Kosár

A kosár jelenleg üres

Bejelentkezés &
Regisztráció

Jelenleg nincs belépve.

Válassza ki az oldal nyelvét

TERMÉKEINK

iPon FÓRUM

iPon Cikkek

A genom szerszámosládája

  • Dátum | 2015.10.11 08:02
  • Szerző | Jools
  • Csoport | EGYÉB

A testünk felépítését és működését irányító genetikai információs rendszer folyamatosan ki van téve a környezet különböző káros hatásainak, mégis funkcióképes tud maradni. Ez azoknak a DNS javító mechanizmusoknak köszönhető, amelyek feltérképezéséért idén Tomas Lindahl, Paul Modrich és Aziz Sancar kémiai Nobel-díjat kapott.

Mindannyiunk lényének alapját az a genetikai állomány teszi ki, amely akkor jön létre, amikor megtermékenyülés pillanatában a petesejt és a spermium 23 kromoszómája egy sejtben egyesül. Ha a zigótában található DNS-molekulákat kiemelnénk, szétbontanánk, és egy sorba kötnénk, egy nagyjából 2 méteres DNS-t kapnánk. Amikor a megtermékenyített petesejt osztódni kezd, ez a genetikai információ lemásolódik, és az utódsejtek is megkapják a kétszer 23 kromoszómát. A terhesség első hetének végére már 128 sejtből áll a magzat, ami közel 300 méternyi DNS-t jelent. Néhány milliárd osztódással később, felnőtt korunkra a sejtjeinkben található DNS-ek összesített hossza többszörösen meghaladja a Nap és a Föld közötti távolságot.

Ennyi másolás után egészen hihetetlennek tűnhet, hogy a legfrissebben keletkezett sejtekben a genom csaknem tökéletesen egyezik a kiinduló genetikai állománnyal, amely a zigótában jött létre. A dolog nem egyszerűen meglepő, de kémiai szempontból nézve lehetetlen is, hiszen minden vegyi folyamatban történnek véletlenszerű hibák, arról nem is beszélve, hogy DNS-ünk folyamatosan káros külső hatások van kitéve. Ha nem léteznének a DNS-t javító, azt eredeti állapotában megőrizni igyekvő molekuláris mechanizmusok, az osztódások során szervezetünk még azelőtt káoszba fulladna, hogy emberi formát öltenénk a méhben.


A javító mechanizmusokért egy csapat fehérje felel, amelyek folyamatosan ellenőrzik a genom bázissorrendjét, és igyekeznek minden hibát kiküszöbölni. Annak története, hogy erre hogyan derült fény, a svéd Tomas Lindahllal kezdődik, aki a hatvanas évek végén kezdett azzal foglalkozni, hogy mennyire stabil a DNS-molekula. A tudományos közvélemény ebben az időszakban meg volt győződve arról, hogy az élet alapját adó makromolekula rendkívül ellenálló, és az a néhány generációnként bekövetkező pár mutáció, ami az evolúcióhoz kell, ritkaságszámba megy. Az volt ugyanis az általános vélemény, hogy ha a genetikai információ hordozója instabil lenne, nem is létezhetnének többsejtű organizmusok.

Tomas Lindhal a Princeton Egyetemen dolgozott, amikor vizsgálni kezdte a DNS rokonmolekulája, az RNS ellenálló képességét. A kísérletek ijesztő eredményeket hoztak: az RNS-ről kiderült, hogy rendkívül érzékeny a hőre, és bár a szakértők előtt világos volt, hogy a DNS az RNS-nél stabilabb, ez utóbbi molekula hőérzékenységének foka kérdéseket vetett fel a DNS strapabírásával szemben is. Lindahl néhány évvel később hazatért Svédországba, és a Karolinska Intézetben folytatta kutatásait. Közben folyamatosan különféle kísérletekkel vizsgálta a DNS és az RNS stabilitását a külső hatásokkal szemben, és sikerült is igazolnia, hogy a DNS még normálisnak tekinthető körülmények közt is lassú, de kimutatható degradáción megy keresztül.

Lindahl úgy becsülte, hogy a genomot minden nap több ezer potenciálisan végzetes sérülés éri, ami hihetetlenné tette, hogyan élhetnek egyáltalán többsejtűek a bolygón. A szakértő arra következtetett, hogy léteznie kell valamiféle molekuláris rendszernek, amely folyamatosan javítja a felmerülő hibákat. Lindahl ezt követően bakteriális DNS-sel kezdett kísérletezni, megpróbálva „fülön csípni” a javítást végző enzimeket.


