Bo to wszystko wina DNA…

Kilka lat temu moja nauczycielka przedstawiając przyczyny spóźnionego rozwoju gospodarczego naszego państwa, względem innych krajów Europejskich, powiedziała, że „To wszystko wina Rzymian”. Być może dziś powiedziałaby że to wszystko przez DNA.

Okazuje się , że geny determinują wiele naszych cech a nawet w pewnym sensie upodobań. I tak na przykład winą za kilka „nadprogramowych” kilogramów obarczyć można właśnie nasze geny a dokładnie geny- łasuchy. Na nasze zmysły smaku i powonienia również mają wpływ nasze geny. Tak więc właściciel restauracji, która splajtowała ponieważ potrawy serwowane przez szefa kuchni nie przypadły do gustu klientom, teoretycznie może wytoczyć proces sądowy złośliwym genom. To oczywiście tylko żart , aczkolwiek dobrze oddający to, jak wielkie znaczenie dla funkcjonowania istoty ludzkiej ma DNA. Cząsteczki DNA czyli kwasu dezoksyrybonukleinowego są obecne w każdej komórce naszego ciała. Zawierają materiał genetyczny, który jest niezbędny do funkcjonowania naszego organizmu.

Kilka słów o DNA

Odkrycia struktury DNA dokonali dwaj naukowcy, Francis Crick i James Watson w 1953 roku. Naukowcy ci ustalili, iż cząsteczka kwasu dezoksyrybonukleinowego składa się z czterech prostszych jednostek zwanych nukleotydami. Każdy nukleotyd zbudowany jest zaś z odpowiedniej zasady azotowej :adeniny (A), tyminy (T), guaniny (G) albo cytozyny (C) połączonej z pięciowęglowym cukrem – deoksyrybozą – oraz z reszta kwasu fosforowego. DNA złożone jest w większości wypadków z dwóch równoległych nici. Na każdą nić składa się długi łańcuch nukleotydów. Nici są połączone ze sobą za pomocą wiązań wodorowych, które powstają miedzy parami zasad azotowych. Owe zasady łączą się ze sobą według bardzo prostych reguł :adenina zawsze łączy się z tyminą (A=T), zaś cytozyna z guaniną (C=G). W ten sposób jedna nić DNA wyznacza tym samym budowę drugiej nici . Stad też mówimy, że dwie nici są ze sobą komplementarne , czyli wzajemnie się uzupełniają. Ze względu na formę przestrzenną dwuniciowa cząsteczka DNA nosi nazwę podwójnej helisy.

Jednostką podrzędną do struktury DNA są geny. Ich liczbę naukowcy szacują na 30- 40 tysięcy. Każdy z nich zawiera instrukcję, dzięki której powstaje jeden z rodzajów białka – podstawowego budulca każdego żywego organizmu. Cząsteczką która pełni niejako funkcje „czytnika” zapisu zawartego w genach jest mRNA. Za jej przyczyną następuje przekazanie instrukcji określających właściwości białka z DNA do miejsca w komórce odpowiedzialnego za produkcję protein. W „wytwórni białka” kod przenoszony przez mRNA jest tłumaczony i rozpoczyna się produkcja według danego wzoru. Wytworzone białko w zależności od tego jaką ma pełnić rolę zostaje w komórce, bądź jest transportowane w odpowiednie miejsca w organizmie. Warunkiem podziału komórek jest powielanie DNA. Czasem zdarza się, że podczas kopiowania łańcucha dochodzi do błędów. Znajduje się w nim nieprawidłowa litera, bądź też puste miejsce. Co prawda komórki dysponują odpowiednimi mechanizmami, za pomocą których naprawiają złośliwe błędy, zdarza się jednak że nieprawidłowości nie zostaną naprawione i wtedy gen podlega mutacji. Wadliwy gen powoduje nieprawidłowości w budowie białka a to sprawia, że nie jest ono w stanie spełniać swoich wyspecjalizowanych funkcji. Ciekawe jest to, że każdy z nas jest nosicielem około sześciu źle działających genów. Nie cierpimy jednak na efekty tych mutacji .Dzieje się tak, dlatego że mamy tylko jedną kopię uszkodzonych genów. Nie wszystkie mutacje są jednak szkodliwe dla zdrowia, niektóre wręcz przeciwnie. Istnieją ludzie chorzy na anemię sierpowatą, którzy maja kopię genu zapewniającą im odporność na malarię.

