Codul secret al vietii

Revista Science et vie din octombrie 2010 ne anunta ca s-a descoperit un nou cod genetic. Acesta este inscris in ADN-ul fiecarei celule vii, ca un creieras, si le ajuta pe acestea sa decripteze toate informatiile primite. Este o descoperire revolutionara, ce ne poate conduce la o mai buna intelegere a naturii. Se stie ca intreg patrimoniul nostru genetic este inscris in codul genetic, dar intr-o maniera criptata, pe care numai celulele pareau a-l intelege, noi mai putin. Se pare insa ca in ultimele luni, o echipa de biologi si informaticieni canadieni din Toronto a decriptat secretul, punind la punct un algoritm ce amesteca mai multe alfabete biochimice si anumite chei de criptare diferite, cu ajutorul carora s-au desprins mai multe mari reguli folosite de catre celula pentru a traduce informatia criptata in ADN in instructiuni clare si precise destinate producerii de proteine necesare organismului.

O intreaga masinarie biomoleculara utilizeaza un cod pentru a decupla potentialul ADN-ului. Plecind de la o singura gena, corpul este capabil sa conceapa diferite proteine, a caror activitate devine specifica. El decupleaza astfel posibilitatile de actiune ale genelor sale. Pentru a face acest lucru, el trece printr-o etapa zisa de recompunere, pe parcursul careia ARN-ul premesager, purtator al informatiei genetice, este decupat in bucati si apoi reasamblat. Ei bine, aceasta faza se supune regulilor precise ale unui cod ce nu era pina acum nici macar banuit. Acest cod a fost numit „cod secret al vietii".

ADN-ul a fost descris ca avind doar patru baze, notate cu patru litere. Proteinele, care constituie principala materie componenta a celulelor noastre, sint scrise intr-un „alfabet" diferit, constituit din douazeci de litere, fiecare corespunzind unui acid aminic. Ei bine, oamenii de stiinta au gasit legatura dintre cele doua „alfabete" inca de acum aproape 50 de ani. In combinatii de cite trei litere, ADN-ul contine instructiunile necesare pentru a fabrica toate proteinele. Acest „cod genetic" este valabil pentru tot ce e viu, de la cea mai mica bacterie pina la om, este o cheie universala.

Dar ea nu permite decit o decriptare fragmentara, codul de criptare fiind, de fapt, mult mai complex. In marele text al vietii, pagini intregi ramineau indescifrabile. Aceasta deoarece intre ADN si proteine se ascundea un alt cod care ar explica de ce, desi ADN-ul nu contine decit 20.000 de gene, el ofera celulelor instructiuni pentru fabricarea a sute de mii de proteine diferite. Acest misterios nou cod intervine in relatiile ce se stabilesc intre trei actori principali: ADN-ul, proteinele si … ARN-urile. Acestea din urma functioneaza ca intermediari intre ADN si proteine. Mai bine spus, ele sint copii ale anumitor portiuni de ADN, corespunzind cel mai adesea genelor, si cu ajutorul lor muncesc celulele.

Acesti ARN sint deci copii ale diferitelor sectiuni de ADN si functioneaza ca mesageri ai acestuia, mesageri ce joaca insa un rol crucial. O celula trimite mii de astfel de mesageri ARN diferiti, decupind mesagerul initial, copie dupa secventa ADN, in fragmente mai lungi sau mai scurte si renuntind la unele dintre ele. Intrebarea e: ce devin nenumaratii mesageri reiesiti din acest mecanism de „recompunere alternativa"? Raspunsul e simplu: fiecare va coda pentru cite o proteina distincta. La rindul ei, celula decide sa recompuna un ARN, intr-un mod sau in altul, dupa reguli anume ce-i dicteaza modul de recompunere cel mai avantajos pentru fiecare moment sau circumstanta data.

Si acest lucru era cunoscut de un sfert de secol, dar cercetatorii canadieni, condusi de Brendan Frey si Benjamin Blencowe, aduc argumente noi si fac din intelegerea modului in care functioneaza acest mecanism o miza majora. Ei au aratat ca 95% dintre genele noastre sint afectate de aceasta recompunere si ca acest mecanism genereaza o diversitate de mesaje genetice, mult mai mare decit ne-am putea inchipui. Ei au incercat sa raspunda la intrebarea: ce anume din codul genetic determina modul in care aceste mesaje sint generate? Sau, mai pe larg, care este secretul diversitatii viului?

Echipa canadiana s-a focalizat pe patru tesuturi: nervos, muscular, digestiv si embrionar. S-a plecat de la ideea ca celula isi afla instructiunile de recompunere in ARN-ul insusi. Deci codul e in ARN, iar decriptarea se rezuma la a repera „cuvinte" de-a lungul secventei ARN si de a le oferi o semnificatie. Au fost reperate mii de „cuvinte" diferite, in functie de tesut si de tipul celular. O noua complexitate. Pentru a afla regulile din spatele acestui motor de diversitate, informaticienii au pus la cale un algoritm capabil sa identifice „cuvintele" la care raspunde ansamblul tesuturilor si modul in care raspunde. S-a obtinut astfel un nou cod de recompunere ce poate fi utilizat pentru a prezice sau, dupa tesut, pentru a fragmenta mesajul.

Acest algoritm a fost considerat noul cod al vietii, cel care permite celulei sa stie cum sa recompuna ARN-urile dupa rolurile lor in organism. Gratie acestui cod, celulele se disting unele de altele si isi ajusteaza comportamentul in functie de circumstante. De asemenea, se intimpla ca datorita unor gresite interpretari ale acestui cod, unele celule sa cada uneori bolnave. Astfel, investigatiile genetice au luat un nou avint si arunca o noua lumina asupra modului in care organismele au putut atinge aceasta incredibila diversitate, dar ne ofera totodata si un mijloc formidabil pentru a studia derapajele posibile ale acestui mecanism delicat. Sintem pe cale de a avansa in intelegerea umanului…

Publicitate și alte recomandări video