Informacje
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Biologia > Nowinka z dn. 03-01-2001  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Pod znakiem genomu
autor:
Małgorzata Yamazaki
z dnia:
03-01-2001





Pod znakiem genomu
Rok 2000 zapisze się w historii odkryciem, które w istocie zasługuje na miano odkrycia całego mijającego tysiąclecia: odczytaniem ludzkiego genomu. Niektórzy twierdzą, że jest to osiągnięcie porównywalne z rozbiciem atomu czy lądowaniem człowieka na Księżycu. Inni, że jest ono ważniejsze niż wynalazek koła. Można wszak wyobrazić sobie świat, w którym technika nie posługuje się kołem, ale świata, który posiadając wiedzę o ludzkich genach, wcale by z niej nie korzystał - nie. Wiedza ta z pewnością dogłębnie zmieni nasze życie, i to zapewne we wcale nie tak odległej przyszłości. Pozwoli nam także lepiej poznać dzieje naszego gatunku i umiejscowić w czasie wiele ważnych wydarzeń z naszej ewolucyjnej historii.

Wielkim dniem dla wszystkich naukowców pracowicie ustalających kolejność nukleotydów składających się na ludzki DNA był 26 czerwca 2000 r. Wtedy to prezydent Stanów Zjednoczonych Bill Clinton publicznie ogłosił koniec prac nad wstępną wersją ludzkiego genomu. Bohaterami tego wydarzenia byli dwaj badacze - Francis Collins, szef Narodowego Instytutu Badań nad Ludzkim Genomem, odpowiedzialny za finansowaną przez rząd amerykański realizację Projektu Poznania Genomu Człowieka, oraz J. Craig Venter prowadzący własną firmę Celera Genomics. Obaj doskonale znani środowisku naukowemu, także z powodu poważnych dzielących ich nieporozumień. Tym razem jednak stanęli obok siebie i obiecali sobie wzajemną współpracę.

Pomimo bowiem dominującego w tym dniu nastroju triumfu dzieło wcale nie jest skończone. W rzeczywistości to dopiero koniec początku poznawania naszej "księgi życia". Mamy w ręku rzecz niebagatelną: pierwsze przybliżenie jej treści, przed nami jednak żmudna praca nad poznaniem pełnej jej edycji. Z 3 miliardów par nukleotydów wchodzących w skład ludzkiego genomu ustalono kolejność około 80% z nich. Pozostały jednak między nimi luki, które teraz trzeba wypełnić. A i tak będzie to ciągle zaledwie wstęp do prawdziwej pracy.

Główne pytanie bowiem brzmi: ile genów zawiera ludzki genom i jaką geny te pełnią w nim funkcję. Genom to nie tylko zestaw instrukcji koniecznych do zbudowania i utrzymywania przy życiu organizmu, np. ludzkiego, ale także zbiorowisko najróżniejszych genetycznych śmieci (takiego właśnie terminu - po angielsku junk DNA - używają genetycy na określenie zupełnie niepotrzebnego materiału genetycznego, np. pradawnych wirusów, który znalazł się w genomie najczęściej w sposób przypadkowy i, nie szkodząc istnieniu określonego organizmu, powiela się razem z jego własnym DNA). Zwykle zresztą genów aktywnych w różnych momentach życia jest dużo mniej niż owych śmieci. Z ostatnich ocen wynika, że w ludzkim genomie genów jest zaledwie około 35 tysięcy, a nie 140 tysięcy, jak jeszcze zaledwie pół roku temu przypuszczano. Zidentyfikowanie ich w tej masie zbędnego DNA to zadanie gigantyczne. Ale jeszcze trudniejsze będzie ustalenie, jaka jest funkcja poszczególnych genów i w jaki sposób współdziałają one ze sobą.

Prawdopodobnie jako rodzaj wzorca wykorzystany zostanie do tego genom myszy (firma Celera Genomics już przystąpiła do jego zsekwencjonowania). Co prawda znamy już genomy 43 organizmów - od rozmaitych bakterii, poprzez drożdże, słynne organizmy modelowe szeroko wykorzystywane w badaniach genetycznych i embriologicznych, jak robak Caenorhabditis elegans czy muszka owocowa Drosophila melanogaster, aż po ogłoszony niedawno genom pierwszej rośliny kwiatowej: rzodkiewnika Arabidopsis thaliana - żaden jednak nie jest nam równie bliski jak genom myszy. Uczeni oceniają, że znakomitą większość genów mamy taką samą jak one. Różnimy się od tych gryzoni zaledwie kilkuset genami (niektórzy mówią o pół tysiącu).

Są to na razie tylko oceny, ale jeśli okażą się prawdziwe, pojawi się kolejna zagadka - co sprawia, że z tak podobnych instrukcji powstają tak odmienne organizmy? Tutaj z pewnością trzeba będzie znaleźć odpowiedź na pytanie o to, na czym polega współpraca między poszczególnymi genami. Dzisiaj próba wyobrażenia sobie metod znalezienia takiej odpowiedzi wywołuje zawrót głowy. Dość powiedzieć, że według obecnych szacunków dwie dowolne ludzkie istoty mają 99,9999% funkcjonalnie identycznych genów. Żeby znaleźć przyczyny dzielących nas różnic, trzeba będzie ustalić sieć współzależności łączących poszczególne geny.

Jesteśmy więc świadkami narodzin nowej dziedziny wiedzy - genomiki. W przeciwieństwie do genetyki, której przedmiotem badań są pojedyncze geny, genomika zajmuje się opisywaniem ich całych zestawów i zasadami rządzącymi ich współdziałaniem. Mieć bowiem w ręku "przepis na człowieka" to jedno, ale umieć go wykorzystać - to drugie. A przecież celem tych wszystkich badań jest znalezienie ich praktycznego zastosowania. I jest to już rzecz naprawdę bliska opowieściom fantastycznonaukowym.

Wiedząc, jakie geny są nieaktywne lub nieprawidłowe u osób cierpiących na rozmaite choroby (a przecież podłoże genetyczne mają na przykład różne postacie raka, choroba serca, schizofrenia, alkoholizm czy choroba Alzheimera), będzie można przygotować leki przeznaczone dla tych właśnie konkretnych osób. Trafiałyby one wówczas w dokładnie upatrzony cel, nie powodując żadnych skutków ubocznych. Przy takich lekach nasze najbardziej dzisiaj nowoczesne farmaceutyki sprawiać będą wrażenie armat strzelających do muchy.

Zupełnie nowe możliwości otworzy też analiza genomów różnych organizmów. Porównując je ze sobą będzie można prześledzić drogę rozwoju coraz bardziej zaawansowanych ewolucyjnie istot - od bakterii poprzez bezkręgowce do ssaków naczelnych. A być może nawet znaleźć tę część informacji genetycznej, która decyduje o tym, że jesteśmy ludźmi. Niewykluczone również, że uda nam się określić czas naszego dojrzewania ewolucyjnego. Genom nasz zawiera wiele powtarzających się odcinków, które ulegały mutacjom w dającym się oznaczyć tempie. Niewykluczone zatem, że będziemy potrafili powiedzieć, kiedy na Ziemi pojawił się genetycznie zdefiniowany gatunek Homo sapiens.

Wszystko to zaś dzięki pierwszemu krokowi, jaki dokonał się w minionym właśnie roku...
Małgorzata Yamazaki
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach