Ciemna strona DNA
W obrębie DNA występują rejony, o których istnieniu i funkcji nie mieliśmy do tej pory pojęcia. Nazwano je ciemnym DNA. Wydaje się ono równie nieuchwytne i tajemnicze jak ciemna materia we wszechświecie.
Zapisana w DNA informacja to nic innego jak przepis na stworzenie gotowego organizmu żywego. Na jej podstawie u żyrafy rozwija się długa szyja, u rekina powstają ostre i niebezpieczne szczęki, a u człowieka pojawia się określony kolor oczu. Każda zmiana w tym kodzie pociąga za sobą konsekwencje w wyglądzie lub przeżywalności osobników. Dlatego kolejnym po odkryciu struktury DNA wyzwaniem było jego odszyfrowanie, czyli ustalenie kolejności jego liter. Kod genetyczny składa się jedynie z 4 liter: A, T, C i G. Ich kolejność warunkuje rodzaj aminokwasów w białku. Dzięki sekwencjonowaniu naukowcy dowiedzieli się, jak różni się DNA człowieka od innych zwierząt oraz co się dzieje, gdy w zapisie informacji genetycznej wystąpi błąd. Co więcej, dzięki porównaniu sekwencji DNA różnych gatunków można określić, w jakim stopniu są ze sobą spokrewnione, i dokładniej poznać bieg ewolucji.
Zaginiony gen piaskówki
Piaskówka tłusta to niewielki gryzoń zamieszkujący pustynie północnej Afryki i Półwyspu Arabskiego. Każdego dnia zjada porcję liści odpowiadającą 80% masy jej ciała, nie pijąc przy tym wody. Na utrzymanie tej nietypowej diety pozwalają jej niebywale wydajne nerki. Okazuje się, że to niejedyne dziwactwa, którymi może się poszczycić. Prawdziwą sensację stanowi bowiem jej „zaginione” DNA. Na tę zagadkę natrafiono przypadkowo podczas badań fizjologii piaskówek. W 1960 r. okazało się, że gdy trzymanym w laboratorium osobnikom zaserwowano smakołyki, z którymi nie mają do czynienia w naturalnym środowisku, takie jak owoce czy nasiona, gryzonie szybko tyły i chorowały na cukrzycę typu 2. Fenomen ten przykuł uwagę wielu specjalistów i uczynił z piaskówek model do badania rozwoju cukrzycy u ludzi. Było wtedy jednak jeszcze za wcześnie, by odpowiedzieć na pytanie, co jest powodem tej niezwykłej przypadłości. Dopiero dzięki postępowi technologicznemu naukowcy wzięli wreszcie pod lupę geny i białka piaskówki.
Jednym z analizowanych genów był Pdx1, kodujący informację o budowie białka, które wiąże się z DNA i wpływa przez to na geny regulujące rozwój trzustki i dojrzewanie komórek wydzielających insulinę. Pdx1 jest więc niezbędny do przeżycia i prawidłowego rozwoju organizmu. Jednak badania nad piaskówkami wykazały, że brakuje go w DNA tych zwierząt, mimo to posiadają one rozwinięte, funkcjonujące trzustki i wydzielają insulinę! Co więcej, w ich DNA brakowało jeszcze 87 innych genów, które powinny znajdować się w pobliżu Pdx1. Gdzie więc się one podziały? Dlaczego piaskówki żyły i miały się dobrze?
Fragment DNA z zaginionymi genami badacze postanowili nazwać dark DNA – czyli ciemne DNA, na wzór ciemnej materii wszechświata, której obecności nadal nie jesteśmy w stanie empirycznie potwierdzić. Okazuje się, że może ono wpływać na kierunek i tempo ewolucji. I że nie tylko piaskówki mają takie DNA.
Autor: Katarzyna Kornicka
Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 07/2018 »
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje