DET BEDST TÆNKELIGE SYSTEM TIL LAGRING AF INFORMATION

Af skiltet fremgår det at trinnene, eller de led der forbinder stigens to sider, er nøglen til forståelse af dna’et. Forestil dig at stigen bliver splittet i to dele. Da vil der på hver side være halve trin der stikker ud. Der er kun fire forskellige slags af disse halve trin. Forskerne betegner dem A, T, G og C. De har til deres forbløffelse opdaget at bogstavernes rækkefølge formidler information i kodeform.

Måske er du klar over at den kode der kaldes morsealfabetet, blev opfundet i det 19. århundrede for at muliggøre kommunikation ved hjælp af telegrafi. Men den kode havde kun to ’bogstaver’ — en prik og en streg. Alligevel kunne den bruges til at danne utallige ord og sætninger. Dna’et har en kode på fire bogstaver. Den rækkefølge disse bogstaver — A, T, G og C — står i, danner ’ord’ der kaldes codoner. Codonerne er sat sammen i ’historier’ der kaldes gener. Hvert gen indeholder i gennemsnit 27.000 bogstaver. Generne og de lange stykker imellem dem er samlet i en slags kapitler — de enkelte kromosomer. Der skal 23 kromosomer til for at færdiggøre ’bogen’ — eller genomet, en organismes totale genetiske information.b

Genomet ville være en enorm bog. Hvor meget information ville den kunne indeholde? Alt i alt består menneskets genom af cirka tre milliarder basepar, eller trin, på dna-stigen.¹⁹ Forestil dig et opslagsværk i mange bind, hvor hvert af dem er på over tusind sider. I så fald ville genomet fylde 428 sådanne bind. Men føjer man det andet eksemplar der findes i hver celle, til, ville det blive 856 bind. Hvis du skulle indtaste genomet, ville det være et heltidsjob der tog næsten 80 år — uden ferier.

Din krop kan naturligvis ikke bruge noget som du har indtastet. Hvordan skulle du også få de mange hundrede tunge bind anbragt i hver eneste af dine 100 billioner mikroskopiske celler? At komprimere så stor en mængde information er langt mere end vi er i stand til.

En professor i molekylærbiologi og datalogi har sagt: „Et gram dna ville i tør form have et omfang på omkring en kubikcentimeter og ville kunne lagre lige så meget information som der kan være på en billion cd’er.“²⁰ Hvad betyder dét? Husk at dna’et indeholder de gener, eller instruktioner, der skal til for at danne et menneskelegeme. Hver celle har en komplet udgave af de informationer. Dna’et er så tætpakket med information at en enkelt teskefuld dna kan indeholde tilstrækkeligt med instruktioner til at danne cirka 350 gange antallet af mennesker der lever på Jorden i dag. Dna-materialet til de syv milliarder mennesker der lever i dag, ville knap nok kunne danne et tyndt lag på overfladen af en sådan teske.²¹

MASKINER I BEVÆGELSE

Mens du står i den stille sal, spekulerer du over om der virkelig er lige så fredeligt og roligt inde i cellens kerne som på et museum. Så får du øje på en glasmontre der indeholder en model af et stykke dna. Oven over står der på et skilt: „Tryk på knappen for at få en demonstration.“ Du trykker på knappen, og en stemme forklarer: „Dna’et skal udføre mindst to vigtige opgaver. Den første kaldes replikation, det vil sige at dna’et skal kopieres så hver ny celle får en komplet udgave af de samme genetiske oplysninger. Se det demonstreret her.“

I den ene ende af montren kommer en avanceret maskine ind gennem en lem. Ja, egentlig er det en klynge tæt forbundne robotter. Den fastgør sig til dna’et og begynder at bevæge sig hen ad dna’et som et tog på et spor. Det hele går lidt for hurtigt til at du helt nøjagtigt kan se hvad maskinen foretager sig, men bag ved den ser du nu to komplette dna-reb i stedet for ét.

