Υδραυλικοί, ηλεκτρολόγοι και γενετικές παρτιτούρες

Μετάβαση στα σχόλια

Κάτι τα  προβλήματα στο δίκτυο του ΟΤΕ που δεν έχουν τέλος, λίγο ο πάκος από τα αδιόρθωτα διαγωνίσματα του τετραμήνου που ψηλώνει με μεγαλύτερο ρυθμό απ΄όσο διορθώνεται, τι άλλο χρειάζεται για να καθυστερήσει και η έκδοση του τελευταίου τεύχους του biology4u, αλλά και συγγραφή ενός σημειώματος στο blog. 

Στο καθυστερημένο λοιπόν σημείωμα μου, σκοπεύω να αναφερθώ σε έναν από τους πιο προκλητικούς  τομείς της  Βιολογίας που  νομίζω ότι θα ενδιέφερε και το μη βιολόγο αναγνώστη, – αν υπάρχει κάτι στο χώρο της σύγχρονης βιολογικής έρευνας, που θα του ήταν αδιάφορο, έτσι όπως η Βιολογία επηρεάζει πλέον και τη ζωή του, αλλά και τις αντιλήψεις του γι΄αυτήν.  Πρόκειται λοιπόν για τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης την οποία θα προσπαθήσω να σας περιγράψω καταφεύγοντας σε μια μεταφορά, που όπως όλες, μπορεί να είναι ταυτοχρόνως κατατοπιστική αλλά και παραπλανητική.

Φανταστείτε λοιπόν ότι κατά την κατασκευή του σπιτιού σας, καλέσατε τεχνικούς όλων των ειδικοτήτων (υδραυλικούς, ηλεκτρολόγους, κλπ), που όμως ήλθαν εφοδιασμένοι με το ίδιο γενικό εγχειρίδιο οδηγιών για την κατασκευή της οικοδομής.  Όπως εύκολα μπορείτε να υποθέσετε το έργο δεν μπορεί να εκτελεστεί με επιτυχία, παρά μόνο αν καθένας από τους τεχνικούς αναλάβει να υλοποιήσει, από το σύνολο των οδηγιών του εγχειριδίου, μόνο αυτές που αφορούν στην ειδικότητά του. Δηλαδή ο υδραυλικός θα αδιαφορήσει για τα ηλεκτρολογικά  σχέδια και θα υλοποιήσει τα υδραυλικά, ο ηλεκτρολόγος θα παρακάμψει τα στατικά σχέδια και θα εκτελέσει τα ηλεκτρολογικά κ.ο.κ.

Κάτι αντίστοιχο συμβαίνει και με την ανάπτυξη των πολυκύτταρων οργανισμών. Όταν αρχίσατε την ζωή σας ως ένα γονιμοποιημένο ωάριο, περιείχατε στον πυρήνα σας όλες τις απαραίτητες οδηγίες για την κατασκευή σας, μισές από τον πατέρα σας, μισές από τη μητέρα σας. Αυτό λοιπόν το κύτταρο που ήσασταν εσείς, αμέσως μετά τη δημιουργία του άρχισε να διαιρείται, μεταβιβάζοντας με ακρίβεια τις οδηγίες του στα θυγατρικά του. Το ίδιο έκαναν και εκείνα στα θυγατρικά τους κύτταρα και εκείνα στα δικά τους, αλλεπάλληλες φορές, ώστε να φιαχτεί ένα σύνολο από  10 τρισεκατομμύρια κύτταρα, δηλαδή εσείς στην αναγνωρίσιμη μορφή σας.

Αυτά όμως τα κύτταρα, παρά το ότι περιέχουν τις ίδιες οδηγίες με το αρχικό κύτταρο από το οποίο προήλθαν και συνεπώς και μεταξύ τους, δεν είναι ίδια, ούτε στη μορφή, ούτε στη λειτουργία: Άλλα είναι επιμήκη και μπορούν να συστέλλωνται ή να χαλαρώνουν, ώστε να οικοδομούν τους μυς σας (μυϊκά). Άλλα είναι πεπλατυσμένα, ώστε να μπορούν να καλύπτουν τις εσωτερικές ή εξωτερικές επιφάνειες του σώματός σας (επιθηλιακά). Άλλα μπορούν να αλλάζουν σχήματα, ώστε να μετακινούνται, να καταδιώκουν και να εγκολπώνουν τους μικροβιακούς εισβολείς που απειλούν την υγεία σας (φαγοκύτταρα) κ.λ.π. Τελικώς τα  10 τρισεκατομμύρια κύτταρα ομαδοποιούνται σε  περισσότερα από 300 διαφορετικά είδη που αν και μοιράζονται το σύνολο των οδηγιών-γονιδίων,  για την κατασκευή σας, διαφέρουν και στη μορφή και τη λειτουργία.

