Ślady Boga

Ślady Boga

Gdy słuchamy szczególnie pięknej muzyki, podziwiamy piękno rzeźby lub malowidła albo doskonałość jakiejś ludzkiej konstrukcji architektonicznej trudno nie dostrzec, że złożoność takich dzieł znacząco przerasta typowe ludzkie zdolności. W dziełach rąk ludzkich tkwi element nadprzyrodzony „Boży palec”, podobnie jest z ludzkim genomem.

Oczywiście, tych najdoskonalszych dzieł nie tworzą ludzie przeciętni, ale obdarzeni  szczególnymi talentami. Niemniej, największe z nich w zasadzie nigdy nie bywają owocem pracy jednego człowieka. Przy ich powstawaniu bierze udział cały zespół ludzi, czy to w postaci symfonicznej orkiestry, zespołu wykonawców budowli czy choćby producentów barwników dla malarza. 

Boży palec

Podobnie jak w dziełach natury, które w swej wspaniałości i pięknie powstały bez udziału człowieka, także w dziełach rąk ludzkich tkwi element nadprzyrodzony, „Boży palec” jak sami wierzymy. I nawet niewierzący musi zauważyć, że jest w nich coś, co wymyka się poza czysto ludzkie możliwości, w każdym razie te świadomie, dające się opisać i przekazać innym. Drugiego „Mesjasza” w końcu nikt poza Haendlem już nie napisał, a i żeby to oratorium dziś wystawić trzeba sporego zespołu ludzi wybitnie utalentowanych. Jednak mało zdajemy sobie sprawę, jak złożonym dziełem jesteśmy my sami. Ludzki organizm jest niesłychanie skomplikowany. Na tyle, że do dziś wielu jego funkcji do końca nie wyjaśniliśmy, zwłaszcza gdy mowa o działaniu ludzkiego rozumu i innych wyższych funkcji mózgu. A te wszystkie niesłychanie złożone funkcje, podobnie jak muzyczna partytura opisane są za pomocą zaledwie kilku znaków kodu genetycznego.

Nitki życia

Ludzki genom, czyli cała informacja potrzebna do zbudowania i funkcjonowania kompletnego organizmu zapisany jest jedynie czterema znakami. Te znaki to nukleotydy, stosunkowo proste związki organiczne, niemniej występujące w takiej postaci jedynie w organizmach żywych. Kodują one informację genetyczną pogrupowane w długie łańcuchy DNA tworzące chromosomy. Jedynie proste organizmy, głównie bakterie mają chromosomy w postaci okrężnej.

Taką strukturę DNA mogą mieć również wirusy, choć często ich geny zapisane są nie w postaci DNA, a RNA, który może być jednoniciowy, podczas gdy DNA w organizmach wyższych występuje jako dwie złączone ze sobą nici. Mówimy, że nici te są komplementarne, bo ich nukleotydy są wzajemnie połączone parami. Pary te tworzą się zawsze w taki sam sposób, tzn. dany nukleotyd łączy się tylko z jednym rodzajem innego nukleotydu. Stąd mając do dyspozycji wyłącznie jedną nić DNA można bezbłędnie dobudować do niej brakującą drugą. 

Chromosomy

Życie istnieje na Ziemi od niemal czterech milionów lat. Kręgowce, czyli pierwsze zwierzęta, których genom był zbudowany i funkcjonował podobnie jak nasz powstały ok. pół miliona lat temu. Ludzkie DNA jest w takiej perspektywie bardzo młodziutkie. Inaczej niż u pozostałych naczelnych zbudowane jest z 23, nie 24 par łańcuchów DNA tworzących 46 chromosomów. Pary te są bardzo podobne wzajemnie do siebie u kobiet, a różnią się w jednym wypadku, i to dosyć istotnie u mężczyzn. Ich odziedziczony po matce i generalnie żeńskiej linii przodków chromosom X jest bowiem znacznie większy od „ojcowskiego” chromosomu Y. Jednak najmniejszym z ludzkich chromosomów nie jest wcale płciowy chromosom Y, ale chromosom 21, czyli ten, którego nadmiarowy egzemplarz mają ludzie z zespołem Downa.

