KNJIGA ŽIVOTA U GENU ESCHERICHIE COLLI IMA DUŽINU BIBLIJE, DOK JE ČOVEKOVA DUGA KAO SEDAMSTO SVETIH PISAMA
Kao mlada nauka koja se još razvija, genetika neprestano iznenađuje novim otkrićima. Mada su istraživanja u okviru ove naučne discipline veoma raznorodna i obuhvataju niz biljnih i životinjskih vrsta, najviše nas interesuju ona koja se odnose na proučavanje ljudskog genoma. Pritom nas posebno interesuje mogućnost praktične primene dosadašnjih saznanja u raznim oblastima svakodnevnog života, pre svega u medicini. Da li će analiza našeg genoma omogućiti otkriće sklonosti ka pojedinim bolestima i pomoći u odabiru lekove koji će ih najefikasnije lečiti?
Praktična primena
Hoćemo li, uz pomoć genetskog inženjeringa, moći da delujemo na DNK i eliminišemo njegove delove koji su uzročnici raznih poremećaja i naslednih bolesti? Kako genetsko nasleđe utiče na našu biološku sudbinu, da li je unapred sve zapisano u genima, ili u tome učestvuju i drugi faktori?
Na ova pitanja pokušao je da odgovori Telmo Pievani, filozof i biolog, stručnjak u oblasti teorije evolucije i docent na Katedri za filozofiju bioloških nauka i antropologiju, na Univerzitetu u Padovi. On smatra da su ove dve komponente toliko povezane da je nemoguće procenjivati ih odvojeno. Prema njegovom mišljenju, naša biološka sudbina zavisi od odnosa između nasleđenih gena, ali i od različitih uticaja iz okruženja.
Kako i koliko će neko živeti, zavisi od urođene sklonosti prema pojedinim bolestima, od epigenetskog regulisanja gena, njihovog “paljenja” i “gašenja”, od individualnog razvoja koji je svakome različit, od iskustava, na primer, trauma iz detinjstvu, kao i od usvojenog načina života i društvenog i porodičnog okruženja u kojem se odrasta.
Osim mogućnosti da se pomoću dosadašnjih saznanja na polju genetike utiče na bolji kvalitet života, uvek postoje interesovanja i zanimljive pojedinosti o prirodi ljudskog genoma, od čega se on sastoji, da li je identičan kod svih ljudskih bića, a ako nije, u čemu se razlikuje i da li postoji sličnost između čovekovog i genoma drugih vrsta?
Osobine DNK
Na sva ova pitanja nauka ima gotove odgovore. Genom je skup svih ljudskih gena i sastavljen je od oko 3,2 milijarde parova “slova”. To su azotne baze, molekuli koji sadrže azot i, svrstani u parove, povezuju dve trake spirale DNK u ljudskim ćelijama. Ima ih samo četiri, a to su adenin, citozin, guanin i timin. Po jedna kopija ljudskog genoma postoji u svakoj ćeliji koja ima jezgro. U stvari, genom je sličan nekakvoj knjizi. Kod bakterije Escherichia coli ova knjiga odgovara dužini Biblije, dok je kod čoveka digačka kao 700 Biblija.
Između ostalog, postoji interesovanje o tome koliko je dugačka čovekova DNK. Da bi se to izračunalo, treba uzeti u obzir da u svakoj ćeliji postoji spirala DNK dugačka dva metra, a telo odraslog čoveka sastoji se od oko sto hiljada milijardi ćelija, pa je ukupna dužina DNK 200 milijardi kilometara.
Sva ljudska bića imaju 99,5 odsto identične DNK, a samo 0,5 odsto, što odgovara broju od 16 miliona parova “slova”, dovoljno je da obezbedi individualne razlike. Svaki deseti gen se u genomu nekoliko puta ponavlja, a taj broj je kod svake jedinke različit.
Neka naučna istraživanja otkrivaju da u genomu Evropljana i stanovnika Azije postoji jedna komponenta koja je u iznosu od jedan do četiri odsto prisutna i kod neandertalskog čoveka, što dokazuje da su se neandertalac i Homo sapiens u prošlosti ukrštali. Naučnici pretpostavljaju da se to dogodilo na Bliskom istoku u periodu pre 100.000 i 50.000 godina.
Možda izgleda neverovatno, ali 60 odsto ljudske DNK je isto kao kod kokoške koja se zato može smatrati nekakvom čovekovom rođakom. Genetska sličnost sa šimpanzama je još veća i iznosi 99 odsto. Pa ipak, toliko smo različiti. Kako to može da se objasni?
Sva živa bića su međusobno srodna, jer dele jedan deo DNK, dovoljan da obezbedi izvestan stepen “familijarnosti” među različitim vrstama na Zemlji. Ipak, razlika od 40 odsto između čoveka i kokoške znači da se čovekova dva genoma razlikuju za milijardu i 200 miliona nukleotida, jedinica od kojih se sastoji DNK. U slučaju šimpanze, ova razlika iznosi 30 miliona nukleotida. Budući da je varijacija u samo jednom nukleotidu u nekom genu dovoljna da izazove značajne promene, to je razlog zbog koga su razlike između čoveka i ovih životinja tako očigledne.
Nekodirano “đubre”
Verovatno malo ljudi zna da se samo pet odstočovekovog genetskog nasleđa sastoji od gena, dok ostalo sačinjava “nekodifikovani” deo DNK koji je dugo smatran “đubretom”. Pokazalo se da je ovo “đubre” korisno, jer sadrži brojne sekvence koje kontrolišu funkciju gena i regulišu njihovo ispoljavanje, to jest, način na koji se “pale” i “gase” pod uticajem spoljnih podsticaja.
Genom crnog luka
Veoma su zanimljiva istraživanja koja se odnose na veličinu genoma pojedinih vrsta. Genom crnog luka je veći od čovekovog i ima oko 100.000 gena, dok je ljudski sastavljen od 21.000 gena. Ali, veća DNK ne znači nužno da je nešto kompleksnije. Složenost organizma nije određena brojem gena, nego brojem veza među genima, koje međusobno reaguju. Kad je reč o luku, broj ovih veza je mnogo manji nego kod čoveka, pa je zato on mnogo nerazvijeniji.
Pripremila Slobodanka Jovičić
