Log In

ДНК зашифрована інформація

dnkАнтропологія і археологія, історія богослов’я і історія мистецтва, медицина і географія — всі ці науки мають потребу в послугах дослідників такого роду.

У кожній молекулі ДНК зашифрована інформація про будову всього організму, будь то рослина, тварина або людина. Можна сказати, що ДНК — свого роду «паспорт» живої істоти. У цьому документі мовою біохімії зазначені походження і певні особливості його власника. Молекули ДНК присутні в будь-якій живій клітині.

Таємниця молекули ДНК.

В 1944 році австрійський фізик Ірвін Шредінгер припустив, що в основі законів Менделя таїться якийсь цифровий код. Коли формується складний живий організм, писав Шредінгер у своїй роботі «Що таке життя?», цим процесом неодмінно управляє довгий ланцюжок генетичних даних.

Усього через десять років пророцтво знаменитого фізика збулося. З’ясувалося, що хромосоми є гігантськими ланцюговими молекулами, у яких — у вигляді послідовності нуклеотидів — закодована вся генетична програма організму. В 1966 році вдалося розгадати цей основний код усього живого.

Стало зрозуміло, що людина живе в океані біологічної інформації. У кожному волоску, у кожній травинці, у кожній крапельці поту або слини ховається ДНК. Якщо вдасться прочитати цю гігантську бібліотеку природи, то можна буде відшукати відповідь майже на всі загадки.

Справа в тому, що ДНК — дуже тендітна біомолекула. Її розщеплюють ферменти, переварюють мікроорганізми, окисляє кисень.

— Щодня, — говорить Крінгс, — спадкоємна інформація, що зберігається в кожної нашій клітці, витримує до 10 тисяч «ударів» ворожого їй навколишнього світу.

Хімічні зв’язки легко руйнуються, але — щасливо влаштована живаючи природа — певні фрагменти відновлюють розірвані зв’язки.

Після смерті руйнівні процеси тривають, але ті ферменти, що рятували ДНК, уже не приходять рятуйте! ДНК розпадається на безліч частин. І коли вчені приймаються за справу, досліджувати, власне кажучи, уже нема чого. Найкраще генетичний матеріал зберігається в янтарі. Або ж при низьких температурах — у мерзлоті або в льодовику. Так, коли дослідники мають справу з костями, доставленими з холодної Скандинавії, вони впевнені, що гени неодмінно вдасться знайти.

— Гірше справи в пустелі, — продовжує Крінгс, повертаючись до свого сумного досвіду, — хоча там і сухо, але зате занадто пекуче. У такому кліматі ДНК швидко розкладається.

Хендрік Пойнар звернув увагу на наступний ефект: у біологічному матеріалі одночасно з руйнуванням ДНК міняється і молекулярна структура амінокислот — вони «рацемізуруються». Наприклад, так називана «L-форма» молекули аспарагінової кислоти поступово перетворюється в «D-форму», що відрізняється від свого прообразу, як відбиття, видиме нами в дзеркалі, від самого дзеркала. Зміни ці легко зафіксувати. Коли зміст D- молекул перевищить певне граничне значення, тоді нічого гарного від ДНК можна вже не очікувати — шукати гени буде пізно.

— Так це є, до речі, з усіма останками динозаврів, — зауважує X. Пойнар. — Коли повідомляють, що нібито знайдено ДНК динозавра, не вірте цьому. Дослідники в черговий раз припустилися помилки і прийняли за бажане щось інше: ДНК бактерій, грибків або людини.

На жаль, природа занадто рідко балує археологів. Такі знахідки, як Єтці, рідкі: близько 5200 років тому ця людина здійнялася в Альпи і, напевно, був захоплений непогодою. Лід одяг його панциром, крізь який повітря вже не проникало. Навіть фахівець не збереже генетичний матеріал краще, ніж це зробила природа.

Правда, три роки тому скептики заговорили про те, що тіло древнього мешканця Тіролю було насправді мумією інки, якусь якийсь жартівник і аматор розіграшів взяв і сховав в альпійському глетчері. Однак гени Єтці чітко свідчили, що він був древнім європейцем, а не жителем Південної Америки. Більше того: по своїх генетичних особливостях він дуже схожий на сучасних мешканців Альпійського регіону.

Пээбо, що досліджував «льодовикову людину», сподівається, що Єтці допоможе зробити важливі відкриття і в області історії медицини. Мюнхенський учений має намір відшукати віруси і бактерії, що є присутнім в організмі Єтці. Так з’ясується, які хвороби досаждали європейцям кам’яного віку.

Ученого надихає відкриття, зроблене американськими колегами. Ті, вивчаючи мумію жінки виявили в тканині легені сліди туберкульозних бактерій. Виходить, індіанці вмирали від сухоти задовго до появи іспанців. Колись вважалося, що саме конкістадори занесли в Америку цю недугу.

Гени допоможуть прояснити і таємниці еволюції людини. Чому б, наприклад, не знайти ДНК неандертальця? Останні неандертальці загадково зникли 34 тисяч років тому. Невже не збереглася їх ДНК? Невже не вдасться довідатися, які родинні відносини зв’язували людину сучасного і неандертальця?

— Щоб з’ясувати ступінь споріднення, досить відшукати фрагменти ДНК довжиною всього 400 базових пар.

Згодом виникають випадкові мутації; міняється послідовність «букв» ДНК, тобто послідовність нуклеобаз А (аденін), З (цитозін), G (гуанін) і Т (тимін). Чим більше відрізняються ті самі фрагменти ДНК, узяті у двох різних істот. Так визначається ступінь споріднення.

— У наших дослідженнях, — продовжує Крінгс, — ми звертаємо увагу насамперед на ДНК мітохондрій, енергетичних станцій клітки.

У кожній клітці є близько 2 тисяч мітохондрій, тому великі шанси відшукати у викопних останках фрагменти генетичного матеріалу.

— Крім того, рівень мутацій тут у сотні разів вище, ніж у клітинному ядрі, тому ми можемо точніше визначити родинні зв’язки.

Кожні 10 тисяч років одна з 400 баз міняється — відбувається мутація її «букв».

Чи вдасться виявити ДНК неандертальця, поки ніхто не береться сказати. Проблема ще і у наступному. Візьмемо останки мамонта, до яких доторкалася рука людська. Легко відрізнити гени людини від генів древнього хоботного. Але як виділити потрібні фрагменти ДНК, коли досліджуються останки древньої людини? Де справжня ДНК, де принесена? Неясно. Скільки людей доторкалися до костей, коли розкопували поховання, перевозили останки людини, препарували їх, брали їх у руки, прикрашаючи музейні експозиції. Одного дотику досить, щоб увічнити свої гени на древніх костях. Тому дослідникові доводиться брати проби матеріалу із самої серцевини кістки.

— Однак цієї кістки настільки коштовні, — підкреслює Пээбо, — що для початку ми вирішили досліджувати знайдені поблизу кості тварин. Поки результат невтішний. Судячи з показників рацемізації, стан генетичного матеріалу дуже погане.

І все-таки вчені так швидко не здаються. Пошуки ДНК наших віддалених родичів тривають. Отже, поки неясно, чи з’явиться в нас нова рідня.

 

views:
1838
title_tag:
ДНК зашифрована інформація, ДНК зашифрована інформація
snap_MYURL:
snapEdIT:
1
snapTW:
s:1:"1";
snapVK:
s:1:"1";