4.9 C
Ljubljana
ponedeljek, 19 aprila, 2021

Dr. Prof. Stanislav Južnič: Slovenski uspehi pri raziskovanju virusov – kronanih in nekronanih (2. del)

Elektronski mikroskopi na IEVT, IJS in njegovi Nobelovci

Na Inštitutu za Elektroniko in Vakuumsko Tehnologijo (IEVT) so začeli izdelovati rotacijske vakuumske črpalke v letu 1956 ali 1957. Leta 1967 so na IEVT začeli izdelovati tudi difuzijske vakuumske črpalke, ki so delovale z živim srebrom. Vse difuzijske črpalke potrebujejo predčrpalke, ki so običajno rotacijske črpalke. Zelo verjetno je, da je bil uporabljen tak vakuumski sistem na teh elektronskih mikroskopih. Slavko Žižek se je na IEVT ukvarjal z elektronskim mikroskopom firme Jeol. Kasneje je on ustanovil firmo SCAN v Preddvoru na Gorenjskem , ki prodaja in servisira elektronske mikroskope na področju bivše Jugoslavije kot dedič zgodovine vseh slovenskih elektronskih  mikroskopov (SEM) na tem področju, vključno z LEM-1, LEM-2 in LEM-3. Oljne difuzijske črpalke so včasih izdelovali na IEVT (za italijanskega naročnika, ki je izdeloval katodne (Braunove) elektronke). Danes jih izdelujejo v podjetju Vacutech, ki je izšlo iz IEVT-ja in deluje v okviru IJS Tehnološkega parka. Mineralno olje za difuzijske in tudi za rotacijske črpalke je (in še vedno) proizvajal  Anton Kambič iz podjetja Kambič Laboratorijska oprema v Semiču v Beli Krajini. Lastnik firme je bivši sodelavec IEVT, Marjan Drab, dipl. ing. Rotacijske črpalke je izdeloval Pavle Pezdir iz Črnomlja, ki je umrl pred letom 2019.

Elektronski mikroskopi LEM, ki je bil nekoč v uporabi na Inštututu Jožef Stefan (IJS), je bil prestavljen na Fakulteto za fiziko, kjer je bil kot zgodovinski eksponat razstavljen se pred leti do leta 2019. potem bržkone prestavljen v Tehniški muzej. V skupini, ki je pod vodstvom prof. Strojnika razvijala LEM mikroskop je bil tudi prof. Navinšek, ki je bil takrat se študent, po upokojitvi pa se je preselil v domačo Radovljico.

Zdravljenja: Modeliranje našega domnevno sovražnega virusa

Laki se je hčerki Evi opravičil, ker je zaradi njegovega dela pogrešala očetove večerne zgodbe, kot sem to storil tudi sam svoji hčerki Urški: obe sta dandanes že odrasli dami.

Lakijevi dediči med teoretiki

Laki je začel raziskovati liotropne tekoče kristale, ki so v človeških možganih edine snovi sposobne samozavedanja. Tekoči kristali sledijo in predstavljajo najprimernejši pogoj za živo snov, saj združujejo molekularno organizacijo in deregulacijo popolnoma nepravilne razporeditve izotropnih tekočih stanj, ki so mrtve, in popolnoma urejeno trdno stanje, ki je spet mrtvo. V industriji in živih snoveh uporabljamo tekoče kristale različnih tipov, vendar iste vrste, zaradi česar so uporabni pri istih fizikalnih procesih. Sodobna pozornost, usmerjena na liotropne snovi, je poleg tehnološko bolj praktičnih termotropnih tekočih kristalov prinesla veliko obetavnih novih odkritij.

Med pomembnimi raziskovalci liotropnih tekočih kristalov sta Danilo Lasič in Rudi Podgornik, ki raziskuje v Ljubljani, v Laboratoriju za fizikalno in strukturno biologijo v Bethesdi Maryland, in v Pekingu. S skupino ameriških in švedskih strokovnjakov je leta 2000 napovedal odkritje prvega neplanarnega filamenta heksatske faze DNK kot faze med trdno in izotropno tekočo fazo v dvodimenzionalnih sistemih delcev, za katero sta značilna dva parametra reda: pozicijski položaj kratkega dosega in naravnavanje na skoraj dolge dosege. Ideja v mnogočem spominja na raziskovanja koroško-škotskega nobelovca Duncana Haldlana.

