Geny, DNA i ty

PRZYJRZYJ się sobie uważnie w lustrze. Zwróć uwagę na kolor oczu, włosy, karnację i kształt ciała. Pomyśl o swoich zdolnościach. Dlaczego właśnie tak wyglądasz? Skąd masz konkretne cechy i umiejętności? Obecnie łatwiej zrozumieć tę tajemnicę dzięki genetyce — nauce badającej prawa dziedziczności — oraz dzięki wiedzy o wpływie otoczenia.

Może zawołasz z przerażeniem: „Genetyka? To brzmi zbyt naukowo i jest za trudne do zrozumienia!” Czy jednak nie zdarzyło ci się powiedzieć komuś, że ma zielone oczy taty, ale jest rudy i piegowaty jak mama? Jeżeli tak, to znaczy, iż znasz podstawową zasadę genetyki: rodzice przekazują dzieciom swe cechy fizyczne. Co więcej, ten fakt pomoże ci ustalić, jak powstał człowiek — przez ewolucję czy przez stwarzanie. Najpierw przekonajmy się, iż każdy z nas dziedziczy cechy wielu pokoleń.

Twoje ciało jest zbudowane z maleńkich cząstek żywej materii zwanych komórkami, których według pewnych danych jest jakieś 100 bilionów. W jądrze każdej z nich znajdują się tysiące genów. Są to jednostki dziedziczenia sterujące procesami komórkowymi, a zatem decydujące o niektórych twoich cechach. Liczne geny odpowiadają za twą grupę krwi, inne za strukturę włosów, kolor oczu i tak dalej. Tak więc w każdej komórce jest swego rodzaju miniaturowy projekt — zestaw genów, które zawierają informacje potrzebne do budowy, regeneracji i funkcjonowania twego organizmu (zobacz rysunek na stronie 5). Czy to wszystko mogło powstać przez przypadek?

Na drodze do rozwikłania zagadki

W IV wieku p.n.e. Arystoteles sformułował pogląd, iż cechy fizyczne są przekazywane potomstwu przez krew, i założenie to powszechnie uznawano przez ponad 1000 lat. Tak bardzo zapadło ono w umysły ludzi, że na przykład w języku polskim mówi się o „pokrewieństwie” czy „krewnych”.

W XVII wieku odkryto istnienie komórek jajowych i plemników, choć wtedy nie do końca rozumiano ich rzeczywistą rolę. Niektórzy uważali, iż w jaju lub w plemniku znajdują się maleńkie, w pełni rozwinięte osobniki. Uczeni w XVIII stuleciu słusznie uświadomili sobie, że z połączenia komórki jajowej i plemnika powstaje zarodek. Niemniej dokładne wyjaśnienie praw dziedziczności należało jeszcze do przyszłości.

Dopiero w 1866 roku czeski zakonnik Gregor Mendel opublikował pierwszą poprawną teorię dziedziczności. Prowadząc doświadczenia z grochem zwyczajnym, odkrył, iż w komórkach rozrodczych znajdują się „czynniki dziedziczne”, które jego zdaniem odpowiadają za przekazywanie cech potomstwu. Owe „czynniki dziedziczne” nazywa się dziś genami.

Około roku 1910 przekonano się, iż geny mieszczą się w strukturach występujących w komórce, zwanych chromosomami. Te składają się głównie z białek i DNA (kwasu deoksyrybonukleinowego). Ponieważ uczeni wiedzieli już o kluczowej roli białek w innych procesach komórkowych, przez wiele lat sądzili, że to białka zawarte w chromosomach magazynują informację genetyczną. Ale w 1944 roku przedstawiono pierwszy dowód przemawiający za tym, iż geny tworzy DNA, a nie białka.

W 1953 roku, kiedy James Watson i Francis Crick opracowali model struktury DNA, owiniętych wokół siebie dwóch łańcuchów cząsteczek, ludzie zrobili wielki krok na drodze do rozwikłania tajemnicy życia.