Οι βιολόγοι θέλουν να γράψουν το βιβλίο της ζωής

 

Eν αρχή ήν η ζωή . Η ζωή αποτέλεσε για πολλούς ένα μυστήριο, για άλλους ένα θαύμα και για εμάς πλέον μια πρόκληση .Από τότε που εμφανίστηκε το ανθρώπινο είδος προσπάθησε ανά χιλιετίες να την εξηγήσει,να την ερμηνεύσει αλλά και να την ερευνήσει με δεδομένα και γεγονότα.Θρησκείες,φιλοσοφίες αλλά και ολόκληρες κοινωνίες ασχολήθηκαν με το ζήτημα της ζωής.Βέβαια, οι εξηγήσεις που έδιναν ήταν τόσο παρωχημένες όσο και βασισμένες στο μεταφυσικό ή υποκειμενικό παράγοντα. Παρόλα αυτά, υπήρξαν από την αρχαιότητα , φιλόσοφοι-φυσιοδίφες που εξέτασαν με ορθολογικό και επιστημονικό τρόπο τις διεργασίες που υφίστανται στην φύση και συνεπώς και στο ζήτημα της ζωής.Κατά το πέρασμα των χρόνων, η ανθρωπότητα προχώρησε στην εφεύρεση του μικροσκοπίου , στην θεωρία της εξέλιξης και στην ανακάλυψη της δομής του γενετικού μας υλικού. Συγκεκριμένα, από τον 19 αιώνα  και μετά άρχισε να γίνεται μια συνταρακτική επιστημονική πρόοδος.

Πλέον στην σύγχρονη πραγματικότητα έχουμε μια δυνητικά καθολική εικόνα για το ζήτημα της ζωής.Αναντίρρητα,υπάρχουν ακόμα πολλά ζητήματα,απορίες και προβλήματα που οι επιστήμονες οφείλουν να διαλευκάνουν.Όμως, με  την αγαστή συνεργασία της τεχνολογίας και έχοντας τα απαραίτητα επιστημονικά εφόδια μπορούμε να παρατηρήσουμε εύκολα μικροοργανισμούς που με γυμνό μάτι δεν είναι ορατοί,να κλωνοποιήσουμε και να τροποποιήσουμε γενετικά  οργανισμούς-πειραματόζωα για να παρατηρήσουμε τις διεργασίες που διέπουν την ζωή.

Ο πρώτος αυτοαντιγραφέας και η ποικιλία της ζωής

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Αρχής γενομένης, η ζωή εξελίχθηκε από ένα απλό κύτταρο στα σύγχρονα πολύπλοκα όντα (ζώα.φυτά.μύκητες) με τους κατάλληλους φυσικούς νόμους και  ένα σημαίνον χρονικό διάστημα. Κατά την κοινή επιστημονική ομολογία,τα ανόργανα μόρια μετασχηματίστηκαν σε οργανικά μόρια που μπορούσαν να αυτοαντιγράφονται . Στα τρισεκατομμύρια χρόνια της ζωής , αυτός ο πρώτος αυτοαντιγραφέας άρχισε να  εξελίσσεται και να δημιουργεί νέες μορφές ζωής ανάλογα με τις συνθήκες διαβίωσης τους και τις ανάγκες του.Σταδιακά, προέκυψε η γνωστή σε όλους μας  ποικιλία της ζωής με τα δέντρα,τα ζώα και εμας τους ανθρώπους .Θα πρέπει να σημειωθεί ότι αρχικά εμφανίστηκαν τα προκαρυωτικά κύτταρα και πιθανότητα αυτά τα κύτταρα  να ενώθηκαν τυχαία .Με αυτήν την ένωση μας έδωσαν το ευακαρυωτικό κύτταρο.

Τα προκαρυωτικά κύτταρα αποτελούν κύτταρα που δεν έχουν οργανωμένο πυρήνα και δεν υπάρχει παρουσία οργανιδίων.Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα βακτήρια και τα αρχαιοβακτήρια. Εν αντιθέσει, τα ευκαρυωτικά κύτταρα αποτελούν κύτταρα με οργανωμένο πυρήνα και διαθέτουν πληθώρα οργανιδίων.Οι μύκητες,τα πρωτόζωα,τα φυτά και τα ζώα εναπόκεινται και αποτελούνται με αυτό το είδος κυττάρου.Βέβαια, και μεταξύ τους παρουσιάζουν διαφοροποιήσεις. όπως τα προκαρυωτικά με τα ευκαρυωτικά.

Είναι επιστημονικά παραδεκτό ότι όλη η ζωή απαρτίζεται από το ίδιο γενετικό υλικό, το DNA.Βέβαια κάποιες μορφές ζωής απαρτίζονται από RNA.Οι λεπτομερείς διαφορές του DNA και του RNA δεν είναι της παρούσης αλλά οφείλετε να ειπωθεί πως το μεν είναι δίκλωνο και το δεν μονόκλωνο.Η γενική αρχιτεκτονική των δυο μορίων είναι η εξής : διαθέτουν μια πεντόζη(ένωση με πέντε άνθρακες)  που έχει ενωμένες μια βάση και μια φωσφορική ρίζα.

Tα προγράμματα γονιδιώματος κατά καιρούς

Στο πεδίο της Γενετικής και της Εξελικτικής Βιολογίας, οι βιολόγοι προχώρησαν τα τελευταία χρόνια σε διάφορα προγράμματα γονιδιώματος.Με τον όρο πρόγραμμα γονιδιώματος εννοούμε μια συντονισμένη και καθολική διαδικασία για την πλήρη κατανόηση  και αποκρυπτογράφηση του εξεταζόμενου γονιδιώματος.Με πιο απλούς όρους, ορίζουμε την προσπάθεια για να βρούμε την δομή, την σχετική θέση των γονιδίων αλλά και των επιμέρους διεργασιών και συναθροισμάτων που επιτελούν.

