10 wetenschappelijke lichtpuntjes die je mogelijk hebt gemist

2020 was bepaald geen fijn jaar. Maar door een wetenschappelijke bril bezien heeft het de ene doorbraak na de andere opgeleverd.

2020 was bepaald geen fijn jaar. Maar door een wetenschappelijke bril bezien heeft het de ene doorbraak na de andere opgeleverd.

Shutterstock

1. AI spoort borstkanker op

Onderzoekers waren jaren bezig om eiwitten ‘uit te vouwen’ uit hun gekrulde vorm, ofwel de fraaie driedimensionale structuur ervan te begrijpen. In die structuur gaat onder meer het geheim schuil waarom sommige eiwitfouten tot ziekte leiden.

Nu heeft de AI DeepMind van Google eiwitten uitgevouwen in een paar dagen.

In januari diagnosticeerde DeepMind bovendien borstkanker, net zo goed als artsen maar dan 30 keer sneller.

  • BELANG: De doorbraak kan leiden tot betere medicijnen en snellere behandeling.

2. Eiwitten draaien tijd miljoenen jaren terug

Eiwitten in een tand gaven Homo antecessor een plek in de stamboom van de mens.

Door eiwitten van 850.000 jaar oud in kaart te brengen, gaven onderzoekers van de universiteit van Kopenhagen de veelbesproken soort Homo antecessor eindelijk een plek in de stamboom van de mens – samen met ons, de Neanderthalers en de Denisova’s.

Het resultaat is bereikt met een techniek ontwikkeld door de centra EvoGenomics en GeoGenetics van deze universiteit.

In plaats van genetische informatie in fossielen in de vorm van DNA te verkrijgen, kan de techniek deze aan de duurzamere eiwitten onttrekken. Die leren ons nu meer over mensen en dieren van miljoenen jaren geleden.

  • BELANG: De methode vult op den duur lege plekken in onze stamboom in.

Bombardementen, botsingen en cirkelbanen. Wetenschappers voeren uitgebreide tests uit op oeroude eiwitten. Het resultaat is een gedetailleerd beeld van hun bestanddelen, die ons meer kunnen vertellen over onze voorouders.

Evolutie
© Oliver Larsen

1. Oeroude eiwitten bombarderen met elektronen

Wetenschappers halen met behulp van zuur eiwitfragmenten uit het tandglazuur van het fossiel en plaatsen deze vervolgens in een zogenoemde massaspectrometer. Hier worden ze gebombardeerd met elektronen, waardoor ze een elektrische lading krijgen.

Evolutie
© Oliver Larsen

2. Filter sorteert fragmenten op grootte

Een elektromagnetisch filter zorgt ervoor dat er slechts één soort fragmenten tegelijkertijd doorheen kan. Het filter werkt door deeltjes met een incorrecte verhouding tussen hun massa en lading af te buigen.

Evolutie
© Oliver Larsen

3. De eiwitfragmenten botsen met gas

De geselecteerde fragmenten worden met hoge snelheid een container in gestuurd, waar ze botsen met gasmoleculen. Hierdoor worden ze afgebroken tot nog kleinere fragmenten, die vervolgens weer verder worden geleid.

Evolutie
© Oliver Larsen

4. Cirkelbaan verraadt identiteit

De kleine fragmenten worden vervolgens in een baan rondom een elektrode gebracht. Hoe zwaarder de fragmenten zijn in verhouding tot hun elektrische lading, hoe groter hun baan rondom de elektrode. Een meting van de cirkelbaan vertelt ons dus waar de fragmenten uit bestaan.

3. Onderzoekers vinden kunstbloed uit

© Shutterstock

Dit jaar lukte het voor het eerst om synthetische rode bloedcellen te maken die sterk lijken op het origineel.

Ze zijn opgebouwd rond een steiger van siliciumdioxide. Als die wordt weggehaald, blijft er een synthetisch product achter met de eigenschappen van bloed.

  • BELANG: De cellen kunnen worden voorzien van medicijnen, die via de bloedbaan door het lichaam worden vervoerd.

4. Pandemie beperkt CO2-uitstoot

© Hans Joachim Schellnhuber, et al.

De kranten stonden bol van het coronanieuws. Een positief neveneffect van de uitbraak was dat er in de eerste helft van 2020 8,8 procent minder broeikasgassen werden uitgestoten dan in 2019.