Podoktorski raziskovalec na Inštitutu Max Planck za biologijo staranja dr. Anže Lošdorfer Božič, Antonio Šiber z zagrebškega fizikalnega inštituta in Anžejev učitelj Rudolf Podgornik so dediči Lakijevih prizadevanj v Lakijevih rojstnih krajih.

Že eden najljubših Kraškovičevih avtorjev Johann Florian Anton Heidmann (* 16. junij 1772, Jáchymov (Sankt Joachimsthal) v Češki pokrajini meje s Saško-7. decembra 1855 na Dunaju) je domneval, da delovanje električne energije v vakuumu povzroči večino kemičnih pojavov. Kasnejši raziskovalci so to domnevo še potrdili, tako da so površinske motnje zunanjih nevtralnih električnih nabojev danes krive za številne biološke učinke.

Na Kitajskem šolani Harvardski matematik Wang Hao (王浩, * 1921; † 1995) je leta 1961 opisal neponavljajoče se kvazikristale. Te strukture so spremenile odhajajočo klasično atomistično paradigmo in Židu Danu Shechtmanu (* 1941) prinesle Nobelovo nagrado za kemijo v 2011. Kot vedno je na sceni genialen Žid. Vsekakor so helenske posplošitve agregatnih stanj še vedno na glasu, saj krasijo sodobna odkritja zaradi boljših eksperimentalnih orodij, ki kažejo, da v naravi nič ni povsem pravilno in vedno obstajajo ovire za razliko od običajnih vzorcev. Kaotični moderni svetovi v svojem kaosu spominjajo na kaotične pravilnosti afriških vasi in na afriške frizure. Dve tisočletji je veljala urejena uradna evropska znanost, zdaj pa so končno prevladali naši južnoafriški sosedje s svojo kaotično simetrijo. In tu so, da ostanejo.

Vico je bil morda napačno zasnoval svoje zgodovinske faze, saj v resnici ni pomembna barvita monoteistična teogonija, ampak vlada barvita koža: nekoč so bili vsi Homo Sapiens bolj ali morda manj afriški ljudje, nato pa so se odpravili proti severu, da bi pobelili, porumeneli ali celo pordečili, dokler zasužnjeni temnopolti Afričani niso spet obrnili nazaj kaotično zahodno rasistično simetrično. Vprašanje prihodnosti velikega poka je še vedno neodgovorjeno: bo prihodnost spet spominjala na preteklost, kot v rekonstrukcijah kažejo Vico-Toynbee-Kuhn-Hinduizem ali kitajski mandat nebes, ali pa je naša motena kaotična afriška simetrija končni cilj kot nepopravljiva entropijska puščica japonsko-darvinistično-Abrahamove sheme? Te ekstrapolacije spominjajo na zamenjavo bukovih dreves z jelkami v pragozdovih (stari gozd, primarni gozd), opisanih s sinusoido s periodo nekaj stoletjih, ki so daljša od vseh stalnih evropskih meteoroloških meritev. Šrav tzako spominja na globalnega segrevanja ledenih obdobij s svojim tisočletjem dolgim ​​obdobjem pač veliko večjim, kot so zabeleženi kateri koli ustrezni podatki. Težko je narediti predvidljive prerokbe o živi neznani prihodnosti, saj ne razumemo svoje preteklosti. Svet ima morda simetrični cilj ali pa le sledi helenskim cikličnim ponavljanjem, končni odgovori so resda določeni, vendar pa se vsakih deset let zamenjajo po trenutnih človeških občutkih, pri čemer je jasno, da je meritokracija znanstvenikov-umetnikov in njihovih ekoloških oboževalcev mora zamenjati sodobne vojaško-industrijske komplekse, še preden ti nepridipravi najdejo Arhimedovo palico s katero bi našo ogromno kamnito zemljo potisnili v nič, pač globalno ogreto. Nikakor ne smemo dopustiti Manhattan projekt metanja virusov na Japonce ili na druge nasprotnike.

Razgibano škotsko pionirsko delo D’Arcyja Wentwortha Thompsona (1860 Edinburgh-1948 St. Andrews) o splošni teoriji morfogeneze bi lahko poskrbelo za osredotočenje. Thompson je knjigo spisal v Dundeeju leta 1915 sredi pomanjkanja v vojni. V njej je poskusil izzivati svojega mladostnega zaščitnika Charlesa Darwina s fiziko in mehanskimi zakoni uporabljenimi v biologiji. Vendar pa se je izkazalo, da so virusi povezani z vsako obliko življenja, saj izražajo raznolikost, ki z vidika organizacije genoma in strategij razmnoževanja presega tisto v ostalih treh področjih pozemskega življenja. Virusi so raznolika skupina razmnoževalnih (makro) molekulskih kompleksov beljakovinsko-nukleinske kisline, brez lastnega metabolizma. Zato so za bistvene funkcije dolžni svojemu gostitelja. Virusna lupina vsebuje, ščiti, prevaža in predstavlja genom za razmnoževanje kot odziv na napotke okolja. Pakiranje genoma znotraj kapsida je potrebno za oblikovanje funkcionalnega virusa z visoko orkestriranimi postopki, ki vključujejo zmedene raznolike strategije med različnimi virusi, kljub temu pa kažejo univerzalnost, ki temelji na pomembnosti elektrostatičnih interakcij, kar poleg tega pomeni različne posledice v primeru DNA in / ali RNA virusov s pomembnimi razlikami v vrstnem redu inkapsidirane DNA v primerjavi s sočasno sestavljeno RNA.

Na videz brez povezav s tedaj komaj dojemljivimi virusi je leta 1904 v Cambridgeu J.J. Thomson vprašal, kako najti osnovno stanje M enako nabitih delcev, ki so omejeni na kroglo vezani z Coulombovo interakcijo. Odgovor je potreboval za opis svojega modela puding atoma, ki ga je z odkritjem jedra atoma kmalu onegavil njegov lastni Cambriški študent Kiwi Rutherford, tako kot je štiri stoletja prej kopernikanski Kepler zavrnil model sončnega sistema svojega novega praškega šefa Tycha Braheja. Z izzivalnim atomskim jedrom Rutherford-Bohra je zanimanje za problem Thomsona (Fekete Points) za pol stoletja zbledelo. Leta 1952 je v ameriškem matematičnem mesečniku oboževalec Boškovića in Einsteina ter reformator darvinizma podoben starejšemu škotskemu rojaku D’Arcy Wentworth Thompsona, Lancelot Law Whyte (1896-1972), oživel JJ. Thomsonove ideje brez pudinga. Predstavil jih je kot relevantno matematično vprašanja vključujoče tudi mehanske lastnosti lupin virusov.

V zadnjih letih so hitrejše meritve, splošna miniaturizacija optomehaničnega sklopa in napredno modeliranje sond z vzorci vred povečale privlačnost Binningove mikroskopije na atomsko silo (AFM), ki je v svoje četrto desetletje vstopila s sondiranjem različnih bioloških materialov, od tkiva do virusov.

Presenetljivo natančna arhitektura školjk ikozaedrskih virusov

Spontana vključitev genoma v kapsid je značilna za samo-sestavljanje virusov RNA, kar sproža veliko pomembnih vprašanj. Kateri so temeljni gradniki ali montažne enote različnih virusnih lupin? Kakšna je največja dolžina genoma, ki jo lahko spravimo v virusno lupino? Ali dolžina genoma določa velikost virusne lupine? Kakšno je razmerje med polmerom vrtenja genoma v kapsidi in polmerom kapside? Ali je genom pod pritiskom zaradi svojega zaprtja v kapsidi?

