ԳԻՏՈՒԹՅՈՒՆ և ԲԱՆԱԿԱՆ ՆԱԽԱԳԻԾ

Posts tagged “գենետիկա

ԷՊԻԳԵՆԵՏԻԿԱ: Ի՞ՆՉ Է ԹԱՔՆՎԱԾ ԴՆԹ-ԻՑ ԱՆԴԻՆ

 էպիգենոմը քիմիական «նիշերի» մի համակարգ է, որը կպչում է ԴՆԹ-ին, որով և ղեկավարում է ԴՆԹ-ի գենետիկ ինֆորմացիայի էքսպրեսաիան: Այդ  քիմիական «նիշերը» ակտիվացնում կամ պասիվացնում են գեները:  Եթե դիտարկենք ԴՆԹ-ն  որպես դաշնամուրի հսկայական ստեղնաշար, ապա գեները հանդես կգան, որպես ստեղներ, որտեղ յուրաքանչյուր ստեղն համապատասխանում է դաշնամուրի մեկ նոտային: էպիգենետիկական պրոցեսը սահմանում է, թե երբ և ինչպես կարող է  յուրաքանչյուր ստեղն սեղմվի, որպեսզի  փոխվի  նվագվող մեղեդին: Սակայն, խոսելով գենոմի մասին մենք պետք է նշենք, որ այն կարելի է ներկայացնել, ոչ թե մեկ դաշնամուրի տեսքով, այլ մի ողջ նվագախմբի, որն ղեկավարվում է անհայտ դիրիժորի կողմից:Այլ կերպ ասած, Էպիգենետիկան գեների էքսպրեսաիայի ղեկավարումն է, որն տեղի է ունենում առանց ԴՆԹ-ի ծածկագրի հաջորդականության փոփոխության:

  Եթե գենոմը համեմատվում է համակարգչի սաքակազմի  (hardware) հետ (մասնավորապես` hard drive-ի հետ), ապա էպիգենոմը իրենց ներկայացնում է  օպերացիոն համակարգ, որն  ղեկավարում է  համակարգչային սարքակազմի (hardware)  գործողությունը:2

DNA-hard-drive (1)

Թոմաս Վուդուրոդը “The Mysterious Epigenome: What Lies Beyond DNA” գրքում գրում է. “Բջջում հայտնաբերվել է բարդ ծրագրային համակարգ, որն ԴՆԹ-ից դուրս է գտնվում, որն ուղղորդում է ԴՆԹ-ի ֆունկցիաները: Այս ղեկավարման բարձր համակարգը ներգրավված է ծերացման, քաղցկեղի և այլ հիվանդությունների առաջացման գործում: ԴՆԹ-ից անդին գտնվող այս  ինֆորմացիան վճռական դեր է խաղում մեր 60 տրիլիոն բջջիջներից յուրաքանչյուրում հրահանգելով գեներին երբ, որտեղ և ինչպես նրան պետք է արտահայտվեն”:3

Այսինքն, Բջիջին գործելու համար անհարաժեշտ է շատ ավելի շատ ինֆորմացիա, քան այն պարունակվում է ԴՆԹ-ի թվային ծածկագրում, սա իր հերթին նշանակում է, որ այժմ գիտնականները ոչ միայն պետք է բացատրեն ԴՆԹ-ի թվային ինֆորմացիայի ծագում, այլ նաև ԴՆԹ-ից անդին գտնվող բազմաշերտ ինֆորմացիոն համակարգի ծագումը, որն կոչվում է էպիգենոմ”

Թոմաս Վուդուրոդը “The Mysterious Epigenome: What Lies Beyond DNA” գրքում գրում է. “Ի՞նչպես կարող են գիտնականնեը բացատրել բջջի բարդույթան ծագումը երբ նրանք  ընդհարվում են մի նոր ինֆորմացիոն շերտի` ծածկագրված լեզվի  մի նոր համակարգի հետ, որը գտնվում է ԴՆԹ-ի վրա և նրանից անդին….ամբողջական բարդության այս բարձր մակարդակը ակնհայտ  լրացուցիչ  “նախագծման” չափորոշիչ է  ավելացնում նրանց համար, ովքեր չունեն սահմանափակ մտածելակերպ պայմանավորված իրենց անհատական աշխարահայացքով”:3

