Reklama

Edukacja

Szyfr życia

DNA – mikroskop życia na Ziemi – to świat pełen tajemnic niosących tyle szans dla ludzkości, ile zagrożeń.

Niedziela Ogólnopolska 15/2025, str. 58-59

[ TEMATY ]

życie

genetyka

DNA

Graziako

Rosalind Franklin, James Watson i Francis Crick

Rosalind Franklin, James Watson i Francis Crick

Bądź na bieżąco!

Zapisz się do newslettera

Nieco ponad 70 lat temu dwóch angielskich naukowców, przekraczając próg pubu Eagle w Cambridge, ogłosiło wszem wobec, że poznali tajemnicę życia. Był 28 lutego 1953 r., a James Watson i Francis Crick mieli w tym stwierdzeniu dużo racji. Wspierając się wynikami badań Rosalind Franklin, odkryli strukturę cząsteczki DNA, w której zapisana jest instrukcja działania i budowy komórki. Swoje odkrycie opublikowali 25 kwietnia 1953 r. w stosunkowo niewielkim artykule. Ostatecznie przyniosło ono im oraz współpracującemu z nimi Maurice’owi Wilkinsowi Nagrodę Nobla w 1962 r. Drzwi do poznania struktury DNA otworzyły zdjęcia wykonane metodą krystalografii rentgenowskiej przez Rosalind Franklin i Maurice’a Wilkinsa. Od tego czasu wiemy, że podwójna spirala kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) to szyfr życia, choć nie rozumiemy jeszcze wszystkich zakodowanych w nim przekazów.

Sam kwas dezoksyrybonukleinowy ma w nauce wcześniejszą genezę – został odkryty w 1869 r. przez Friedricha Mieschera w ropie ze szpitalnych bandaży i w spermie ryb. Wiadomo było, że tworzy w jądrach komórek charakterystyczne twory – chromosomy, ale to Watson i Crick wyjaśnili, że w przypadku DNA liczy się nie tyle skład chemiczny, ile struktura pozwalająca na zapis i powielanie informacji.

Pomóż w rozwoju naszego portalu

Wspieram

Nieskończone kombinacje

Reklama

Podwójna helisa DNA – podstawowy element struktury przestrzennej cząsteczki DNA – składa się tylko z czterech rodzajów nukleotydów, liczba możliwych kombinacji jest jednak praktycznie nieskończona. Mówi się, że całą wiedzę ludzkości można by zapisać w kilku gramach DNA...

W latach 60. XX wieku udało się ustalić, że istnieje kod genetyczny – trzy kolejne zasady azotowe w łańcuchu DNA kodują jeden aminokwas: element budowy białek. W ludzkim DNA jest ponad 3 mld nukleotydów. Kodują informacje dotyczące białek, których współdziałanie decyduje np. o kolorze oczu, kształcie twarzy czy zdrowiu człowieka.

W 2012 r. Enzo Di Fabrizio zaprezentował wygląd helisy DNA dzięki zdjęciom z mikroskopu elektronowego. Później stwierdzono, że dzięki odpowiednim enzymom można przecinać DNA w określonych miejscach. Z czasem stało się możliwe modyfikowanie organizmów żywych – początkowo bakterii, a później nawet ssaków. Powstały też techniki odczytywania (sekwencjonowania) DNA, co umożliwiło w latach 1990 – 2001 poznanie ludzkiego genomu.

Większość tych prac realizowano w ramach projektu „Human Genome Project”, którego celem stało się spisanie pełnej sekwencji ludzkiego DNA. Jego wyniki ogłoszono 25 kwietnia 2023 r. Wtedy też amerykański Senat proklamował Narodowy Dzień DNA.

Nowe metody badawcze pozwalają sekwencjonować cały ludzki genom zaledwie w ciągu 7 dni. Dzięki znajomości genomu konkretnej osoby można przewidzieć ryzyko zachorowania na daną chorobę, co daje szansę zastosowania odpowiedniej profilaktyki i najwłaściwszej terapii, gdy choroba już trwa.

Reklama

Co ciekawe, tylko 7% naszego genomu jest unikalne dla gatunku Homo sapiens. Ponad 90% ludzkiego genotypu przypomina geny m.in. Homo neanderthalensis.

