En viktig del av fysiken handlar om att försöka förstå fenomenen omkring oss i termer av hur elektroner och atomkärnor rör sig i tid och rum. I princip är det enkelt eftersom det i huvudsak bestäms av den elektriska kraften, men i praktiken blir det svårt.

– Den tekniska nyttan av ökad förståelse kan inte överskattas. Till exempel beror många materialegenskaper i detalj på hur elektronerna påverkar varandra, säger professor Jan-Erik Rubensson, som lett studien.

För att studera hur elektroner som är bundna i en atom växelverkar är det naturligt att börja med heliumatomen, som bara har två elektroner. När heliumatomen försätts i vissa ”dubbelexciterade” tillstånd kan den ge ifrån sig energi, antingen genom sända ut en av elektronerna eller en foton (ett ljuskvantum). Uppsalaforskarna har tidigare visat att det är en subtil balans som får atomen att bestämma sig för om den ska sända ut det ena eller det andra. Om man sätter atomen mellan två metallskivor och varierar den elektriska spänningen kan man påverka denna balans och få atomen att bestämma sig. Genom att ändra spänningen kan man reglera balansen som man vill, och spänningarna som behövs är små, mycket mindre än dem man får ur vägguttaget.

Nu har forskarna demonstrerat att också magnetfält ger mycket större effekter än man hittills trott. Här räcker det med små magnetfält, inte större än i enkla kylskåpsmagneter. Observationerna är viktiga för grundläggande atomfysik, och har inspirerat gruppens amerikanska medarbetare till att utveckla ny teori.

– Dessa insikter kan vara viktiga för att förstå plasmor i magnetfält, både ute i rymden och i fusionsanläggningar på jorden, säger Jan-Erik Rubensson.

Referens: Phys. Rev. Lett. 97, 253002 (2006).

Kontaktinformation
För mer information, kontakta Jan-Erik Rubensson, 070-425 04 80, 004930 6392 5010, e-post: Jan-Erik.Rubensson@fysik.uu.se

Undersökningen har genomförts av en grupp svenska och norska forskare under ledning av Staffan Bensch vid Ekologiska institutionen på Lunds universitet och Olof Liberg vid Grimsö forskningsstation i Bergslagen. Bakom studien står SKANDULV, en paraplyorganisation för varforskning i Skandinavien.

Vargen utrotades i Skandinavien på 1960-talet. Omkring 1980 invandrade två vargar från den stora finsk-ryska stammen och grundade en vild vargstam hos oss. En tredje varg från den finsk-ryska stammen invandrade i början på 90-talet. Dessa tre vargar har grundat vår nuvarande vargstam. Denna har nu vuxit till ungefär 150 individer. På grund av den smala avelsbasen är stammen kraftigt inavlad. Med hjälp av tidigare DNA-analyser gjorda i Lund har SKANDULV lyckats konstruera ett komplett släktträd för hela vargstammen. Detta är näst intill unikt inom viltekologin men en förutsättning för att kunna beräkna s k inavelskoefficienter.

– Inavelskoefficienten är ett mått på hur kraftigt inavlad en individ är. Den kan variera mellan 0 och 1. När t ex två syskon parar sig blir inavelskoefficienten 0,25. I dag ligger den genomsnittliga inavelskoefficienten för de skandinaviska vargarna nära denna nivå. Och våra analyser har visat att denna inavel redan medfört att de föder färre ungar, säger Staffan Bensch.

Inavelskoefficienten baseras på kännedomen om hur släktträden ser ut. Men samtidigt utvecklas de molekylärbiologiska metoderna och kunskapen om hur individernas arvsanlag ser ut växer. Den tidigare analysen som enbart byggde på inavelskoefficienterna har nu av den svensk-norska forskargruppen kompletterats med analys av den genetiska variationen hos varje individ, och då modifieras de tidigare resultaten.

– För varje given inavelsnivå verkar det som om de vargar som har den största genetiska variationen också får större möjligheter att fortplanta sig än de andra vargarna, konstaterar Staffan Bensch. Vi vet inte om det beror på att de är friskare och starkare och har större möjligheter att nå reproduktiv ålder eller om de oftare väljs som partner av det motsatta könet.

– Naturligtvis går genetisk variation ändå förlorad men i betydligt långsammare takt än vi hitintills trott. Om man då och då tillför nytt genetiskt material i form av en varg utifrån kan de positiva effekterna av större genetisk variation bibehållas längre än vad som tidigare beräknats.

– Våra resultat är också av intresse för små populationer av andra rovdjur. Många rovdjur har stora revir, och i reservaten har man kanske utrymme bara för några få revir. Då måste man emellanåt se till att individer med ny genetiska variation tillförs. Förmodligen behöver detta inte göras särskilt ofta om den genetiska variationen bibehålls på samma sätt som vi observerat i den skandinaviska vargpopulationen.