Presenetljivo natančna arhitektura školjk ikozaedrskih virusov je spodbudila podrobne študije njihove strukture s skupnimi metodami povprečenja, kot sta rentgenska kristalografija in krioelektronska mikroskopija nizkih temperatur iz zgodnjih 1980-ih z rekonstrukcijo posameznih delcev. Dolgo prevladujoče stališče teh poskusov je, da za razliko od micelov, mikrokristalov in končnih dvodimenzionalnih nizov molekul na površinah, morajo biti vsi virusni delci vsaj v določenih primerih izredno enaki drug drugemu v vsakem merilu. Ta samokontrola in samo-prenehanje procesa sestavljanja virusov naredijo rast virusa za edinstveno paradigmo v molekularnem sestavljanju. Zdaj je to tudi zaželen cilj v sintetičnih, biomimetičnih nanomaterialih, povezanih z rastjo in sestavljanjem virusov, ki so podobni kristalizaciji kljub paradoksu Cyrusa Levinthala (1922-1990), razvitem na univerzi Columbia leta 1969. Beljakovine se namreč zložijo običajno manj kot v sekundi, medtem ko je naključni postopek neskončno daljši, podobno kot pri paradoksu temnega nočnega neba Heinricha Wilhelma Olbersa. Vendar na tej točki ni jasno, kaj točno poganja virusni sklop znotraj celice. Mogoče je, da pri virusih, kot je na primer pozitiven ikozaedrski rastlinski RNA virus, imenovan virus brome mozaika (BMV), poganja gradient pH, saj pride do postopnega zakisljevanja endomembranskega sistema, ki je vključen v sekretorne poti rastlinskih celic. V nasprotju z BMV je pri nekaterih virusih brez razvitih ikozaedrskih RNA delno urejena s strukturo, ki odraža kapsidno simetrijo (kot satelitski mozaični virus tobaka) in poti sestavljanja sledijo drugačnemu mehanizmu, ki vključuje delno urejanje RNK v primeru tymovirusov.

Interferometrična razpršilna mikroskopija razvita v angleškem Oxfordu leta 2012 izkorišča optični kontrast zaradi konstruktivne interference med odsevom ozadja med vmesnikom med dvema prozornima nosilcema različnih indeksov loma in razpršenim poljem od razpršilnika, ki se nahaja v neposredni bližini vmesnika. Kot v shemi zaznavanja heterodyna se signal ojača z referenčnim snopom, ki v tem primeru izhaja iz odboja s pomočjo vmesnika substrata. Velikost navzkrižnega motenja med referenčno (odbito) in signalno (razpršeno) svetlobo je sorazmerna s prostornino razpršilnika, namesto kvadratu prostornine, kot pri merjenju intenzivnosti razpršene svetlobe z metodami, kot je mikroskopija s temnim poljem. Posledično je pri odkrivanju majhnih delcev ugodna interferometrična razpršilna mikroskopija. Poleg zaznavanja posameznih delcev do nekaj nm ima metoda tudi impresivno časovno ločljivost pod ms in široko polje, zato je mogoče analizirati več delcev hkrati.

Zagotovo so raziskave virusov in genomov danes veliko bolj priljubljene in bolje plačane kot karkoli drugega vključno s fiziko delcev kot neposrednim potomcem bombnega projekta Manhattan. Nedavna pandemija je spravila pod žaromete prenekaterega učenjaka namesto Hararija. Med njimi je Didier Raoult (* 1952 Dakar v Senegalu) kot vodilni francoski zdravnik in mikrobiolog na univerzi Aix-Marseille. Ponudil je zdravila proti malarji hidroksiklorokin in azitromicin kot učinkovito zdravljenje zoper COVID-19. Z njim je ugodil Donaldu Trumpu kot svojemu somišljeniku pri zanikanju globalnega segrevanja, obenem pa je tudi razjezil profesorja kirurgije Davida Gorskega na Medicinski šoli Wayne State University. Pravzaprav malarije ne povzročajo virusi, ampak paraziti, enocelični mikroorganizmi iz skupine Plasmodium.

Prihodnji trendi: Virus kot prijazen neizogiben spremljevalec?

Sodobni koronavirus je le še en korak v večnih dvobojih oziroma sodelovanjih med preštevilnimi demokratičnimi norci (virusi) in redkimi pametnimi (ljudmi) kot njihovimi domnevnimi nikoli priznanimi gospodarji. Bojda smo šefi zato, ker smo pač nekoliko večji? Nikakor ne brez pomena, koronavirus je vsaj začasno nekoliko odrinil globalno segrevanje z naslovnic v ZDA in EU.

Pravzaprav so bile sodobne poti nezakonite migracije popolnoma obrnjene ob pandemiji spomladi 2020, saj danes nihče noče migrirati v EU in ZDA, da bi dobil več denarja in več koronavirusov, medtem ko Latinska Amerika in osrednja Afrika izgledata kot nebesa brez koronavirusov. Dogajanje spominja na novo ameriško vojno kanadsko-egiptovskega novinarja Omarja El Akkada iz leta 2017. Možakar je objavil veliko boljšo napoved kot prekanjeni Bill Gates ali trans-spolni Izraelec Yuval Noah Harari. Harari hvali Obamovo premagovanje ekonomske krize in Ebola virusa, nasprotno pa zmerja Trumpove Združene države Amnezije. Predvsem pa Harari zameri Bibiju Netanyahuju in Bibijevemu prijatelju Trumpu, ker je Bibi samo enkrat povabil Hararija kot svetovalca, nenadoma prestrašeni svetovni voditelji pa marca 2020 niso uspeli organizirati še enega uspešnega letnega srečanja po 50. švicarskem svetovnem gospodarskem forumu Davos januarja 2020, kjer naj bi jim prepametni Harari spet povedal, kaj naj počnejo proti koronavirusom. V Svetu po koronavirusu objavljenem v Life & Arts 21. marca Hararijeva sodobna vlada v slogu George Orwella in Aldous Huxleyja na skrivaj beleži Tvoje biometrične podatke, vendar moraš tudi Ti imeti tudi dostop do analize zanesljivih znanstveno veljavnih statističnih podatkov o vladajočih, od njegovega zdravstvenega stanja in navad, do tega, ali vladajo resnicoljubno in sprejemajo prave politike.

Življenje Hararija in Steveja Fullerja v izjemnih časih preprosto ni resnično, saj so žrtve Boccacciove črne smrti, priče padcev rimskih ali perzijskih imperijev, žrtve 2. svetovne vojne in mnogi drugi občutili izjemnost svoje dobe popolnoma enako, medtem ko je sodobna virulentna karantena končala ekološko onesnaženje, kot domnevno maščevanje Montezume in Manitouja v smešnih teorijah zarote.

Shema Toynbeeve vladajoče manjšine, notranjega in zunanjega proletariati pogreša glavnega protagonista, imenovanega virus. Ta poredni fant (ali pač punca) je na oder stopil kot zunanji proletarec, postal je notranji proletarec – toda, ali nam zdaj vlada? Saj ubogo niče ni več kot najmanjši kos organskega kamna dokler se kot nevabljen gost ne razbohoti v naših celicah?

Vsekakor drugače kot Arnold Toynbee, prekanjeni Harari, Steve Fuller, Karl Marx ali celo S. Hawking nikoli niso priznali svojih preteklih napak, kot so Hararijeve prejšnje podatkovistične nadčloveške superego prerokbe, ki so bile popolna prodajna uspešnica judovskih preroških neumnosti, saj ni uspel napovedati tako preproste entitete, kot je koronavirus. Tudi Edward Gibbon, Giambattista Vico, Nostradamus (1503–1566) in Arnold Toynbee so se zmotili, saj Toynbee ni resno opazil pomena virusov, črne smrti ali podobnih izzivov, ki so uničevali majevsko, rimsko, aleksandrijsko helensko, babilonsko, egipčansko in druge civilizacije. Kratkovidni Toynbee se je le šalili o tretji svetovni vojni, ki se bo bila z bakteriološkim orožjem. Zato potrebujemo še enega Pasteurja, ki bi nejevernim Tomažem dokazal, da lahko tako majhni koščki skoraj ničesar v podobi virusov uničijo tako velike zadeve, kot so naše ljubljene civilizacije. Šele pokojni S. Hawking je izzival zle (evropske) vsiljivcev s komentiranjem uničujočega pokončevanja lastništva Indijancev na njihovi lastni ameriški celini. Hawking je namigoval, da se zahodnjakom lahko zgodi nekaj podobno bolečega po izkrcanju tujcev, ki bi pristali iz vesolja, a manj kot dve leti po smrti Hawkinga ni bilo več potrebe po NLP-jih, saj so se Kitajci maščevali za poniževalno izgubljeni Opijski Vojni z dokazovanjem svojega obvladovanje zdravljenja koronavirusa. Nenadoma so postali poglavitni izvoznik medicinske opreme ob boku svojega gospodarskega nemškega zaveznika. Prav tako Kitajci briljirajo kot vodilni vzajemni podpornik WHO (Svetovna zdravstvena organizacija) katere drugi veliki podporniki so (bili) Američani.

