Artykuł: Historia terapii genowejRecenzja: Mikrobiom najmniejsze organizmy, które rządzą światem
Wybrane artykuły: Kraina genów
Czym tak naprawdę jest genetyka?
2018-07-25
Choć sama nazwa nie brzmi tak przerażająco jak fizyka kwantowa, to mimo wszystko ludzie bywają przerażeni, gdy słyszą o manipulacjach genetycznych, mutacjach czy innych tematach ściśle związanych z tym, co znajduje się w jądrze komórkowym każdej komórki naszego organizmu. Łatwo jednak zauważyć pewien związek genetyki ze słowem geneza i być może niejednokrotnie tego rodzaju skojarzenie pojawiało się w waszych umysłach. I całkiem słusznie! Otóż słowo „genetyka” pochodzi od starogreckiego słowa „genesis”, które oznaczana „pochodzenie”. I zapewne najczęściej spotykana definicja mówi o tym, że jest to nauka o dziedziczności i zmienności organizmów, jednak tak naprawdę w dzisiejszych czasach sięga ona o wiele dalej.

Jest bardzo rozległą dziedziną, która z jednej strony oferuje nadzieję na lepsze jutro (np. terapia genowa), a z drugiej wzbudza całe mnóstwo kontrowersji (np. GMO, organizmy modyfikowane genetycznie). Jednakże tak, jak nie unikniemy postępu technologicznego, nie będziemy w stanie uniknąć rozwoju genetyki. Jednak aby lepiej zrozumieć jej sedno, musimy się bliżej przyjrzeć pewnym podstawowym informacjom…
W jaki sposób w ogóle odkryto geny, czyli podstawowe jednostki dziedziczenia? Z pewnością to, w jaki sposób dziedziczy się pewne cechy, stanowiło obiekt zainteresowania naukowców już od dawien dawna. Każdy z nich próbował w odpowiedni sposób wyjaśnić, skąd się bierze życie i jak organizmy dziedziczą cechy swoich przodków. Pojawiało się całe mnóstwo teorii na ten temat, ale dopiero XIX wiek przyniósł obiecujące rezultaty, które zapoczątkowały narodziny genetyki. W pewnym momencie nastąpił tak ogromny przełom, że udało się odkryć strukturę podwójnej helisy, ukazano, że uniwersalnymi czynnikami określającymi cechy wszystkich istot żywych są dwa kwasy: kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) oraz rybonukleinowy (RNA). To właśnie gen stał się nośnikiem informacji, jednakże naukowcy szybko zorientowali się, że dziedziczenie jest bardzo złożonym procesem, podobnie jak ekspresja i współdziałanie genów (czyli to, w jakim stopniu dany gen jest aktywny i jak oddziałuje na inne geny w organizmie). Do dziś nie jesteśmy w stanie wyjaśnić wszystkich procesów i z pewnością nasz materiał genetyczny skrywa w sobie sporo sekretów. Być może nigdy nie uda nam się przejrzeć go w 100 %.

Na początku XIX wieku, dzięki rozwojowi mikroskopii, naukowcom udało się dostrzec w komórkach pewne małe struktury. Nazwano je chromosomami (jest to połączenie dwóch greckich słów: „chromo” – barwa i „soma” – ciało), ponieważ struktury te bardzo dobrze barwiły się za pomocą specjalnych substancji, które służyły do odpowiedniego przygotowania materiału do badania mikroskopowego. Wkrótce okazało się, że liczba tych struktur jest identyczna we wszystkich komórkach danego organizmu. Dzisiaj wiemy, że chromosom to najwyższy stopień upakowania DNA. Natomiast najniższym stopniem upakowania DNA jest po prostu podwójna helisa. Na cząsteczkę DNA składają się dwa łańcuchy polinukleotydowe biegnące w przeciwnych kierunkach. Można powiedzieć, że nukleotydy to podstawowe składniki kwasów nukleinowych (zarówno DNA, jak i RNA). Są to organiczne związki chemiczne zbudowane z nukleozydów i kwasu fosforowego. Nukleozydy z kolei składają się z zasady azotowej (związek heterocykliczny) i pentozy (cukier), połączonych za pomocą wiązania β-N-glikozydowego. Możemy wyróżnić pięć głównych zasad azotowych: guanina, tymina, adenina, cytozyna i uracyl (obecny tylko w cząsteczkach RNA). Zasady azotowe są połączone za pomocą wiązań wodorowych: adenina łączy się z tyminą wiązaniem podwójnym, a guanina z cytozyną wiązaniem potrójnym. I to właśnie kolejność tych czterech związków determinuje nasze życie. To tylko trochę GTCA…

czym jest genetyka
Rys. 1. Stopnie upakowania DNA. Źródło: http://biologiaogul.blogspot.com

czym jest genetyka
Rys. 2. Zasady azotowe. Adenina łączy się tylko z tyminą, a guanina z cytozyną. Książka: Język genów