Kontaktinformation
Professor Staffan Bensch nås på 046 222 42 92 eller 0706 82 78 64 och docent Olof Liberg på 070 39 49 519. Artikeln i PLoS ONE heter Selection for Heterozygosity Gives Hope to a Wild Population of Inbred Wolves. Som författare står Staffan Bensch, Henrik Andrén, Bengt Hansson, Hans Chr. Pedersen, Håkan Sand, Douglas Sejberg, Petter Wabakken, Mikael Åkesson och Olof Liberg.

– Resultaten tyder på att problemen med hormonstörande påverkan på fisk inte är lika utbredda i Sverige som i många andra europeiska länder. Detta beror troligtvis på att svenska reningsverk har reningstekniker som reducerar mängden hormonstörande ämnen, eller på att utspädningen av avloppen i recipienterna är större än i många andra länder. Detta betyder dock inte att svenska vatten är helt fria från problemet. Vi har sett att hormonstörande effekter förekommer lokalt i recipienter med låg utspädning och utsläpp av otillräckligt renat avloppsvatten, säger Maria Pettersson

P-pilleröstrogenet etinylestradiol som kvinnor utsöndrar via urinen och avföringen bryts inte alltid ner i reningsverken utan kan läcka ut i vattenmiljön med det renade avloppsvattnet. Eftersom det finns många likheter mellan hormonsystemen hos människan och övriga ryggradsdjur kan till exempel fiskar påverkas av de östrogener som människan utsöndrar. Dessutom finns det industrikemikalier som visat sig påverka fiskars hormonsystem, till exempel nonylfenol och bisfenol A. Utsläpp från cellulosaindustrier har också visat sig innehålla ämnen som kan påverka fiskars hormonsystem.

– Vi har kunnat visa att hanfiskar som exponeras för kommunalt avloppsvatten i vissa fall börjar producera ett ägguleämne som normalt bara finns hos könsmogna honor. Vi har också kunnat påvisa de naturliga östrogenerna, p-pilleröstrogenet etinylestradiol, och de östrogenlika kemikalierna nonylfenol och bisfenol A i renat avloppsvatten. Samma östrogena ämnen uppmättes också i gallvätska från fiskar som exponerats för avloppsvatten vilket visar att fisken tar upp ämnena från vattnet, säger Maria Pettersson.

Genom att jämföra olika typer av kommunala reningsverk har Maria Pettersson och hennes kollegor kunnat konstatera att uppehållstiden i de biologiska reningsstegen är en viktig faktor när det gäller att reducera mängden östrogena ämnen i avloppsvatten samt att ett sandfilter bidrar till ytterligare reducering.

För att undersöka förekomsten av hormonella störningar hos vild fisk har Maria Pettersson och hennes kollegor genomfört en fältstudie längs Östersjökusten. Inga tydliga hormonella effekter kunde observeras på fisken i de undersökta recipienterna, varken utanför kommunala reningsverk eller utanför cellulosaindustrier.

– Detta är troligen tack vare god utspädning av avloppen i recipienterna. Men problemen kan inte helt uteslutas eftersom hormonstörande effekter fortfarande kan förekomma lokalt i recipienter med låg utspädning och utsläpp av otillräckligt renat avloppsvatten, säger Maria Pettersson

Avhandlingens titel: Endocrine disrupting compounds in effluent waters – Chemical analysis to evaluate exposure of fish

Kontaktinformation
Mer ytterligare information:
Maria Pettersson, Institutionen för tillämpad miljövetenskap (ITM), Enheten för analytisk miljökemi, tfn 08-674 71 69, mobil 0768-84 44 26, e-post: maria.pettersson@itm.su.se

– Vi har lärt oss mycket om de så kallade gammablixtarna den senaste tiden, berättar Jesper Sollerman. Dessa korta skurar av energirik strålning hade ju varit en gåta för forskarna mer än 30 år innan vi häromåret lyckades visa att de hör samman med supernovor. Det var ett avgörande genombrott som visade att blixtarna uppstår då massiva stjärnor dör, säger Jesper Sollerman.

Sedan dess har forskargruppen vid DARK fortsatt utforska kopplingen mellan gammablixtar och supernovor. Det gäller både korta gammablixtar, röntgenblixtar och nu även långa blixtar utan supernovor.

– Att vi har lyckats göra ett flertal genombrott inom gammablixtforskningen beror främst på den effektiva satelliten SWIFT som hittar alla dessa intressanta explosioner, fortsätter Jesper Sollerman. Att vår grupp lyckats publicera fem artiklar i Nature de senaste fyra åren visar mest hur hett och aktivt detta område är för tillfället. Den senaste artikeln handlar nu om två gammablixtar som faktiskt inte hör samman med supernovor.

Det var gammablixtarna GRB 060505 och GRB 060614 från 5 maj respektive 14 juni i år som visade sig ligga i relativt närbelägna galaxer. Trots detta visade de inte någon supernova.