Co zależy od genów i w czym ta wiedza może pomóc?

Choć od każdego z rodziców dostajemy po dwadzieścia trzy chromosomy, po wymieszaniu materiału genetycznego u potomka uwidocznią się cechy, za które odpowiadają geny dominujące (aczkolwiek czynniki środowiskowe mogą wpływać na aktywność genów).

Każdy człowiek jest nosicielem od siedmiu do dziesięciu mutacji genetycznych. Część z nich jest przekazywana z pokolenia na pokolenie, ale część powstaje spontanicznie jako nowa mutacja.

W przypadku niektórych chorób uwarunkowane genetycznie jest ryzyko zapadnięcia na nie i wynosi aż 40-50%. To np. choroba Leśniowskiego-Crohna, celiakia i zwyrodnienie plamki żółtej. W niewielkim stopniu zależą od genów chociażby nowotwory, cukrzyca i choroba Alzheimera. Spośród chorób rzadkich (których lista pozostaje otwarta, a znamy ich od 6 do 8 tys.) podłoże genetyczne ma ok. 80%.

Reklama

Z czasem analiza DNA znalazła wiele zastosowań, m.in. w kryminalistyce przy identyfikacji sprawców gwałtów czy ofiar morderstw, przy testach pozwalających stwierdzić lub wykluczyć ojcostwo. I w mniej dramatycznych, aczkolwiek wydarzających się przypadkach: otóż badając DNA z psiej kupy, można zidentyfikować sprawcę notorycznego brudzenia naszego osiedlowego trawnika... Techniki badania DNA używane przez paleontologów stały się na tyle zaawansowane, że mówi się o możliwości sklonowania wymarłych gatunków, np. mamuta, a nawet neandertalczyka (czy przypomina nam to jakiś film...?).

Wciąż jednak jest daleko do poznania i wykorzystania wszystkich tajemnic DNA. Dzięki niezwykłym białkom, powstającym według instrukcji zapisanych w ich DNA, wiele niezrozumiałych wciąż cudów dzieje się w świecie obok nas, jak niektóre małże żyjące tysiąc lat.

Faktem jest, że manipulacje DNA niosą ze sobą zarówno ogromne możliwości, jak i poważne zagrożenia.

Niebezpieczeństwa modyfikacji

Dysponując środkami do wkraczania w tajemnice najprostszych form życia, człowiek może realizować różne cele: ekonomiczne, terapeutyczne, środowiskowe. Jedne mu służą, inne niekoniecznie.

Zmiany w DNA mogą prowadzić do niezamierzonych mutacji, które mogą być szkodliwe dla organizmu. Edytowanie jednego genu potrafi wpłynąć na inne funkcje organizmu w nieprzewidywalny sposób.

„Grzebanie” w DNA stwarza potencjalne konsekwencje dla zdrowia ludzi. Modyfikacje DNA mogą zwiększyć ryzyko chorób nowotworowych lub zaburzeń genetycznych. Z kolei w przypadku terapii genowych istnieje ryzyko reakcji immunologicznych i wystąpienia skutków ubocznych. Ingerencje w DNA niosą także potencjalne zagrożenia dla środowiska – modyfikowanie genetyczne organizmów (np. roślin i zwierząt) może zaburzyć ekosystemy i bioróżnorodność. Wprowadzenie organizmów GMO do środowiska może natomiast doprowadzić do niekontrolowanego rozprzestrzeniania się zmian genetycznych.

Reklama

Kolejny niebezpieczny aspekt to bioterroryzm i nadużycia technologii, np. możliwość stworzenia genetycznie zmodyfikowanych patogenów jako broni biologicznej (i znowu: coś nam to przypomina?). Istnieje także zagrożenie manipulacją DNA w celach militarnych lub nielegalnych eksperymentów na ludziach i zwierzętach.

Co z etyką?

