Οι επιστήμονες μόλις επιβεβαίωσαν ότι υπάρχει ένα δεύτερο στρώμα πληροφοριών κρυμμένο στο DNA μας
Οι θεωρητικοί φυσικοί έχουν επιβεβαιώσει ότι δεν είναι μόνο οι κωδικοποιημένες πληροφορίες στο DNA μας που διαμορφώνουν ποιοι είμαστε - είναι, επίσης, και ο τρόπος που το DNA ελέγχει ποιά γονίδια εκφράζονται μέσα στο σώμα μας.
Αυτό είναι κάτι που οι βιολόγοι γνωρίζουν εδώ και χρόνια, και ήταν σε
θέση να καταλάβουν μερικές από τις πρωτείνες που είναι υπεύθυνες για
την αναδίπλωση του DNA. Μια ομάδα φυσικών ήταν σε θέση να αποδείξει για
πρώτη φορά μέσω προσομοιώσεων πώς οι κρυμμένες πληροφορίες ελέγχουν την
εξέλιξή μας.
Η δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας σε αυτό το δεύτερο επίπεδο των πληροφοριών του DNA μπορεί να μην είναι κάτι που είστε εξοικειωμένοι.
Ο Watson και ο Crick ανακάλυψαν το 1953 ότι ο κώδικας του DNA καθορίζει ποιοί είμαστε και αποτελείται από μια ακολουθία γραμμάτων G, A, C, και Τ
Η σειρά αυτών των επιστολών καθορίζει ποιες πρωτείνες παράγονται στα κύτταρά μας. Έτσι, αν έχετε καστανά μάτια, είναι επειδή το DNA σας περιέχει μια συγκεκριμένη σειρά επιστολών που κωδικοποιεί μια πρωτείνη και αυτή με τη σειρά της δίνει τη σκοτεινή χρωστική ουσία στο εσωτερικό της ίριδας.
Αλλά αυτό δεν είναι ολόκληρη η ιστορία, διότι μπορεί όλα τα κύτταρα στο σώμα ξεκινούν με το ίδιο ακριβώς κώδικα του DNA, αλλά κάθε όργανο έχει μια πολύ διαφορετική λειτουργία, π.χ. τα κύτταρα του στομάχου δεν χρειάζονται την παραγωγή της καφέ πρωτείνης του ματιού, αλλά πρέπει να παράγουν πεπτικά ένζυμα. Πώς γίνεται αυτή η εργασία;
Από τη δεκαετία του 80, οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει, ότι ο τρόπος DNA αναδιπλώνεται στο εσωτερικό των κυττάρων μας, και ελέγχει πραγματικά αυτή τη διαδικασία. Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορεί να παίξουν μεγάλο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία, με το άγχος που ως γνωστό ενεργοποιεί ορισμένα γονίδια και αποδιώχνει την επιγενετική.
Αλλά ο μηχανισμός της αναδίπλωσης του DNA είναι πρωτότυπος μηχανισμός ελέγχου. Αυτό συμβαίνει γιατί κάθε κύτταρο στο σώμα μας περιέχει περίπου 2 μέτρα του DNA, και για να χωρέσει μέσα μας, θα πρέπει να είναι σφιχτά τυλιγμένο σε ένα πακέτο που ονομάζεται νουκλεόσωμα - σαν ένα νήμα γύρω από ένα καρούλι-.
Ο τρόπος που το DNA είναι τυλιγμένο,ελέγχει ποιά γονίδια «διαβάζονται» από το υπόλοιπο του κυττάρου. Τα γονίδια που είναι τυλιγμένα στο εσωτερικό δεν εκφράζονται ως πρωτείνες, αλλά μπορούν εκείνα που βρίσκονται στο εξωτερικό. Αυτό εξηγεί γιατί διαφορετικά κύτταρα έχουν το ίδιο DNA, αλλά διαφορετικές λειτουργίες.