Το πιο σημαντικό επίτευγμα ήταν Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος (Human Genome Project) που αποτέλεσε μια διεθνή διαδικασία που μας αποκάλυψε και χαρτογράφησε με ακρίβεια και λεπτομέρεια  τις 3,1 δισεκατομμύριες βάσεις που συνιστούν το ανθρώπινο γονιδίωμα.Το πρόγραμμα ξεκίνησε το 2000.Ουσιαστικά αποτέλεσε το εφαλτήριο για την διαλεύκανση των μυστηρίων της ζωής.

Βέβαια υπήρξαν και υπάρχουν τέτοια φιλόδοξα σχέδια από διάφορα πανεπιστημιακά ιδρύματα και τράπεζες γονιδιώματος.Τέτοιο παράδειγμα είναι η Βιοτράπεζα της Βρετανίας που αποσκοπεί να αποκωδικοποιήσει το γονιδίωμα 500.000 ανθρώπων αλλά και διάφορες χώρες, όπως η Ισλανδία που προτίθενται να γίνουν αρωγοί αυτής της προσπάθειας.

Το συνέδριο BioGenomics 2017 και το μεγαλεπήβολο στοίχημα

Στις αρχές του Μάρτη διεξάχθηκε το συνέδριο BioGenοmics 2017 στην Ουάσινγκτον .Ουσιαστικά αποτέλεσε μια προσπάθεια να συνεργαστούν όλες οι επιστημονικές δυνάμεις για να μελετήσουν τα γονιδιώματα όλης της Γης.Το Πρόγραμμα Βιογονιδιώματος της Γης (Earth BioGenome Project), ήταν μια πρόταση Αμερικάνων και Κινέζων επιστημόνων με πρωτεργάτη τον εξελικτικό γενετιστή Χάρις Λιούιν του πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας-Ντέιβις.Το Πρόγραμμα Βιογονιδιώματος της Γης είναι ένα φιλόδοξο σχέδιο που βρίσκεται στην φάση του σχεδιασμού.Αναγκαία συνθήκη είναι η χρηματοδότηση που φτάνει περίπου 4,8 δισεκατομμύρια δολάρια.Συνεπώς είναι λίγο αβέβαιο να πραγματοποιηθεί.Βέβαια , είναι άξιο αναφοράς να λεχθεί ότι και το παλιότερο πρόγραμμα του ανθρώπινου γονιδιώματος το θεώρησαν πολύ ακριβό και μη ρεαλιστικό.Όμως το Human Genome Project πραγματοποιήθηκε τελικά.

Για το Earth BioGenome Project ενδιαφέρθηκαν μεγάλα ινστιτούτα γενετικής . όπως το το βρετανικό Wellcome Trust Sanger Institute και το κινεζικό Beijing Genomics Institute (BGI).Είναι εύλογο να αναφερθεί ότι η προσπάθεια πρέπει να διεθνοποιηθεί περισσότερο.Επίσης, η αμερικανική εταιρεία γενετικής Complete Genomics ανακοίνωσε στο συνέδριο «BioGenomics2017» ότι σε ένα έτος θα μπορεί να αλληλουχίσει ένα ευκαρυωτικό γονιδίωμα με κόστος μόνο 100 δολάρια.

Το μεγαλεπήβολο όραμα των βιολόγων θέλει να ξεκινήσει με την χαρτογράφηση  των ευκαρυωτικών οργανισμών που ουσιαστικά έχουν διαβαστεί λιγότερα γονιδιώματα σε σύγκριση με τα προκαρυωτικά είδη.Ο αρχικός στόχος είναι να αλληλουχηθεί με λεπτομέρεια το DNA ενός μέλους κάθε ευκαρυωτικής οικογένειας (περίπου 9.000), ώστε να δημιουργηθούν γονιδιώματα αναφοράς για κάθε μία από αυτές, τα οποία θα είναι ανάλογα με το ανθρώπινο γονιδίωμα αναφοράς. Το επόμενο βήμα θα είναι η ανάγνωση του γονιδιώματος ενός είδους από κάθε ένα από τα 150.000 έως 200.000 γένη (στη συστηματική ταξινόμηση της ζωής, τα συγγενικά είδη απαρτίζουν ένα γένος και τα συγγενικά γένη μια οικογένεια).Στο τελικό στάδιο, αναμένεται η ανάλυση του γονιδιώματος (με λιγότερες λεπτομέρειες) καθενός από τα 1,5 εκατομμύρια εναπομένοντα γνωστά ευκαρυωτικά είδη.

Από όλα τα παραπάνω γίνεται σαφές ότι το Πρόγραμμα Βιογονιδιώματος της Γης πρέπει να υλοποιηθεί.Η πραγμάτωση και η χαρτογράφηση του γονιδιώματος της Γης θα μας προσφέρει ένα γόνιμο έδαφος για την εξαγωγή συμπερασμάτων για την προέλευση,δομή της ζωής.

 

 

 


Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Στέλιος Κουτρένης

Μεγάλωσα στον Πολύγυρο Χαλκιδικής και σπουδάζω Μοριακή Βιολογία & Γενετική. Πάντα επιλέγω τον αντικειμενικό και ορθολογικό τρόπο σκέψης σε έναν κόσμο υποκειμενικότητας.Λατρεύω τον άνθρωπο και την φύση αλλά και τις επιμέρους αλληλεπιδράσεις τους.Είμαι εδώ για να συμβάλλω και εγώ με την παρουσία μου.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;