Znaczącą większość tego zestawu informacji genetycznych tworzą przy tym sekwencje, które nie kodują żadnych znanych genów i stąd bywają nazywane w anglojęzycznym piśmiennictwie „śmieciowym” DNA. Razem z nimi genom człowieka liczy ok. 3,2 gigabajta danych, czyli mniej więcej 1/10 rozmiaru pamięci operacyjnej niedrogiego nowoczesnego smartfona. Jest to i tak sporo. Najmniejszy znany genom kręgowca, konkretnie trującej ryby Fugu jest około 8 razy mniejszy, ale z kolei największy znany genom wśród kręgowców ma nie człowiek, ale żyjąca w Australii dosyć prymitywna ryba płucodyszna, której genom jest niemal 14 razy większy niż ludzki. Różnice te w główniej mierze wynikają z rozmiaru fragmentów niekodujących.

Złożony zapis

Z faktu, że duże partie genomu nie kodują żadnych białek, nie wynika jednak, że są to fragmenty zbędne. W części pełnią one własne funkcje, przede wszystkim ochronne i regulacyjne. Obszary kodujące bezpośrednio białka ludzkiego organizmu obejmują jedynie 1,5% całego materiału genetycznego. Przeliczone na standardy „komputerowe” daje to jedynie 48 megabajtów danych. Czyli nieco ponad 3 razy tyle, ile liczy pamięć najprostszej wersji nagłośnionego niedawno przez media modelu telefonu prezesa Kaczyńskiego, ale niemal 10 razy mniej niż zapis „gołego” systemu operacyjnego współczesnego smartfona. Fakt, że w tak stosunkowo niewielkiej ilości danych udało się zapisać cały skomplikowany organizm wskazuje na wysoką złożoność i doskonałość samego systemu zapisu. 

Tajemnicze dziedzictwo

Białka, z których zbudowany jest nasz organizm są kodowane przez nieco ponad 20 tysięcy genów. Niemal 7000 z nich to enzymy, które nie tyle budują nasze ciało, co tworzą jego mechanizmy funkcjonowania. Kolejne kilka tysięcy to receptory i białka o różnych funkcjach regulacyjnych. Białka strukturalne, czyli „cegiełki budulcowe” organizmu to jedynie kilkaset genów. Posiadamy także geny, które nie kodują białek, ale inne ważne związki, przede wszystkim różne cząsteczki RNA, których mamy niemal siedem tysięcy.

Ponadto, jak wspomniano wyżej, obszary, które wydają się nie kodować żadnych znanych nam elementów budulcowych ani funkcjonalnych pełnią w części rolę w regulacji ekspresji genów, czyli decydują o tym, czy konkretne zapisane w genach białko lub cząsteczka RNA w ogóle zostaną wytworzone. Jednak naukowcy pozostają zgodni, że przynajmniej 80% naszego zapisu genetycznego nie pełni żadnej znanej nauce funkcji. Dlaczego istnieją i jaką rolę w takim razie pełnią pozostaje w dużej mierze zagadką. Z pewnością są jednak dziedzictwem naszych przodków, często z czasów bardzo odległych, które nadal nosimy w sobie. 

Cud życia

Powstający w czasie zapłodnienia genom każdego człowieka jest jedyny w swoim rodzaju. Nawet bliźnięta jednojajowe, mimo, że teoretycznie mają takie same chromosomy nie mają w 100% identycznego DNA – mogą je różnić drobne mutacje, które na obecnym poziomie technologii są już możliwe do wykrycia, co ma swoje znaczenie np. w analizie genetycznej stosowanej w medycynie sądowej.

Technicznie połowę swoich genów mamy po tacie, połowę po mamie. Jednak i oni swoje geny odziedziczyli po swoich rodzicach, ci z kolei po dziadkach i tak dalej. Mimo zatem, że każdy z nas jest genetycznie jedyny w swoim rodzaju, to z całą resztą ludzkości tworzymy jedną wielką rodzinę genetyczną, spokrewnioną wstecz aż do pierwszych ludzi na Ziemi. Matematycznie patrząc od dowolnego innego człowieka, żyjącego na Ziemi współcześnie czy kiedykolwiek odróżnia każdego z nas jedynie ułamek procenta nukleotydów naszego genomu. I ta niewielka różnica wystarcza, żeby istniała cała paleta znanych nam różnic między ludźmi. Patrząc z tej perspektywy całkowicie logicznie wygląda nauczanie Kościoła, że dowolny drugi człowiek jest nam bliźnim. Jeśli mimo tego każdy z nas pozostaje jedyną w swoim rodzaju niepowtarzalną indywidualnością trudno nie uznać, że życie ludzkie jest po prostu cudem. Niewytłumaczalnym w swej istocie na poziomie jedynie ludzkiego rozumu. 

Tekst dr. Jarosław
Zdjęcie: pexels