Τα τελευταία χρόνια, οι βιολόγοι έχουν αρχίσει να απομονώνουν τα μηχανικά συνθήματα αυτοπροσδιορίζοντας τον τρόπο που διπλώνεται το DNA αρπάζοντας ορισμένα τμήματα του γενετικού κώδικα ή αλλάζοντας το σχήμα του «καρουλιού». Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Leiden στην Ολλανδία μπορεί να μας δώσει τη δυνατότητα να δούμε τη διαδικασία σε μια ολοκληρωτική γονιδιακή κλίμακα, και να επιβεβαιώσουμε μέσα από προσομοιώσεις του υπολογιστή αυτά τα μηχανικά συνθήματα που πραγματικά κωδικοποιούνται στο DNA μας.
Οι φυσικοί, με επικεφαλής τον Helmut Schiessel, έκανε την προσομοίωση των γονιδιωμάτων της μαγιάς και της σχάσης μαγιάς του αρτοποιού, και στη συνέχεια τυχαία ανάθεσε σε αυτά ένα δεύτερο επίπεδο πληροφοριών του DNA, με πλήρη μηχανικά σήματα.
Ήταν σε θέση να αποδείξει πώς αυτά τα συνθήματα που πλήττονται διπλώνουν το DNA και εκφράζονται οι πρωτείνες. Αυτό σημαίνει ότι οι ερευνητές έχουν αποδείξει ότι υπάρχει κάτι περισσότερο από ένας τρόπος μεταλλάξεων του DNA που μπορεί να μας επηρεάσει: αλλάζοντας τα γράμματα στο DNA μας, ή απλά αλλάζοντας τα μηχανικά συνθήματα που κανονίζουν τον τρόπο που ένα σκέλος είναι διπλωμένο.
Οι μηχανικοί της δομής του DNA μπορεί να αλλάξει, με αποτέλεσμα τις διαφορετικές συσκευασίες και επίπεδα της προσβασιμότητας του DNA, και ως εκ τούτου διαφέρει και η συχνότητα παραγωγής της εν λόγω πρωτείνης.
Και πάλι, αυτό επιβεβαιώνει αυτό που πολλοί βιολόγοι γνώριζαν ήδη, αλλά αυτό που είναι πραγματικά συναρπαστικό είναι το γεγονός ότι οι προσομοιώσεις στον υπολογιστή ανοίγουν το δρόμο στους επιστήμονες, να χειριστούν τα μηχανικά συνθήματα που διαμορφώνουν το DNA. Πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί μια μέρα να είναι σε θέση να διπλώσουν το DNA για να κρύψουν ανεπιθύμητα γονίδια, όπως αυτά που προκαλούν την ασθένεια.
Είμαστε πολύ μακριά στο να το πετύχουμε, αλλά όσο περισσότεροι επιστήμονες καταλάβουν το πώς ελέγχεται και διπλώνει το DNA μας, τόσο πιο κοντά φτάνουμε στη βελτίωσή του.
ΠΗΓΗ
Η δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας σε αυτό το δεύτερο επίπεδο των πληροφοριών του DNA μπορεί να μην είναι κάτι που είστε εξοικειωμένοι.
Ο Watson και ο Crick ανακάλυψαν το 1953 ότι ο κώδικας του DNA καθορίζει ποιοί είμαστε και αποτελείται από μια ακολουθία γραμμάτων G, A, C, και Τ
Η σειρά αυτών των επιστολών καθορίζει ποιες πρωτείνες παράγονται στα κύτταρά μας. Έτσι, αν έχετε καστανά μάτια, είναι επειδή το DNA σας περιέχει μια συγκεκριμένη σειρά επιστολών που κωδικοποιεί μια πρωτείνη και αυτή με τη σειρά της δίνει τη σκοτεινή χρωστική ουσία στο εσωτερικό της ίριδας.
Αλλά αυτό δεν είναι ολόκληρη η ιστορία, διότι μπορεί όλα τα κύτταρα στο σώμα ξεκινούν με το ίδιο ακριβώς κώδικα του DNA, αλλά κάθε όργανο έχει μια πολύ διαφορετική λειτουργία, π.χ. τα κύτταρα του στομάχου δεν χρειάζονται την παραγωγή της καφέ πρωτείνης του ματιού, αλλά πρέπει να παράγουν πεπτικά ένζυμα. Πώς γίνεται αυτή η εργασία;
Από τη δεκαετία του 80, οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει, ότι ο τρόπος DNA αναδιπλώνεται στο εσωτερικό των κυττάρων μας, και ελέγχει πραγματικά αυτή τη διαδικασία. Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορεί να παίξουν μεγάλο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία, με το άγχος που ως γνωστό ενεργοποιεί ορισμένα γονίδια και αποδιώχνει την επιγενετική.