Testowanie DNA...

W ostatnich latach nastąpił wielki rozwój w dziedzinie genetyki. Zaawansowana technologia oraz bogata wiedza specjalistów pozwala na wykorzystanie testów DNA w szerokim zakresie. Za ich pomocą można wykryć genetyczne skłonności do zachorowań. Prowadzi się na przykład badania nad wczesnym wykryciem skłonności do osteoporozy , raka piersi i jajników, czy też raka szyjki macicy. Istnieje jeszcze wiele rzadko występujących chorób, które można wykryć dzięki analizie DNA . Wiedza ta pozwala na opracowanie terapii, które pozwolą uniknąć lub opóźnić ich występowanie. Innym bardzo ważnym zastosowaniem analiz DNA jest badanie pokrewieństwa. Coraz bardziej popularne stają się testy na ustalenie macierzyństwa i ojcostwa. Te pierwsze przeprowadza się wtedy gdy istnieje podejrzenie o przypadkową zamianę noworodków w szpitalu lub w przypadku wieloletniej rozłąki miedzy matką i dzieckiem. Inne badanie pozwala wykryć czy dane rodzeństwo ma różnych ojców, lub też stworzyć drzewo genealogiczne obejmujące kilka pokoleń. Testy DNA są wykorzystywane także w kryminalistyce. Na podstawie analizy materiału genetycznego można na przykład ustalić tożsamość sprawcy przestępstwa. Jest to badanie znacznie wygodniejsze niż zdjęcie odcisków palców ponieważ materiału do badania dostarczyć może na przykład filtr papierosa, ślady krwi bądź analiza używanych przez sprawcę przedmiotów. Najpopularniejszym badaniem wykorzystującym ten fenomenalny postęp w genetyce są testy na ojcostwo. Z roku na rok jest coraz więcej mężczyzn, decydujących się na takie badanie. Testy w kierunku ustalenia ojcostwa są coraz to bardziej popularne i wykorzystywane nie tylko do celów sądowych ale też prywatnych.

Kiedy w 1858 roku Karol Darwin przedstawił swoja teorię ewolucji nie przypuszczał nawet jak wielkie postępy w dziedzinie genetyki poczyni nauka w ciągu następnych stuleci. Naukowcy w szybkim tempie przeprowadzają kolejne badania mające na celu jak najlepsze wykorzystanie wiedzy o naszym materiale genetycznym. Być może wkrótce zastosowanie badań DNA będzie pozwalało uniknąć wielu nieprzyjemnych dla człowieka sytuacji oraz znacznie ułatwić codzienne życie. Kto by pomyślał, że badania prowadzone nad struktura DNA przyczynią się do powstrzymania niechcianych e-maili. Specjaliści z IBM do walki z coraz bardziej dokuczliwym spamem zaangażowali program wykorzystywany wcześniej w badaniach DNA. Tygodnik „NewScientist” donosi, że program Terezjasz, który zaprojektowano do badań genetycznych, miał porównywać ze sobą różne fragmenty DNA, wyszukując w nich powtarzające się sekwencje. Tyle że programiści podrzucili programowi do analizy nie sekwencje DNA, ale e-maile. Terezjasza uzbrojonego w wiedzę o „genetycznych cechach” spamu nazwano Czung-Kwei, od nazwy talizmanu feng shui chroniącego dom przed demonami. Czung-Kwei potrafił bezbłędnie rozpoznać 96,5 procent listów zawierających spam. Tak więc genetyka każdego dnia wychodzi nam naprzeciw i ratuje z coraz to nowych opresji.