A DNS egyik leggyengébb pontját a citozin jelenti, a nukleotid bázis ugyanis könnyen elveszítheti aminocsoportját. Ez viszont a genetikai információ megváltozását eredményezi, mivel míg a citozin párja normális esetben a guanin a kettős spirálban, ha az aminocsoport eltűnik, a citozin hajlamos az adeninnel összekapcsolódni. Ha ez a hiba nem kerül kijavításra, a következő osztódásnál már a hibás bázissorrend adódik át az utódsejtnek, ami a mutáció helyétől függően nagyon súlyos következményekkel is járhat. Lindahlnak végül sok munkával sikerült azonosítania azt a bakteriális enzimet, amely eltávolítja a sérült citozinok maradékát a genomból, és megakadályozza, hogy ez megtörténjen. A kutató 1974-ben publikálta eredményeit, és ezzel egy egészen új kutatási terület létét alapozta meg.

A következő 35 évben Lindahl a sejt DNS-javító szerszámkészletének több fehérjéjét is azonosította. A nyolcvanas években a kutató ismét az Egyesült Királyságba tette át székhelyét, ahol az azóta kreatív kutatásairól híressé vált, akkor alapított Clare Hall Laboratórium igazgatója lett. Lindahl lépésről lépésre felderítette, hogyan zajlik az egyetlen sérült nukleotid esetén alkalmazott a báziskivágó javítás (base excision repair – BER), majd miután igazolta, hogy ez a javító mechanizmus az emberi genomban is működik, 1996-ban laborkörülmények között, a kémcsőben is sikerült demonstrálnia egy ilyen javítást.

Hozzászólások

Nem vagy bejelentkezve, a hozzászóláshoz regisztrálj vagy lépj be!

Eddigi hozzászólások:

  • 5.
    2015. 10. 18. 21:26
    válasz akart lenni a 2. kommentelő kommentjéhez. valóban, a cikk remek és nem ahhoz szóltam hozzá. se nem igazán építő a 'ranting' amit írtam, dehát ez van
  • 4.
    2015. 10. 18. 20:02
    Még több építő jellegű gondolat esetleg aminek van valami köze ehhez az amúgy kiváló cikkhez? :3

  • 3.
    2015. 10. 18. 10:11
    minek meghosszabbítani az életkorunkat, ha így is túlnépesedés van. inkább a szegény országokat kéne megregulázni, hogy ne szüljenek nyomorba, illetve magát a nyomort megszüntetni. persze ez nem célja a nagy hatalmaknak...ha az lenne, nem lenne baj. amit akarnak az elérik, ami nem oldódik meg, azt pedig nem is akarják. a rákot se akarják tömegesen gyógyítani. különben nem az immunpusztító kemót alkalmaznák már réges rég.
  • 2.
    2015. 10. 15. 10:47
    Eddig nem volt világos számomra, hogy a több ezer magas szinten képzett orvos szakmai munkálkodása, a legalább 50 év rákkutatásra fordított idő és a sok milliárd dolláros rákkutatásra fordított összeg miért nem hozott végleges megoldást a rák gyógyításában. Úgy tűnik, hogy az igazi, lényegi megoldása a rákbetegségeknek sokkal mélyebb tudássíkon található. Ezért a magam számára is tanulságos, hogy nem szabad türelmetlennek és igazságtalannak lennem az orvostudománnyal szemben. Néha tényleg "csodákra" képes és jelen esetben vélelmezhető, hogy ez a felfedezés közvetlenül hozzájárul az emberiség átlagéletkorának meghosszabbításához.

    Másfelől ebből a cikkből is kiviláglik, hogy a tudományos áttörések és a Nobel-díjas felfedezések egy részét a nagyszámú, szisztematikus, de vak próbálkozások valamelyike és a véletlen felfedezések esetenkénti szerencsés találkozása eredményezi. Persze ehhez kell még a tudós egész életen át tartó elkötelezettsége és a "jó szándékú, nagy tudású kollégáinak ellenkezését is figyelmen kívül hagyó" évtizedeken keresztül végzett, megalkuvást nem ismerő, kitartó munkája.
  • 1.
    2015. 10. 12. 22:50
    Brilliáns és csodálatos eredmény
    Szinte hihetetlen, hogy milyen mélységekig vagyunk már képesek eljutni.