Αλλά ο μηχανισμός της αναδίπλωσης του DNA είναι πρωτότυπος μηχανισμός ελέγχου. Αυτό συμβαίνει γιατί κάθε κύτταρο στο σώμα μας περιέχει περίπου 2 μέτρα του DNA, και για να χωρέσει μέσα μας, θα πρέπει να είναι σφιχτά τυλιγμένο σε ένα πακέτο που ονομάζεται νουκλεόσωμα - σαν ένα νήμα γύρω από ένα καρούλι-.
Ο τρόπος που το DNA είναι τυλιγμένο,ελέγχει ποιά γονίδια «διαβάζονται» από το υπόλοιπο του κυττάρου. Τα γονίδια που είναι τυλιγμένα στο εσωτερικό δεν εκφράζονται ως πρωτείνες, αλλά μπορούν εκείνα που βρίσκονται στο εξωτερικό. Αυτό εξηγεί γιατί διαφορετικά κύτταρα έχουν το ίδιο DNA, αλλά διαφορετικές λειτουργίες.
Τα τελευταία χρόνια, οι βιολόγοι έχουν αρχίσει να απομονώνουν τα μηχανικά συνθήματα αυτοπροσδιορίζοντας τον τρόπο που διπλώνεται το DNA αρπάζοντας ορισμένα τμήματα του γενετικού κώδικα ή αλλάζοντας το σχήμα του «καρουλιού». Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Leiden στην Ολλανδία μπορεί να μας δώσει τη δυνατότητα να δούμε τη διαδικασία σε μια ολοκληρωτική γονιδιακή κλίμακα, και να επιβεβαιώσουμε μέσα από προσομοιώσεις του υπολογιστή αυτά τα μηχανικά συνθήματα που πραγματικά κωδικοποιούνται στο DNA μας.
Οι φυσικοί, με επικεφαλής τον Helmut Schiessel, έκανε την προσομοίωση των γονιδιωμάτων της μαγιάς και της σχάσης μαγιάς του αρτοποιού, και στη συνέχεια τυχαία ανάθεσε σε αυτά ένα δεύτερο επίπεδο πληροφοριών του DNA, με πλήρη μηχανικά σήματα.
Ήταν σε θέση να αποδείξει πώς αυτά τα συνθήματα που πλήττονται διπλώνουν το DNA και εκφράζονται οι πρωτείνες. Αυτό σημαίνει ότι οι ερευνητές έχουν αποδείξει ότι υπάρχει κάτι περισσότερο από ένας τρόπος μεταλλάξεων του DNA που μπορεί να μας επηρεάσει: αλλάζοντας τα γράμματα στο DNA μας, ή απλά αλλάζοντας τα μηχανικά συνθήματα που κανονίζουν τον τρόπο που ένα σκέλος είναι διπλωμένο.
Οι μηχανικοί της δομής του DNA μπορεί να αλλάξει, με αποτέλεσμα τις διαφορετικές συσκευασίες και επίπεδα της προσβασιμότητας του DNA, και ως εκ τούτου διαφέρει και η συχνότητα παραγωγής της εν λόγω πρωτείνης.
Και πάλι, αυτό επιβεβαιώνει αυτό που πολλοί βιολόγοι γνώριζαν ήδη, αλλά αυτό που είναι πραγματικά συναρπαστικό είναι το γεγονός ότι οι προσομοιώσεις στον υπολογιστή ανοίγουν το δρόμο στους επιστήμονες, να χειριστούν τα μηχανικά συνθήματα που διαμορφώνουν το DNA. Πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί μια μέρα να είναι σε θέση να διπλώσουν το DNA για να κρύψουν ανεπιθύμητα γονίδια, όπως αυτά που προκαλούν την ασθένεια.
Είμαστε πολύ μακριά στο να το πετύχουμε, αλλά όσο περισσότεροι επιστήμονες καταλάβουν το πώς ελέγχεται και διπλώνει το DNA μας, τόσο πιο κοντά φτάνουμε στη βελτίωσή του.
ΠΗΓΗ
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου