Πέμπτη 30 Νοεμβρίου 2023

DNA ΤΟ ΜΟΡΙΟ ΤΗΣ ΖΩΗΣ

 


....... Έχουμε φθάσει πλέον στο κέντρο του κυττάρου όπου βρίσκεται το κέντρο ελέγχου και αποθήκευσης πληροφοριών, ο σφαιρικός πυρήνας, καταλαμβάνοντας το 10% του συνολικού όγκου του κυττάρου.

 

Στο εσωτερικό του είναι φυλαγμένο το γενετικό υλικό, το DNA με την κωδικοποιημένη πληροφορία που θα καθορίσει αν ο οργανισμός θα εξελιχθεί σ ’ένα μυρωδάτο τριαντάφυλλο ή σε μια χαδιάρα γάτα. 

Αυτή η διαδικασία αποθήκευσης της πληροφορίας, με τα γονίδια να καταλαμβάνουν διαδοχικά συγκεκριμένα κομμάτια της σκάλας του DNA, συνθέτοντας έτσι έναν γραμμικό κώδικα που η μετάφραση του αντιστοιχεί σε ένα τριαντάφυλλο ή μία γάτα, σε μια πεταλούδα, ή έναν ελέφαντα, μου θύμισε ένα παιδικό παιχνίδι, το «μουσικό τρενάκι» που με εντυπωσίαζε πολύ στα ανέμελα εκείνα χρόνια. 

Μέσα στο κουτί του υπήρχε ένας σωρός από χρωματιστές μεταλλικές μπάρες, που χτυπώντας τες έβγαζαν έναν γλυκό ήχο, μια νότα για κάθε χρώμα. Οι μπάρες αυτές κούμπωναν επάνω στις ράγες της γραμμής του τρένου, σύμφωνα με τις οδηγίες που υπήρχαν σ’ ένα μικρό βιβλιαράκι. 

Όταν πλέον η γραμμή ήταν έτοιμη, περνούσε το τρενάκι χτυπώντας με μια μεταλλική προεξοχή τις μπάρες διαδοχικά, με αποτέλεσμα μία πολύ όμορφη μελωδία. Αν άλλαζες την σειρά τοποθέτησης των μπαρών (σύμφωνα πάντα με το σχέδιο του βιβλίου), άλλαζε και η μελωδία.

Κάτι ανάλογο συμβαίνει και με την αλληλουχία των γονιδίων: αν αλλάξει η σειρά τοποθέτησης των σκαλοπατιών των τεσσάρων βάσεων (αδενίνη, θυμίνη, γουανίνη και κυτοσίνη) πάνω στην στριφογυριστή σκάλα του DNA, το αποτέλεσμα θα είναι ένας διαφορετικός οργανισμός. 

Αξίζει να αναφέρουμε ότι η αλυσίδα του DNA στο κύτταρο του ανθρώπου, με συνολικό μήκος 2 μέτρα, χωράει σε έναν πυρήνα με διάμετρο 6 εκατομμυριοστά του μέτρου, ενώ η κωδικοποιημένη πληροφορία που μπορεί να αποθηκευθεί στο DNA, ξεπερνάει κατά πολύ κάθε ανθρώπινη φαντασία, αν σκεφθούμε ότι η πληροφορία που απαιτείται για την δημιουργία όλων των ειδών που έχουν υπάρξει ως σήμερα, (υπολογίζονται σε ένα δισεκατομμύριο είδη), καταλαμβάνει τον χώρο ενός ζαριού!

Το κύτταρο σαν η μικρότερη αυτόνομη μονάδα ζωής, πληροί όλες τις προϋποθέσεις ενός ζωντανού οργανισμού: σταθερή πολύπλοκη δομή, μεταβολισμό, αύξηση, ομοιόσταση, αναπαραγωγή και πληροφορία. Τις ιδιότητες αυτές τις έχουν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, από τούς πιο απλούς μονοκύτταρους όπως τα βακτήρια, (αυτά αποτελούν τις πιο αρχαίες κι απλές μορφές ζωής, με το μοναδικό τους κύτταρο που δεν έχει πυρήνα και ονομάζεται «προκαρυωτικό» σε αντίθεση με τα περισσότερο εξελιγμένα «ευκαρυωτικά» που έχουν πυρήνα), έως τους πιο σύνθετους, όπως τα ζώα και τα φυτά που  βλέπουμε γύρω μας. 

Η σταθερή πολύπλοκη δομή, εκφράζει την έννοια μιας ευσταθούς οργάνωσης και μεγάλης συγκέντρωσης τάξης, σε αντίθεση με την απλή σύσταση της ανόργανης ύλης, ενώ σαν μεταβολισμό εννοούμε την ιδιότητα των ζωντανών οργανισμών να  προσλαμβάνουν τα απαραίτητα για την λειτουργία τους υλικά από το περιβάλλον και να τα μετασχηματίζουν σε δομικά στοιχεία και ενέργεια, αποβάλλοντας ότι δεν είναι χρήσιμο. (στην πραγματικότητα αυτό που κάνουν οι ζωντανοί οργανισμοί είναι όπως έχουμε πει σε προηγούμενες  σελίδες, να απορροφούν την τάξη που υπάρχει στις εύτακτες δομές των οργανικών τροφών,  αποβάλλοντας αταξία, για να αναπληρώσουν την συνεχή απώλεια τάξης που επιφέρει ο 2ος Nόμος της Θερμοδυναμικής ). 

Με τον όρο «αύξηση», εννοούμε την αυξητική εξέλιξη ενός οργανισμού, μέσω του  πολλαπλασιασμού των κυττάρων και της μορφογένεσης (δημιουργία ιστών και οργάνων), ενώ με την ομοιόσταση, περιγράφουμε την χαρακτηριστική ιδιότητα των οργανισμών να διατηρούν σταθερές τις εσωτερικές τους συνθήκες, (εσωτερική θερμοκρασία, ιξώδες, pH), ανεξαρτήτως των εξωτερικών μεταβολών. 

Η αναπαραγωγή που είναι συνυφασμένη με την κωδικοποιημένη πληροφορία, είναι η ικανότητα που έχουν οι ζώντες οργανισμοί να αναπαράγονται σε κυτταρικό επίπεδο με την διαίρεση του κυττάρου ( διχοτόμηση, κατά την οποία το κύτταρο δημιουργεί ένα αντίγραφο του εαυτού του ), και σε επίπεδο πολυκυτταρικών οργανισμών, με την ένωση των δύο γονεϊκών γενετικών κυττάρων, αναμιγνύοντας έτσι το DNA των γονέων στο ζυγωτό κύτταρο του  απογόνου. 

Δύο ακόμη ιδιότητες των σύνθετων βιολογικών οργανισμών, είναι η αντίδραση με το περιβάλλον και η αμφίπλευρη (τουλάχιστον) συμμετρία. Όλοι οι οργανισμοί ανταποκρίνονται στα ερεθίσματα του περιβάλλοντος, προσπαθώντας να προσαρμοστούν στις μεταβαλλόμενες συνθήκες (κάτι που έχει σαν αποτέλεσμα την κίνηση τους), ή ακόμη να τροποποιήσουν το ίδιο το περιβάλλον στις ανάγκες τους  (π.χ. χτίσιμο φωλιάς ). Όταν ένας οργανισμός αισθανθεί απειλούμενος, κινείται με σκοπό να βρεθεί σε ασφαλή θέση. Ως απειλή, μπορεί να μεταφρασθεί η υπερβολική ζέστη ή το κρύο, ωθώντας τον οργανισμό σε αναζήτηση καταφυγίου, ή ακόμη και οι εχθρικές διαθέσεις ενός άλλου οργανισμού. 

Θα πρέπει όμως να επισημάνουμε  ότι ένας άλλος παράγοντας που εξαναγκάζει τον οργανισμό να αντιδρά και ταυτόχρονα τον κρατάει σε συνεχή κίνηση, δεν είναι τα ερεθίσματα του περιβάλλοντος, αλλά αιτίες που πηγάζουν από το εσωτερικό του οργανισμού, όπως η ανάγκη για τροφή και νερό που ο οργανισμός την αντιλαμβάνεται  μέσω της αίσθησης της πείνας και της δίψας, ή ακόμη η ανάγκη της δημιουργίας απογόνων, που την αντιλαμβάνεται μέσω της ερωτικής επιθυμίας. 

Οι αιτίες αυτές, που πηγάζουν από το εσωτερικό του οργανισμού, είναι τα ένστικτα, που θα μας απασχολήσουν σε ένα επόμενο κεφάλαιο. 

Σαν τελευταία ιδιότητα όλων των ζωντανών οργανισμών αφήσαμε την συμμετρία, γιατί κατά τη γνώμη μας αποτελεί  χαρακτηριστικό ίσης τουλάχιστον σημασίας με τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά της ζωής, που για άγνωστους λόγους νομίζουμε ότι δεν έχει προβληθεί ανάλογα.

Αρσένης Παππάς, "Ενστικτο και Νους"