Տարբեր գենետիկ հաղորդագրություներ “միացվում” կամ  “անջատվում” են այնպիսի էպիգենետիկական պրոցեսի միջոցով ինչպիսին ԴՆԹ-ի մեթիլավորումն է: ԴՆԹ-ի մեթիլավորումը տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի հաջորդականության CpG կոչված տեղամասում, որտեղ ցիտոզին նուկլեոտիդը գտնվում է Գուանինի կողքին: CpG տեղամասը մեթիլավորվում է ԴՆԹ մեթիլտրանսֆերազ էնզիմների միջոցով (DNMTs), որոնք իրենց հերթին ղեկավարվում են ԴՆԹ-ի սպիտակուց չծածկագրող տեղամասերի ՌՆԹ պատճենի` (LncRNA)-ների կողմից:4  Մեթիլավորումը կատարվում է  ցիտոզինին մեթիլ խմբի  (-CH3) ավելացմամբ: Երբ գենը “անջատվում” է ապա նրանում պարունակվող հաղորդագրությունը այլևս չի կարող ընթերցվել կամ գործել: Եթե գենետիկ մուտացիան, որն կարող հիվանդության պատճառ հանդիսանալ “անջատվում է էպիգենետիկական նիշերի միջոցով, ապա այդ գենը այլևս չի կարող հիվանդություն առաջացնել: Սակայն, էպիգենետիկ նիշերի փոփոխությունը կարող է “միացնել” գենը և գենի ակտիվացումը կզարգացնի հիվանդություն: Օրինակ, ինչպես արդեն նշեցի մեթիլավորումը կատարվում է CpG  տեղամասում, սակայն ԴՆԹ-ում կան հատվածներ, որոնցում այս տեղամասերը խիտ են և նմանատիպ հատվածները կոչվում են CpG կղզյակներ, որտեղ սովարաբար նորմալ բջիջներում մեթիլավորում տեղի չի ունենում: Սակայն, քաղցկեղածին բջիջներում այս տեղամասերը չափից ավելի են մեթիլավորված են լինում:Այսպիսով,  CpG կղզյակների գերմեթիլավորումը կարող է հանգեցնել ուռուցքի “անջատելով” ուռուցքի զարգացումը կանխարգելող գեները: Ժառանգական քաղցկեղ  առաջացնող գեների կեսը “անջատվում” են մեթիլավորման միջոցով: Էպիգենետիկական այս փոփոխությունը տեղի է ունենում քաղցկեղի զարգացման վաղ փուլերում:5

Screenshot_3

Մյուս էպիգենետիկ մեխանիզմը, որը պատասխանատու է գեների էսպրեսիայի համար հիստոների հետ-տրանսլացիոն ձևափոխությունն է: Հիստոնները քրոմատինի հիմնական բաղադրիչներն են, որոնք հայտնի են  նուկլեոսոմ  անվամբ: Հիստոնները կոճանման   սպիտակուցներ են  (H2A,   H4,    H2B, և  H3), որոնց շուրջ փաթաթվում է ԴՆԹ: Տարբեր հիստոններ  հետ-տրանսլացիոն ձևափոխություններն ուղղակիորեն կապված են քրոմատինի կառուցվածքի  հետ, որոնք ստեղծում են մի բարդ համակցական համակարգ, որն  հայտնի է որպես Հիստոնի ծածկագիր անվամբ:Հիստոնի ծածկագիրը թելադրում է դինամիկ անցումները տրանսկրիպցիոն ակտիվ վիճակից դեպի տրանսկրիպցիոն պասիվ վիճակի: Երբ հիստոնները ձևափոխվում են ապա նրանք կարող են ազդել, թե ինչպես քրոմատինը կարգավորվի: Եթե Քրոմատինը իր խտացված ձևի մեջ չէ, ապա այն գործում է որպես ակտիվ euchromatin և նրա հետ կապված ԴՆԹ կարող է տրանսկրիպցիայի ենթարկվել,  իսկ եթե քրոմատինը իր խտացված ձևի մեջ է գտնվում, գործում է որպես պասիվ հետերոքրոմատին,   ապա  ԴՆԹ-ի տրանսկրիպցիա չի կարող տեղի ունենալ:

Sha01

Հիստոնների ձևափոխման հիմնական երկու եղանակներն են մեթիլավորում և ացետիլացում, որոնք քիմիական պրոցեսներ են, որի ընթացքում կամ ավելացնում մեթիլի կամ ացետիլի  խմբեր  (C2H30 )  համապատասխանաբար լիզին կոչվող ամինաթթվին H3 և H4 հիստոների վրա: Ացետիլացումը իրականացվում է  “գրող” Հիստոն ացետիլատրանսֆերազ (HATs) և “ջնջող” Հիստոն դեացետիլազ (HDACs) էնզիմների միջոցով: Ացետիլացումը սովորաբար կապված է ակտիվ քրոմատինի (տրանսկրիպցիոն ակտիվ գեների) հետ,  մինչդեռ ացետիլ խմբի հեռացումը (deacetylation) գլխավորապես կապված է պասիվ հետերոքրոմատինի  (տրանսկրիպցիոն պասիվ գեների)  հետ:  Մյուս կողմից, հիստոնի մեթիլավորումը կարող է հանդես գալ, որպես նիշ  քրոմատինի ակտիվ և պասիվ  հատվածների համար: Օրինակ, լիզին (K9)-ի մեթիլավորումը (H3) հիսթոնի վրա նշում է  պասիվ ԴՆԹ, որն պասիվացնում է ողջ իգական  X քրոմոսոմը: Մեկ այլ Լիզին ամինաթթվի (K4) մեթիլավորումը նույն (H3)-ի վրա ակտիվացնում է գեները: Մեթիլավորումը կատարվում է լիզին H3 և  արգինին   H4 ամինաթթուների վրա:    Այս նիշերից որոշները, ինչպես օրինակ  Լիզին 14-ի ացետիլացումը H3 հիստոնի վրա   (H3K14ac) կամ (H3K4me3)-ն   կապված են տրանսկրիպտորնեն ակտիվ գենային տեղամասերի հետ, մինչդեռ  H3K9me3  կամ H3K27me3 պասիվացնում են   քրոմատինը :7

026_RuggGunn_Figure

  Այսպիսով, ԴՆԹ մեթիլավորումը սովորաբար աշխատում է հիստոնի փոփոխության հետ միասին “ակտիվացնելով” կամ “պասիվացնելով” գեները: Մինչ վերջերս, գիտնականները մտածում էին, որ յուրաքանչյուր նոր սերունդ սկսում է իր նոր “տպագրված” գենոմով, որն նույնությամբ փոխանցում է հետագա սերունդներին: Քանի որ բեղմանվորումից հետո էպիգենետիկական նիշերի հետքերը, որոնք գտնվում են ձվաբջջի  ԴՆԹ-ի և սպերմատոզոիդի ԴՆԹ-ի վրա ջնջվում են: Նոր նիշերը առաջանում են սաղմի զարգացմանը զուգընթաց: Սակայն, գիտնականները սկսեցին գրանցել այն դեպքերը, որոնցում   որոշակի հատկանիշի ժառանգականությունը չի պայմանավորվում գենետիկայի հիմնական օրենքներով, ակնարկելով, որ առնվազն որոշ էպիգենետիկական “նիշեր” կարող են փոխանցվել նոր սերնդին: Այսպիսով, Էպիգենետիկական փոփոխությունները, որոնք առաջանում են արտաքին գործոնների ազդեցությամբ (օրինակ՝ սննդակարգի, սթրեսի կամ տոքսինների) կարող են ժառանգվել սերնդեսերունդ: Ավելին, էպիգենետիկ փոփոխությունների ազդեցություները տեղի են ունենում ոչ միայն  արգանդում  սաղմի զարգացման ժամանակ,այլ նաև ողջ կյանքի ընթացքում:Այսինքն, Ցանկացած արտաքին ազդեցության, որ անհատը  ենթարկվում է իր կյանքի ընթացքում կարող է վճռորոշ ազդեցություն ունենալ նրա երեխաների և թոռների առողջության վրա: Այս երևույթը անվանվում է անդրսերունդային (transgenerational) էպիգենետիկ ժառանագականություն:10 Բազմասերունդային էպիգենետիկ ժառանգականությունը  կարող է բացատրել, թե ինչու ժառանգական հիվանդությունների 98%-ը պայմանավորված չէ  մենդելյան գենետիկայով :11 Այդ իսկ պատճառով մարդկային շատ հիվանդություններ կապված են էպիգենետիկական փոփոխությունների հետ շրջակա միջավայրի ազդեցության հետևանքով ինչպես  օրինակ` քաղցկեղը.  գիրությունը, դիաբետը, ասթման, սկրելոզը, մտավոր հիվանդությունները, ինչպես նաև վաղաժամ ծերացում և աուտիզմը:12