Dat kwam door een lagere energieproductie en minder verkeer en vliegreizen.

  • BELANG: De daling laat zien hoe de CO2-uitstoot kan worden beperkt.

5. Dinosaurusweefsel geeft hoop op Jurassic Park

Schedel van dinosaurus Hypacrosaurus stebingeri

Schedelbotten van Hypacrosaurus stebingeri bevatten fossiele versies van dino-DNA.

© Tim Evanson / Wikimedia Commons

75 miljoen jaar na hun dood brengen twee dinosauriërs van de soort Hypacrosaurus stebingeri ons dichter bij dinosaurus-DNA dan ooit.

In schedelfragmenten van de jonge dieren zijn celachtige structuren met kleine bolletjes gevonden, die lijken op celkernen waarin DNA resideert. Eén cel bevatte zelfs structuren die lijken op chromosomen, de strengen die DNA bevatten.

  • BELANG: Jurassic Park is nog ver weg, maar de ontdekking brengt ons wel dichter bij de genetische code van dinosauriërs.

6. Vliegende telescoop bewijst dat er water is op de maan

Vliegende telescoop op jumbojet

SOFIA kan telkens als het vliegtuig landt worden bijgewerkt en aangepast.

© Carla Thomas/NASA

NASA-wetenschappers hebben de maan onderzocht met de vliegende telescoop SOFIA.

Vanaf zijn plek in een Boeing 747 vliegt de telescoop boven 99 procent van de waterdamp. Daardoor kan hij de infrarode warmtestraling van verschillende hemellichamen observeren.

En nu is het duidelijk: onderzoek van gereflecteerde infrarode straling toont aan dat er niet alleen water op de maan is, maar ook nog eens meer dan gedacht.

  • BELANG: Astronauten op toekomstige maanmissies weten nu beter waar ze moeten zoeken naar water.
Water op maan aan de polen
© PNAS

7. Oudste materiaal op aarde zegt iets over tijd vóór het leven

In de Murchison-meteoriet is 7,5 miljard jaar oud stof ontdekt. Daarmee zijn delen van de meteoriet ouder dan de zon.

De leeftijd is vastgesteld met metingen van kosmische straling waaraan het stof is blootgesteld.

  • BELANG: De datering laat zien dat de Melkweg een periode kende met meer stervorming, wat belangrijk is voor de zoektocht naar leven in het heelal.

8. Enorm koraalrif ontdekt

© Schmidt Ocean Institute

Een Australische onderzoeksexpeditie vond een enorm koraalrif nabij het Great Barrier Reef, dat 500 meter verrijst vanaf de zeebodem.

Het is het eerste vrijstaande rif dat is ontdekt in 120 jaar.

De expeditie heeft bovendien het langste dier ter wereld, 30 nieuwe soorten en vijf nieuwe soorten zwarte diepzeekoralen ontdekt.

  • BELANG: Als we meer over koraalriffen weten, kunnen we ze – inclusief de dieren die erop leven – beter helpen.

9. Plasma-uitbraak verklaart mysterieus sterrengedrag

De enorme ster Betelgeuze spuwt gas uit in de vorm van plasma, dat stof wordt als de gassen condenseren.

© Shutterstock

Een van de helderste sterren, Betelgeuze, werd in 2019 voor stervend verklaard toen de lichtsterkte plotseling afnam.

In augustus trok NASA aan de hand van beelden van de Hubble-telescoop de conclusie dat gloeiend heet plasma vermoedelijk een stofwolk had opgewerveld die de ster tijdelijk afschermde.

  • BELANG: Het begrijpen van reuzensterren als Betelgeuze is belangrijk omdat koolstof, een bouwsteen van leven, er gevormd wordt.

10. Zeldzaamste mensaap plant zich voort

Op beelden van zeldzame en schuwe gorilla’s zijn meerdere jongen te zien.

© WCS Nigeria

Tussen 1995 en 2010 daalde het aantal Cross Rivergorilla’s in de natuur met 59 procent. Er zijn er nog maar zo’n 300.

Maar natuurvorsers kregen weer een sprankje hoop toen er in 2020 in Nigeria meerdere individuen met jongen verschenen op een wildcamera.

  • BELANG: Uit de beelden blijkt dat de natuurbescherming in het gebied werkt.