Főoldal » Csiribí-csiribá, most újraírom a DNS-edet!

Csiribí-csiribá, most újraírom a DNS-edet!

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

Gyakori meseelem, hogy egy szereplő alakot változtat, Tündérszép Ilonától Fiona hercegnőig sokan bemutatták már ezt a trükköt. De mi történik odabent, miközben a külső új formát ölt? Egy élőlény külső megjelenését az örökítőanyag és a környezet, valamint a kettő kölcsönhatása határozzák meg. A küllem külső behatásra történő megváltozása a genetikai állományt érintetlenül hagyja: senkinek sem lesz azért szőke gyermeke, mert befesti a haját. El tudjuk azonban képzelni a teljes külső átalakulást biológiai szempontból? Mi lesz az örökítőanyaggal? És hogy fognak kinézni az utódok? Fenotípus, genotípus és egy kis öröklődés a kis hableánnyal, illetve operai párjával, Ruszalkával.

 Talán a leghíresebb, és Andersen változatában igen szomorú véget érő átváltozás  a kis hableányé. Miközben a Disney-rajzfilm a kötelező happy enddel fejeződik be, a dán meseíró művének ismerői tudják, hogy A kis hableány eredetileg nem a szerelmesek egymásra találásával záródik, a herceg más lányt vesz feleségül. Ugyanakkor nem is tragikus a befejezés, az alázatos sellőlány kap egy újabb esélyt, hogy végül lelke legyen. Talán kárpótlás a reménytelen szerelemért.

[token node title-raw]

Az érzelmes alkatú olvasót ez a befejezés nem feltétlenül vigasztalja, pedig Andersen hősnőjének erénye jutalomra lelhet. Éppolyan tiszta szívű operai leszármazottjának viszont az örök kárhozat jut osztályrészül. Ruszalka, Dvořák operájának vízitündére (maga a ruszalka szó a szláv mesevilág vízitündérének elnevezése) hiába bocsát meg a hűtlen hercegnek, hiába váltja meg szerelmét csókjával a szenvedéstől, ő maga ott marad lidércként, elátkozott szellemlényként a tóparton az idők végezetéig.

[token node title-raw]

Bár a történet három változata gyökeresen más sorsot szán a hősnőnek, a kiindulópont azonos: egy vízi leány (hableány vagy ruszalka) beleszeret egy emberbe, felkeresi a boszorkányt (az operában Ježibaba, aki nem más, mint Baba Jaga – Muszorgszkij Egy kiállítás képei című zongoraciklusában neki van csirkelábakon álló kunyhója és mozsáron lovagol – cseh megfelelője), hogy változtassa át emberré. A banya erre rá is áll, de mivel nem hallott még az önkénteskedésről, így kér érte cserébe valamit. Feltételei feldolgozásonként mások, a lány hangja viszont minden esetben az alku tárgyát képezi. De mi történik az átváltozás közben?

A küllem új formát nyer, vagyis megváltozik a fenotípus – a fenotípus egy élőlény minden megnyilvánuló tulajdonságának összessége. Ezek természetesen nem csak kívülről látható jellegzetességek lehetnek, a belső szervek felépítése vagy akár az elmebeli képességek is ide sorolhatók. Van egy ilyen átváltozásnak hatása az öröklődésre? Az emberré változott sellő gyermeke teljesen emberi lény vagy örökölhet egyes sellőtulajdonságokat is? A mesék a jelek szerint az első feltevéssel értenek egyet, de mit kell ehhez feltételeznünk? Hogyan működik az öröklődés?

Ez a kérdés Darwint is sokat foglalkoztatta. Evolúciós elmélete nem működik az öröklődés nélkül, így természetesen fontosnak tartotta, hogy valamilyen módon megpróbálja megmagyarázni a tulajdonságok átadódását. Bármilyen zseniális tudós is volt azonban, ebben a kérdésben minden tudása csődöt mondott. Pedig közelebb juthatott volna a megoldáshoz, ha találkozik egy brnói (avagy brünni) szerzetes írásával. Elterjedt szóbeszéd a biológusok körében, hogy Darwin rendelkezett is vele, de nem tartott arra méltónak egy cseh (avagy osztrák) területről érkező tudományos eredményt, hogy elolvassa, de forrásaim ezt a pletykát cáfolni látszanak. Legfeljebb egy-két feldolgozása kerülhetett a kezébe (nem az eredeti mű), azok viszont a jelek szerint valóban elkerülték a figyelmét.

Mi volt ez az írásmű? Johann Gregor Mendel Ágoston-rendi szerzetes borsón végzett kísérletei eredményeinek összefoglalása. Mendel különböző borsóváltozatok keresztezése útján írt le bizonyos öröklődéssel kapcsolatos törvényszerűségeket. Beltenyésztett vonalakból indult ki, ezeket úgy állította elő, hogy a szaporítás során egy kiválasztott tulajdonság szempontjából mindig a szülőkre hasonlító utódokat termesztette tovább (önbeporzással), így olyan egyedekhez jutott, melyek csak az adott tulajdonság meghatározott változatát örökítették tovább. Az ilyen egyedeket homozigótáknak nevezzük, ami azt jelenti, hogy egy adott génnek két azonos allélját hordozzák (az egyiket az apától, a másikat az anyától öröklik), Mendel azonban nem tudott a gének vagy a DNS létezéséről, ő az öröklődő, jelleget meghatározó egységeket faktoroknak nevezte.