 

(ավելին …)

Advertisements

1%-Ի ՄԻՖԸ: ՄԱՐԴՈՒ և ՇԻՄՊԱՆԶԵԻ Y ՔՐՈՄՈՍՈՄՆԵՐԸ ՏԱՐԲԵՐՎՈՒՄ ԵՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔՈՎ և ԳԵՆԱՅԻՆ ՊԱՐՈՒՆԱԿՈՒԹՅԱՄԲ

Մեր օրերում ավելի տարածված է մարդու և շիմպանզեի միջև 98–99% գենետիկ նմանության միֆը: Այս կեղծ պնդումը տարածվեց սկսած 1975թ-ից երբ «Science» ամսագրում ԱՄՆ-ի կալիֆորնիայի համալսարանից  Ալլան Ուիլսոնը տպագրեց իր աշխատությունը, որտեղ նշվում էր, որ մարդու և շիմպանզեն գենետիկորեն նույնական են 99%-ով: Սակայն Ալլան Ուիլսոնը իր հոդվածում նշել էր, որ 1% տարբերությունը ոչ ողջ պատմությունը չէ: Նա կանխատեսել էր, որ գեներից դուրս պետք է լինի խորը տարբերություն: “Մարդու և շիմպանզեն նման են, սակայն ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ նրանք նման չեն, ինչպես շատերը հակված են հավատալու”-ասում է Ջոն Կոհենը 2007թ.  Science  ամսագրում :1   ( Relative Differences: The Myth of 1% )

2002թ.-ին ԱՄՆ-ի Կալիֆորնիայի տեխնոլոգիական ինստիտուտից Ռոյ Բրիտտենը  հրապարակեց մարդու և շիմպանզեի գենոմների համեմատական ուսումնասիրության արդյունքները, որտեղ նա ցույց տվեց, որ հաշվի առնելով “insertion և deletion”-ները մարդու և շիմպանզեի գենետիկ տարբերությունը կազմում է 5% :2

2002թ. Սեպտեմբերի 23-ի New Scientist ամսագրի համարում ( Human-chimp DNA difference trebled ) ասվում է.  “Մարդու և Շիմպանզեի միջև գենետիկ տարբերությունը եռապատկվել է” վերնագրված հոդվածում ասվում է “Ըստ մարդու և Շիմպանզեի ԴՆԹ-ի նոր համեմատական ուսումնասիրման:Երկար ժամանակ այն կարծիքն էր պահպանվում, որ մարդկիկ  և Շիմպանզեն գենետիկորեն նույնական են 98.5: Այժմ պարզվեց, որ այդ պնդումը սխալ էր: Իրականում, մենք կիսում ենք միայն 95%  գենետիկ կառուցվածի, այսպիսով մեր և շիմպանզեի միջև տարբերությունը 3 անգամ ավելին է, քան ենթադրվում էր…արդյունքները հիմնված են 3 միլիարդ ԴՆԹ հիմքերից մոտ մեկ միլիոն ԴՆԹ-ի հիմքերի վրա ” :3