– Det här var mycket överraskande, säger Jesper Sollerman. Vi har ju nu etablerat att långa gammablixtar kommer från massiva stjärnor som dör. Detta följs oftast av en gigantisk supernovaexplosion där hela stjärnan sprängs i bitar, men här letade vi förgäves efter supernovan. Min tolkning av de nya observationerna är att vissa mycket massiva stjärnor dör utan en sådan explosion. De störtar sannolikt samman till ett stort svart hål. I vissa fall åtföljs de av en gammablixt, men oftast dör nog stjärnan utan att vi hör ett enda pip från den.

Att massiva stjärnor dör utan att kasta ut material berikad på tyngre grundämnen har konsekvenser för flera andra områden inom astronomin, menar Jesper Sollerman. Det spelar en roll för stjärnbildningen och för våra teorier om hur de tyngre grundämnena som vi själva består av tillverkas i universum.

Länk till artikeln
http://www.nature.com/nature/journal/v444/n7122/abs/nature05375.html

Ytterligare information
Jesper Sollerman, Institutionen för astronomi, tfn 08-5537 8554, e-post jesper@astro.su.se.

Den genetiska information som finns lagrad i vårt DNA styr vilka proteiner kroppens celler tillverkar. Proteinerna är livsnödvändiga och styr alla viktiga processer i kroppen. Men för att informationen i DNA ska kunna tolkas av cellerna skapas en kopia som kallas RNA. När en cell behöver ett visst protein måste den genetiska koden för proteinet uttryckas. Genen kopieras till budbärare, RNA-molekyler (mRNA), för att föra informationen ur kärnan för vidare behandling. Föregångaren till mRNA är en annan molekyl, prekursor-RNA (pre-mRNA), som måste bearbetas för att bli det mogna mRNA som kan användas för proteintillverkning.

En del av bearbetningen består av att avlägsna vissa sekvenser som inte används för kodning, det vill säga de delar av genen som inte bär någon information för proteintillverkningen klipps bort. Cellerna använder i denna
process en mycket exakt och kontrollerad metod för att reglera uttryck av generna. För att kontrollera denna process måste cellerna bestämma processförloppet. Proteinet HRP59 binder till många pre-mRNA i cellen, och konstruktionen av dessa mRNA är reglerat genom den mängd av HRP59 som är
närvarande. På grund av detta är det viktigt att cellen upprätthåller rätt nivå av HRP59.

– Vår forskning är grundläggande och samlad kring studier av genuttryck i eukaryoter, det vill säga celler från jäst, djur, växter och människor. Att förstå dessa processer är viktigt för att förstå hur generna fungerar under utvecklingen av en individ. RNA är liksom DNA uppbyggt av fyra olika byggstenar och ett enda litet fel i ordningen kan göra oss sjuka, säger Neus Visa, professor i molekylär genomforskning vid Institutionen för molekylärbiologi och
funktionsgenomik, Stockholms universitet, och författare till artikeln.

Pre-mRNA som kodar för HRP59 kan skarvas och ge upphov till två olika hrp59 mRNA- molekyler. En av dessa är funktionell och används till att producera HRP59-proteinet. Den andra är inte funktionell eftersom den kodande sekvensen har avbrutits på ett för tidig stadium. Denna mRNA känns igen av cellens kvalitetskontrollapparat och bryts därför ned. Proteinet HRP59 binder till sitt eget pre-mRNA och hämmar bildningen av ett funktionellt mRNA. Detta upprättas så att tillverkningen av funktionella mRNA blir begränsat med mängden av HRP59, med andra ord kontrollerar proteinet produktionen av sig självt.

– När så här många processer sker samtidigt är det lätt att något går fel på vägen. Det kan då uppstå ett fel vid proteintillverkningen, eller så görs inget protein alls. För att rätta till fel finns flera kvalitetskontroller i cellerna som sköts av olika proteiner, säger Neus Visa

– Det som är intressant i det här fallet är att regleringen är kopplat till en förändring i förloppet av skarvningen av pre-mRNA. Det betyder att processen inte bara syftar till att skapa kvalitativa varianter men också att styra proteinmängden. Under de senaste åren har intresset för RNA-molekylen ökat enormt. Det visar inte minst 2006 års nobelpris som, både i medicin och kemi, gick till forskare
som på olika sätt studerat hur RNA styr proteintillverkningen i våra celler, säger Manuela Hase, dr i molekylärbiologi och medförfattare till artikeln.

Kontaktinformation
För ytterligare information kontakta:
Neus Visa, professor i molekylär genomforskning, Institutionen för molekylärbiologi och funktionsgenomik, tfn 08-16 41 11, mobil 0704323911, e-post neus.visa@molbio.su.se
Manuela Hase, dr i molekylärbiologi, Karolinska Institutet, 08-608 33 15, mobil 070-242 83 94, e-post manuela.hase@biosci.ki.se

För bild kontakta:
Maria Erlandsson, Enheten för kommunikation och samverkan, Stockholms universitet, tfn 08-16 39 53, mobil 070-230 88 91, e-post maria.erlandsson@eks.su.se