Stemmen forklarer: „Dette er en meget enkel fremstilling af hvad der foregår når dna’et bliver kopieret. En gruppe molekylære maskiner kaldet enzymer bevæger sig langs dna’et, idet de først deler det i to og derefter bruger hver streng som en skabelon til at danne en tilsvarende streng. Vi kan ikke vise dig alle detaljer i processen, som for eksempel den lillebitte anordning der går i gang før kopieringsmaskinen og klipper i dna’ets ene side så det frit kan sno sig rundt uden at være for stramt. Vi kan heller ikke vise dig hvordan dna’et adskillige gange bliver ’korrekturlæst’. Det er forbløffende med hvilken nøjagtighed fejlene bliver fundet og rettet.“ — Se den skematiske fremstilling på side 16 og 17.

Stemmen fortsætter: „Vi kan derimod give dig et indtryk af hvor hurtigt det går. Lagde du mærke til at robotten havde ret god fart på? Et enzymmaskineri bevæger sig langs med ’dna-sporet’ med en fart af omkring 100 trin, eller basepar, i sekundet.²³ Hvis ’sporet’ var på størrelse med et rigtigt jernbanespor, ville denne ’maskine’ drøne af sted med en hastighed af over 80 kilometer i timen. I bakterier bevæger de små kopieringsmaskiner sig endda ti gange hurtigere. I en menneskecelle går i hundredvis af disse kopieringsmaskiner i gang med deres arbejde forskellige steder på ’dna-sporet’. De kopierer hele genomet på blot otte timer.“²⁴ (Se rammen „Et molekyle der bliver læst og kopieret“ på side 20).

HVORDAN DNA BLIVER ’LÆST’

De dna-kopierende robotter ruller langsomt væk. En anden maskine kommer til syne. Også den bevæger sig langs dna-strengen, men langsommere. Man kan se dna-rebet komme ind i den ene ende af maskinen og ud i den anden uden at være ændret. Men en enkelt, ny streng kommer ud af en separat åbning i maskinen som en voksende hale. Hvad er det der sker?

Endnu en gang giver stemmen en forklaring: „Den anden opgave dna’et skal udføre, kaldes transkription. Dna’et forlader aldrig cellens beskyttende kerne. Hvordan kan dets gener — opskrifterne på alle de proteiner dit legeme er dannet af — da nogen sinde blive læst og brugt? Nu skal du høre! Denne enzymmaskine finder det sted på dna’et hvor nogle kemiske signaler, der er kommet ind i cellekernen udefra, har tændt for et gen. Derefter fremstiller denne maskine en kopi af dette gen, et molekyle der kaldes rna (ribonukleinsyre). Rna’et ligner meget en enkelt dna-streng, men er dog anderledes. Det har til opgave at hente de oplysninger der er indkodet i generne i dna’et. Dette rna modtager denne information mens det befinder sig i enzymmaskinen. Derefter forlader det kernen og begiver sig af sted til et af ribosomerne, hvor informationen vil blive brugt ved fremstillingen af et protein.“

Mens du betragter denne demonstration, fyldes du med undren. Du er dybt imponeret over dette museum og dem der opfindsomt har udtænkt og bygget disse maskiner. Tænk hvis alle udstillingsgenstandene kunne sættes i bevægelse og vise de tusinder og atter tusinder af processer der foregår i menneskecellen på samme tid! Det ville være et imponerende syn.

Det går pludselig op for dig at alle de processer der bliver udført af bittesmå, komplekse maskiner, faktisk foregår lige nu i dine egne 100 billioner celler. Dit dna bliver læst, og derved gives der instruktioner om hvordan de hundredtusinder forskellige proteiner legemet består af, skal opbygges — dets enzymer, væv, organer og så videre. I dette øjeblik bliver dit dna kopieret og korrekturlæst for fejl så et nyt sæt instruktioner kan læses i hver af dine nye celler.