                                                                                                                                                                                                                                                                                           Նույնիսկ այս 5% տարբերությունը իրենց ներկայացնում  է 150 միլիոն զույգ նուկլեոտիդների տարբերությունը, որն մոտավորապես համապատասխանում է 15 միլիոն բառի կամ 50 մեծ գրքերի մեջ պարունակվող ինֆորմացիայի տարբերության

 2006թ.ին մեթյու Հանը իր կոլեգաների հետ ցույց տվեց, որ “insertion և deletion”-ները մարդու և շիմպանզեի գենոմի տարբերությունը էլ ավելի են ավելացնում, քան որոշել էր Ռոյ Բրիտտենը, այն է` 6.4 % (1418 գեն 22000-ից) :4

  Այժմ 6.4% տարբերությունը իրենց ներկայացնում  է 192 միլիոն զույգ նուկլեոտիդների տարբերությունը:

2003թ.ին մարդու և շիմպանզեի տրված  ԴՆԹ-ի  տեղամասում 1,870,955  զույգ հիմքերի համեմատության արդյունքում (   Comparative sequencing of human and chimpanzee MHC class I regions unveils insertions/deletions as the major path to genomic divergence ) հայտնաբերել են ավելի քան 13,3% տարբերություն; Այսինքն Մարդու և Շիմպանզեի գենետիկ նմանաությունը կազմեց 86.7% :5

2010թ.-ի հունվարի 28-ին Nature ամսագրում հետևյալ վերնագրով `<<Մարդու և շիմպանզեի Y քրոմոսոմներերը նշանակալիորեն տարբերվում են կառուցվածքով և գենային պարունակությամբ >> տպագրված աշխատությունում   ներկայացված վերջին հետազոտթյամբ գիտնականները համեմատել են Մարդու Y քրոմոսոմը շիմպանզեի (Pan troglodytes) Y քրոմոսոմի հետ և հայտնաբերել են, որ նրանք “ահավոր կերպով տարբերվում են իրարից” Մարդու և շիմպանզեի Y քրոմոսոմների միջև տարբերությունը կազմում է ավելի քան 30%-ով :6

 ԱՄՆ-ի ֆլորիդա համալսարանի հետազոտող-գենետիկ Ռիչարդ Բուգսը (Dr Richard Buggs is a research geneticist at the University of Florida) ասում է.<<Երբ մենք հայտնաբերում ենք, որ   մարդկային գենոմի 3 միլիարդ “տառերից” միայն 2.4 միլիարդ “տառերն” են համընկնում շիմպանզեի գենոմի հետ, այն է 76%-ով: Որոշ գիտնականներ պնդում են, որ մարդկային գենոմի 24%-ը որն չի համընկնում շիմպանզեի գենոմի հետ անօգուտ է` “խարամ ԴՆԹ”; Սակայն ինչպես այժմ թվում է այս ԴՆԹ-ն կարող է պարունակել ավելի քան 600 ծածկագրող-սպիտակուց գեներ, ինչպես նաև ՌՆԹ մոլեկուլի համար ֆունկցիոնալ կոդ: եթե ուշադիր դիտարկենք շիմպանզեին ինչպես մարդկային գենոմի 76%, ապա մենք գտնում ենք, որ որպեսզի կատարենք ճիշտ հավասարեցում, մենք հաճախ պետք է հաճախ ներարռենք արհեստական բացատներ կամ մարդկային գենոմի կամ շիմպանզեի գենոմի մեջ: Այս բացատները առաջացնում են այլ 3% տարբերություն; Այսպիսով այժմ ունենք 73% նմանություն երկու գեների միջև: Ճշգրիտ հավասրեցման դեպքում այժմ մենք գտնում ենք տարբերության մեկ այլ ձև, որտեղ մեկ “տառը” տարբեր է մարդու և շիմպանզեի գենոմի միջև: Սա առաջացնում է մեկ այլ 1.23% տարբերություն երկու գենոմների միջև: Այսպիսով, տարբերությունը այժմ մոտ 72% է: Այժմ մենք գտնում ենք տեղեր, որտեղ մարդկային գենոմի երկու մասերը համընկնում են շիմպանզեի գենոմի միայն մի մասին կամ շիմպանզեի գենոմի երկու մասերը համընկնում են մարդկային գենոմի միայն մեկ մասին: Այս տարբերությունները առաջացնում են ևս 2.7% տարբերության երկու տեսակների միջև հետևաբար գենոմի ամբողջական նմանությունը կարող է ցածր լինել 70%-ից>>  :7