Πώς έγινε αυτό; Πώς ένα νευρικό κύτταρο, παρά το ότι περιέχει τα γονίδια που είναι απαραίτητα για να κατασκευαστεί και να λειτουργήσει ένα μυϊκό, τα αποσιωπά, ή δεν τα εκφράζει, όπως λέγεται στη γλώσσα της Μοριακής Βιολογίας; Η απάντηση, μέσω της μεταφοράς που κάναμε φαίνεται προφανής: Όπως ο υδραυλικός της οικοδομής σας, πηδάει το κεφάλαιο με τα ηλεκτρολογικά, παρά το ότι το περιέχει το εγχειρίδιό του, έτσι και ένα νευρικό κύτταρο,  εκφράζει  τα γονίδια που αφορούν στην εξειδίκευσή του, παρά το ότι περιέχει το σύνολο των γονιδίων που είναι απαραίτητα για την κατασκευή όλου του οργανισμού σας.

‘Όσο όμως κατατοπιστική φαίνεται η μεταφορά, άλλο τόσο παραπλανητικά μπορεί να λειτουργήσει, καθώς τα κύτταρα δεν ελέγχουν μόνο, αν και  πότε  ένα γονίδιο που περιέχουν θα εκφραστεί. Ελέγχουν επίσης το ρυθμό με τον οποίο  τα γονίδια παράγουν τα προϊόντα τους, και ακόμη το είδος των προϊόντων τους,  γιατί είναι δυνατόν (ναι είναι δυνατόν!!) το ίδιο γονίδιο, ή ίδια δηλαδή εντολή, να υλοποιείται με διαφορετικό τρόπο, σε διαφορετικά κύτταρα.

Φυσικά δεν είναι στους στόχους του σημειώματος η παράθεση των μηχανισμών  με τους οποίους τα κύτταρα είναι ικανά να φέρουν σε πέρας τέτοιες πολύπλοκες ρυθμίσεις ώστε να αποσιωπούν ή να τροποποιούν τη δράση των γονιδίων τους  ανάλογα με την εξειδίκευσή τους, τη φάση ανάπτυξης του οργανισμού, τις μεταβολές του εσωτερικού ή εξωτερικού περιβάλλοντός τους κ.α. Είναι όμως στους στόχους του σημειώματος να δείξει ότι μεταξύ του γονιδίου και του αποτελέσματός του, δεν υπάρχει μια γραμμική σχέση αιτίου-αιτιατού, όπως λανθασμένα μπορεί κανείς να συναγάγει όταν διαβάζει τους εντυπωσιακούς τίτλους για την ανακάλυψη του γονιδίου της μιας ή της άλλης αρρώστιας και ακόμη περισσότερο την ανακάλυψη ενός γονιδίου που αφορά, ακόμη πολυπλοκώτερα γνωρίσματα όπως η ανθρώπινη συμπεριφορά. Αν τα πράγματα ήταν έτσι τότε ο άνθρωπος και η μύγα των οποίων το γενετικό υλικό είναι κατά 60% περίπου όμοιο, θα ήταν και κατά 60% όμοιοι.

Και αν ο υπομονετικός αναγνώστης αναρωτηθεί: “Καλά και τι προσέφερε η  αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, αν η γνώση των γονιδίων δεν συνεπάγεται αυτόματα και τη γνώση των αποτελεσμάτων τους;” Η απάντηση θα είναι ότι με την ολοκλήρωση της αποκωδικοποίησης του ανθρώπινου γονιδιώματος, μάθαμε την παρτιτούρα στην οποία είναι γραμμένη η μελωδία της ανθρώπινης ζωής. Αυτή θα μας βοηθήσει να καταλάβουμε πώς καθένα από τα κύτταρα εκτελεστές υλοποιεί, όταν και όπως πρέπει,  τους γενετικούς φθόγγους που έχουν γραφεί γι’ αυτό.

5 σχόλια

Filed under Βιολογία