiertelność, jeśli zwiększymy poziom ryzyka śmierci do R=1.2 (większe o 20%)? Wtedy mnożymy śmiertelność wegetarian przez zwiększone ryzyko śmierci, co daje 0.25 x 1.2 = 0.3 = 30%. Tak więc całkowita śmiertelność "czerwonych mięsożerców" zwiększyłaby się w sumie o 30% - 25% = 5%. Natomiast gdyby śmiertelność wegetarian wynosiła na wstępie 5% (dużo bardziej realistyczny scenariusz), to śmiertelność mięsożerców wyniosłaby wtedy 0.05 x 1.2 = 0.06 = 6%! Oznacza to, że różnica w śmiertelność między wegetarianami a mięsożercami wyniosłaby zaledwie 1% !

Tak więc raz jeszcze trzeba uważać co się czyta w mediach i warto się 5 razy zastanowić (i 10 razy spawdzić sens samych informacji) zanim totalnie zmienimy naszą dietę i wywrócimy nasze całe życie do góry nogami.

Do szerszej dyskusji (i krytyki!) wybujałych interpretacji opublikowanych przez Harvard School and Public Health badań zapraszam na anglojęzyczne blogi: Zoe Hardcombe czy Gary'ego Taubesa. 


Do przeczytania wkrótce!

Pan, A., Sun, Q., Bernstein, A., Schulze, M., Manson, J., Stampfer, M., Willett, W., & Hu, F. (2012). Red Meat Consumption and Mortality: Results From 2 Prospective Cohort Studies Archives of Internal Medicine, 172 (7), 555-563 DOI: 10.1001/archinternmed.2011.2287

POWRÓT I NOWOŚCI

Po długim (DŁUGIM!) czasie nie-pisania spowodowanym zawirowaniami w mniej wirtualnym świecie (tak, tak, pożegnałam się już z Anglią i piszę teraz do was z zaśnieżonej Szwecji) wracam do blogowania i moich wydurzeń o nauce, jej odkryciach i popularyzacji.

Ale zanim przyjdzie co do czego, to muszę uprzedzić, że właśnie rozpoczęłam mój ostatni rok doktoratu, więc na pewno rzadziej będę publikować kolejne posty, choć z pewnością chęci mi nie brakuje - gorzej z czasem...

Co więcej, żeby nie było zbyt łatwo, rozpoczęłam pisanie angielskiego bloga poświęconego chwale i wyzwaniom kariery uniwersyteckiej: scienceprone.  Tak więc tych z was, dla których angielski nie jest językiem zupełnie obcym, zapraszam do śledzenia i komentowania również tego bloga.

Do przeczytania wkrótce!