Reklama

Tutaj wachlarz zagrożeń jest faktycznie bardzo duży. Modyfikacja zarodków może prowadzić do powstawania tzw. projektowanych dzieci (designer babies), co budzi lawinę pytań o podłożu etycznym. Możliwe stworzenie nierówności społecznych – tylko bogaci mogliby sobie pozwolić na ulepszanie genetyczne – wydaje się jednym z mniejszych niebezpieczeństw. Na zasadach genetycznych oparte są także niektóre techniki diagnostyczne, np. tzw. amniopunkcja. Polega ona na nakłuciu błon płodowych matki i pobraniu z nich wód płodowych, w których znajdują się komórki płodu stanowiące pozostałości jego procesów rozwojowych. Badania, które przeprowadza się na uzyskanym tą drogą materiale, prowadzą do odpowiednich wniosków medycznych. Techniki genetyczne pozwalają wykrywać dziedziczne choroby metaboliczne, polegające na tym, że zniekształcony gen nie produkuje genów potrzebnych do właściwej przemiany materii. Wyniki amniopunkcji mogą skłaniać do decyzji o przerwaniu ciąży, zwłaszcza w przypadku wykrycia wad genetycznych. Rodzi to pytania o etyczne granice selekcji prenatalnej i wartość życia osób z niepełnosprawnościami. Wyniki amniopunkcji dostarczają wrażliwych danych genetycznych, co może prowadzić do dylematów dotyczących prywatności i ewentualnej dyskryminacji genetycznej (np. przez ubezpieczycieli lub pracodawców w przyszłości). Powszechne stosowanie amniopunkcji i innych badań prenatalnych skłania do społecznej presji na testowanie wszystkich ciąż oraz do traktowania pewnych warunków genetycznych jako niepożądanych, a co za tym idzie – do pogłębiania uprzedzeń wobec osób z niepełnosprawnościami. A to zaledwie wierzchołek góry lodowej...

Technologie edycji genów, takie jak CRISPR-Cas9, otwierają ogromne możliwości, ale równocześnie wymagają ścisłej regulacji i kontroli, aby uniknąć potencjalnych katastrofalnych skutków. CRISPR-Cas9 to narzędzie do precyzyjnej edycji genów, działające jak „molekularne nożyczki”, które pozwala na wycinanie, modyfikowanie lub zastępowanie fragmentów DNA w organizmach żywych. Jakie niesie zagrożenia? Może nie tylko edytować zamierzony gen, ale także powodować mutacje w innych miejscach genomu, a w efekcie prowadzić do powstawania nowotworów lub innych chorób. Jeśli edycja genów zostanie przeprowadzona na wczesnym etapie rozwoju zarodka, nie wszystkie komórki mogą ulec modyfikacji w ten sam sposób, co prowadzi do niejednorodnych efektów w organizmie. Lista jest, niestety, dłuższa...

Mamy zatem szanse i zagrożenia. Co przeważy?

2025-04-08 15:22

Oceń: 0 0

Reklama

Wybrane dla Ciebie

Takie geny

Niedziela Ogólnopolska 7/2023, str. 28-29

[ TEMATY ]

DNA

Zdjęcia: Adrian Wykrota

Pochodzenie najstarszych populacji zamieszkujących obecną Polskę wzbudza wiele zainteresowania nie tylko wśród dociekliwych, ale przede wszystkim w grupach badawczych biologów, antropologów i paleontologów. O czym mówią analizy kopalnego DNA i jakiej wiedzy dostarczają na temat dawnych społeczności zamieszkujących nasz kraj?

Kopalny DNA (aDNA) to materiał genetyczny pochodzący m.in. z ludzkich szczątków kostnych, które mogą być datowane na kilkaset lub kilka tysięcy lat. Stanowi on niezwykle frapujący przedmiot badań zespołu kierowanego przez dr Annę Juras i dr. Macieja Chyleńskiego z laboratorium kopalnego DNA w Instytucie Biologii i Ewolucji Człowieka na Wydziale Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.
CZYTAJ DALEJ

Przesłanie, które płynie z dzisiejszej Ewangelii mówi, że nie wystarcza sama chęć pomagania

2025-07-10 21:29

[ TEMATY ]

rozważania

O. prof. Zdzisław Kijas

Adobe Stock

Czytamy następnie, że Samarytanin: „Podszedł do niego i opatrzył mu rany, zalewając je oliwą i winem”. To również ważne przesłanie, które płynie do nas z dzisiejszej Ewangelii. Mówi ono, że nie wystarcza tylko sama chęć pomagania. Ważne jest, aby pomagać mądrze, aby pomoc, którą chcemy nieść, była dostosowana do warunków, sytuacji i potrzeb osoby pokrzywdzonej.

Powstał jakiś uczony w Prawie i wystawiając Jezusa na próbę, zapytał: «Nauczycielu, co mam czynić, aby osiągnąć życie wieczne?» Jezus mu odpowiedział: «Co jest napisane w Prawie? Jak czytasz?» On rzekł: «Będziesz miłował Pana, Boga swego, całym swoim sercem, całą swoją duszą, całą swoją mocą i całym swoim umysłem; a swego bliźniego jak siebie samego». Jezus rzekł do niego: «Dobrze odpowiedziałeś. To czyń, a będziesz żył». Lecz on, chcąc się usprawiedliwić, zapytał Jezusa: «A kto jest moim bliźnim?» Jezus, nawiązując do tego, rzekł: «Pewien człowiek schodził z Jeruzalem do Jerycha i wpadł w ręce zbójców. Ci nie tylko go obdarli, lecz jeszcze rany mu zadali i zostawiwszy na pół umarłego, odeszli. Przypadkiem przechodził tą drogą pewien kapłan; zobaczył go i minął. Tak samo lewita, gdy przyszedł na to miejsce i zobaczył go, minął. Pewien zaś Samarytanin, wędrując, przyszedł również na to miejsce. Gdy go zobaczył, wzruszył się głęboko: podszedł do niego i opatrzył mu rany, zalewając je oliwą i winem; potem wsadził go na swoje bydlę, zawiózł do gospody i pielęgnował go. Następnego zaś dnia wyjął dwa denary, dał gospodarzowi i rzekł: „Miej o nim staranie, a jeśli co więcej wydasz, ja oddam tobie, gdy będę wracał”. Kto z tych trzech okazał się według ciebie bliźnim tego, który wpadł w ręce zbójców?» On odpowiedział: «Ten, który mu okazał miłosierdzie». Jezus mu rzekł: «Idź i ty czyń podobnie!»
CZYTAJ DALEJ

Papież Leon XIV bije rekordy popularności w mediach społecznościowych!

2025-07-12 12:44

[ TEMATY ]

Milena Kindziuk

Papież Leon XIV

Red

Oficjalny profil papieski @Pontifex na platformie X (dawny Twitter) ma ponad 53 miliony followersów, natomiast @Pontifex – Pope Leo XIV na Instagramie - 14 milionów. Te dane zaskakują i wskazują, że wybór kardynała Prevosta na papieża stał się także wydarzeniem komunikacyjnym.

Pierwszy post w social mediach Leon XIV zamieścił już w piątym dniu pontyfikatu. Było to przesłanie pokoju: „Niech pokój będzie z wami wszystkimi!”, wypowiedziane z Loggii Błogosławieństw Bazyliki św. Piotra tuż po wyborze. Od tej pory papieskie wpisy (na X) opatrzone zdjęciami lub filmikami (na Instagramie) pojawiają się codziennie, niekiedy po kilka jednego dnia. Wprawdzie obecność Stolicy Apostolskiej na platformach takich jak X (dawniej Twitter) oraz Instagram była zapoczątkowana za pontyfikatu Benedykta XVI, a później kontynuowana przez papieża Franciszka, to jednak Leon XIV zdobył – zaledwie po dwóch miesiącach pontyfikatu! - rekordową, większą niż jego poprzednicy, liczbę obserwujących: na Instagramie jest to 12,6 mln, a na platformie X ponad 53 mln.
CZYTAJ DALEJ

Reklama

Najczęściej czytane

REKLAMA

W związku z tym, iż od dnia 25 maja 2018 roku obowiązuje Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia Dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych) uprzejmie Państwa informujemy, iż nasza organizacja, mając szczególnie na względzie bezpieczeństwo danych osobowych, które przetwarza, wdrożyła System Zarządzania Bezpieczeństwem Informacji w rozumieniu odpowiednich polityk ochrony danych (zgodnie z art. 24 ust. 2 przedmiotowego rozporządzenia ogólnego). W celu dochowania należytej staranności w kontekście ochrony danych osobowych, Zarząd Instytutu NIEDZIELA wyznaczył w organizacji Inspektora Ochrony Danych.
Więcej o polityce prywatności czytaj TUTAJ.

Akceptuję