Črna smrt opustošila številne samostane

V resnici je Črna Smrt opustošila številne samostane, a nikoli ni uspešno napadla vrhov, kot so menihi na Atosu, britanski šef Boris Johnson ali celo sam papežev dvor. Kar pomeni, da so se virusi (in bakterije) veliko naučili v teh preteklih sedmih stoletjih, ki so minile po pravljicah Il Decamerone Giovannija Boccaccia, napisanega v letih 1349-1353, tik za tem, ko se je Stefan Dušan Silni vrnil z Atosa, ali od še starejšega petega Abasidskega Kalifa Haruna al Rashida (763/766-809) kot Bagdadskega dediča Omajadskih vladarjev Damaska in njegove opisovalke Šeherezade iz Tisoč in ene noči (أَلْف لَيْلَة وَلَيْلَة, ʾAlf Laylah wa-Laylah) mešajoče indijsko, kitajsko in perzijsko pripoved v arabsko različici vsaj že v Siriji 9. stoletja. Ali se je človeška žrtev porednih virusov iz teh pravljičnih pandemij preteklih stoletjih tudi kaj naučila, razen izboljšanja svojih tehnologij izpopolnjenih mikroskopov in potovalnih orodij?

Duhovni marksistični potomec Bernala, ljubljanski super-zvezdnik Slavoj Žižek, pričakuje virusno virulentni komunizem, ker koronavirus demokratično sploh ne loči med siromakom in prebogatim. Zategadelj je komunističen ne samo zato, ker se je začel širiti iz komunističnega kitajskega Wuhana. Tudi če covid-19 pandemija precej bolj pobija obarvane ljudi u ZDA, saj tega ne počenja zato, ker imajo problemov s sladkorno boleznijo, debelostjo in astmo, temveč zato, ker so siromašnejši pač brez redne medicinske oskrbe, tako da jih celo med pandemijo zdravniki veliko bolj zanemarjajo. Podobno so po hurikanu Katrina u uničevanem New Orleansu pomagali predvsem bogatejšim žrtvam konec avgusta 2005. Črna LGBT dama županja Chicaga pač ne more veliko več kot da je šokirana pred tem strahotnim rasističnim dejstvom.

V Ljubljani je zaenkrat veliko bolje. Stranko Pozitivna Slovenija je vedeževalski ljubljanski župan Janko Zokić zasnoval leta 2011 kot prerokbo za sodobno slovensko testiranje koronavirusa. Janko naj bi zamenjal Bavčo Igorića, a ga je karantena začasno rešila Dolenjske. Predvsem pa imamo obetavno ministrico Heleno.

Oče Helene Jaklič (Jaklitsch), Johann, je nekoč vodil Kočevarsko (Gottscheer) organizacijo v njegovi rodni Srednji vasi v Črmošnjicah, skupaj s uradno prevajalko slovenskega predsednika Doris Debenjak poročeno z Božidarjem Debenjakom (* 1935), učiteljem Slavoja Žižka.

 

Prvi del si lahko preberete TUKAJ.

Zadnje novice

Sorodne vsebine