W jaki jednak sposób odczytywana jest informacja ukrywająca się w tym ciągu czterech liter? Natura była bardzo sprytna i wymyśliła kod, którym posługuje się każda komórka, ale zrozumieć, co dana sekwencja liter oznacza. Jednym słowem dochodzi do przetłumaczenia sekwencji nukleotydów na język białka. Kod genetyczny jest uniwersalny, w takiej samej formie występuje u wszystkich organizmów żywych, jest uniwersalny, co świadczy o wspólnym pochodzeniu wszystkich istot. Cała heca polega na tym, że odczytywane mogą być tylko trzyliterowe wyrazy. Jeśli chwilę się nad tym zastanowimy, to łatwo obliczymy, że daje to 64 różne „słowa”. Każde trzyliterowe słowo odpowiada jednemu aminokwasowi (aminokwasy budują białka – jeżeli uznamy, że całe białko to łańcuszek koralików, to jeden aminokwas (trzy litery) stanowią jeden koralik). Zestaw tych trzech liter można nazwać kodonem, a kolejność kodonów wyznacza kolejność aminokwasów w białku – ta cecha kodu genetycznego nosi nazwę kolinearności. Dodatkowo ten sam nukleotyd nie może wchodzić w skład dwóch kodonów, czyli kod genetyczny jest również niezachodzący. Jest również bezprzecinkowy, gdyż żaden nukleotyd nie pełni funkcji znaku przystankowego. I właśnie dzięki takiemu sposobowi odczytu informacji, każda komórka wie, w jakim kierunku powinna zmierzać. Ale to i tak zaledwie początek drogi…


CIEKAWOSTKI DO ARTYKUŁU:
Gdyby wyciągnąć i rozwinąć DNA z jednej komórki, to miałoby ono długość około 180 cm.
Gdyby wyciągnąć i rozwinąć DNA ze wszystkich komórek, byłaby to długość 700 razy większa niż odległość z Ziemi do Słońca.
Dzisiejsza technologia nijak się może równać ze zdolnościami tego, co w nas siedzi. Jeden gram DNA może pomieścić 700 terabajtów informacji.
DNA ludzi jest identyczny w 99,9 %. Jednakże już tylko ten 0,1 % zapewnia znaczące różnice, o czym przekonujemy się na co dzień.

KIM JESTEŚMY?

Fundacja Wspieramy.org
41-400 Mysłowice, ul. Hutnicza 10
KRS: 0000581489, NIP: 6342848742

Dane kontaktowe:
e-mail: fundacja@wspieramy.org

Informacje o fundacji
Fundacja powstała z inicjatywy firmy Polfendo,

CELE STATUTOWE FUNDACJI
1) Celem podstawowym jest działalność popularnonaukowa, wspieranie zdrowego stylu życia i popularyzacja profilaktyki prozdrowotnej.
2) Obok celu podstawowego działalnść Fundacji obejmuje również wspieranie swoich członków w trudnych chwilach związanych z leczeniem i rekonwalescencją.

Dziękujemy za pomoc i wsparcie przy realizacji projektów fundacji. Dziekujemy zarówno za pomoc finansową, materialną jak i pomoc bezpośrednią

DANE KONTAKTOWE

Genweb.pl - genetyka, zdrowie, styl życia
41-409 Mysłowice, ul. Hutnicza 10
tel: 601 602 100
e-mail: info@genweb.pl

FORMULARZ KONTAKTOWY
Jeżeli mają Państwo jakiekolwiek pytania dotyczące naszej oferty, zapraszamy do kontaktu telefonicznego, poprzez adres e-mail lub wypełniając poniższy formularz. Odpowiemy w możliwie krótkim czasie.