[token node title-raw]

Az egykori üvegházból mára ennyi maradt.

Amikor sikerült tiszta vonalakat előállítania, egy tulajdonság (például a borsószem felszíne, mely lehet sima vagy ráncos) különböző változatait képviselő egyedeket keresztezett egymással. Azt tapasztalta, hogy az első utódnemzedékben minden példány azonos tulajdonságokkal rendelkezik (uniformitás törvénye). Ezeket a leszármazottakat keresztezve a második nemzedékben mindkét eredeti (nagyszülői) tulajdonság megjelenik (hasadás törvénye).

[token node title-raw]

A borsó Mendel által vizsgált, egy-egy gén által meghatározott tulajdonságai.

A fenti törvényszerűségekhez az öröklődés számszerűsíthető szabályai is járultak (ilyen megállapítás volt, hogy ha a két tulajdonság közül az egyik az első utódgenerációban elfedte a másikat, azaz domináns volt, akkor a második generációban az utódok háromnegyede ezt a tulajdonságot mutatta). Mindezek alapján Mendel helyesen feltételezte, hogy egy öröklődő jelleget meghatározó faktor egy egyed sejtjeiben két (egyforma vagy különböző) példányban van jelen (a két szülői allél). Ezek az ivarsejtek képződése során különválnak, egy szaporítósejtbe csak az egyik változat jut be, ez az elkülönülés (szegregáció) törvénye, és a folyamat teljesen véletlenszerűen megy végbe*.  Még egy fontos megállapítást tett: több tulajdonság öröklődése esetén azok egymástól függetlenül adódnak tovább. Ez utóbbival Mendelnek szerencséje volt a borsókísérletek során, ugyanis pont olyan tulajdonságokat vizsgált, melyek génjei valóban egymástól függetlenül öröklődnek. Valójában az azonos kromoszómán található, egymáshoz közel elhelyezkedő gének öröklődése nem független egymástól, ezt a jelenséget nevezzük kapcsoltságnak.

Azt is láthattuk, hogy nem minden, a génekben kódolt tulajdonság nyilvánul meg minden esetben. A kifejeződő, fenotípusos jellegek mellett léteznek tehát genotípusos tulajdonságok, melyek vagy megmutatkoznak a fenotípusban, vagy rejtve maradnak, hogy esetleg az utódokban bukkanjanak fel. Úgy tűnik, a mesebeli boszorkányok és más varázslók gondoskodnak arról, hogy ne csak a külső, hanem a genetikai állomány is megváltozzon, hiszen Ariel kislányának nincs halfarka, Fiona gyermekei pedig teljesen ogrék. Ruszalkával kapcsolatban óvatos lennék, ő úgy fogalmaz az átváltozás előtt, hogy a herceg csak egy hullámnak érzékeli őt. Az ő mibenléte tehát igencsak megfoghatatlan, ha nem tekinthetjük élőlénynek, akkor az egész gondolatmenetből kivonhatjuk a cseh vízitündért. 

Mendel munkásságával kapcsolatban még érdemes megjegyezni, hogy  keresztezési kísérletei növénynemesítői tevékenységéből nőttek ki, de emellett foglalkozott méhészettel, csillagászattal meteorológiával és rendszertannal is. Az öröklődéshez fűződő eredményei a maguk idejében nem keltettek komoly visszhangot, 1866-os publikálásuk után szerzőjük még közel két évtizedig élt, de miután 1868-ban apáttá választották, már nem foglalkozott keresztezésekkel. 1884-ben bekövetkezett halálakor egy Leoš Janáček nevű fiatal  zeneszerző vezényelte a gyászszertartást.

Mendel munkásságát tehát saját kora nem méltatta értékének megfelelően, a fordulat 1900-ban következett be, amikor tőle függetlenül jutott hasonló felfedezésre Hugo de Vries és Carl Correns. És azóta tisztelik a brnói szerzetesben a modern biológia egyik legfontosabb ága, a genetika megteremtőjét.

[token node title-raw]

Mendel szobra a kolostor kertjében.

Ma ha Brnóban valami nem Janáčekről van elnevezve, akkor legnagyobb valószínűséggel Mendel a névadó, és ha ez nem tenné elég vonzóvá a várost, a horror szerelmesei is kedvüket lelhetik benne, őket kazamaták és szerzetesmúmiák várják. Érdemes felkerekedni, nincs is olyan messze…

[token node title-raw]

* Ma már tudjuk, hogy ez nem feltétlenül igaz, az ivarsejtek képződése (a meiózis) során az apai és az anyai allélek nem mindig 50-50%-os arányban adódnak tovább, ennek oka a génkonverzió nevű jelenség, melynek lényege, hogy egyes génszakaszok bemásolhatják magukat egyik az szülői kromoszómáról annak párjára.

Források, olvasnivalók:

http://members.shaw.ca/mcfetridge/darwin.html

http://qjmed.oxfordjournals.org/content/92/4/183.full

http://en.wikipedia.org/wiki/Gregor_Mendel

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

HOZZÁSZÓLÁS

Ha nem hagy nyugodni az, amit a cikkben olvastál, akkor nyugodtan írd meg kérdésed vagy észrevételed kommentbe. Így szerzőnk könnyen tud neked válaszolni.

Vélemény, hozzászólás?