This figure shows how human, chimpanzee and gorilla genomes differ more than thought. In this example, we can see the extreme case of a duplication that has expanded (has increased its number of copies) in the chimpanzee and gorilla genomes, while remaining stable in the human genome, where it is represented by a single copy. The green arrows and the circle mark the position of the ancestral copy. The red arrows show where the new copies created in the chimpanzee and gorilla genomes are located.

<<Կարող են հետազոտողները համախմբել բոլոր այն ինչ հայտնի է և որոշել մարդու և շիմպանզեի միջև եղած տարբերության ճշգրիտ տոկոսը “ես չեմ կարծում, որ կա որևէ մի հնարավորություն հաշվարկել որևէ թիվ”-ասում է գենետիկ Svante Pääbo>>:8

 ԱՄՆ-ի Ջորջիայի  տեխնոլոգիական ինստիտուտից պրոֆեսոր Ջորջ Մակդոնալդը  JUNK DNA” DEFINES DIFFERENCES BETWEEN HUMANS AND CHIMPS  ասում է. <<Մեր արդյունքները ընդհանուր առմամբ համապատասխանում են այն մտքին, որ մորֆոլոգիական և վարքագծային տարբերությունները մարդկանց և շիմպանզեների միջև ավելի շուտ պայմանավորված են գերազանցապես գեների կարգավորումների տարբերություններով, քան գեների հաջորդականություններով>> :9

Այնուամենայնիվ,  Գենետիկ նույնականությունը արդյո՞ք նշանակում է որևէ ազգակցական կապ Շիմպանզեի և մարդու միջև: 1999թ.-ի New Scientist մայիսի 15-ի համարում The Greatest Apes ասվում է. <<Մարդու ԴՆԹ-ի և nematode filumuna որդի ԴՆԹ-ի համեմատությունը հանգեցրել է այն եզրակացության, որ նրանք նույնական են 75%-ով>> :10  իհարկե  մարդու և nematode filumuna որդի 75% գենետիկ նույնականությունը չի նշանակում թե մարդիկ որևէ ազգակցական կապ են ունեցել

Ինչպես ցույց են տվել հետազոտությունները մարդկային FOXP2 գենը (մեծ դեր է խաղում մարդու խոսելու ունակության ապահովելու համար): Շիմպանզեների  մոտ FOXP2 ընդհանրապես խոսակացական չի հանդիսանում, այլ կատարում է այլ ֆունկցիա :11   

  (ավելին …)


ԻՆՖՈՐՄԱՑԻԱ և ԲԱՆԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ: ԴՆԹ-Ն “ԳԻՐՔ” Է ԱՌԱՆՑ ՀԵՂԻՆԱԿԻ՞

Պատկերացրեք գենոմը դա գիրք է, որը կազմված է 23 գլուխներից` քրոմոսոմներից , յուրաքանչյուր գլուխ պարունակում է մի քանի հազար <<պատմություններ>>, որոնք կոչվում են գեներ: ԴՆԹ-սանդուղքների աստիճանները կոչվում են հիմքերի զույգեր` Ա,Գ,Ց,Թ: Եթե աստիճանի մի մասում Ա-ն է, ապա մյուս մասում միշտ Թ-ն է լինում, իսկ Գ-ն միշտ Ց-ի հետ է զույգ կազմում: Մորզեի այբուբենը հնարավորություն տվեց մարդկանց հաղորդակցվելու հեռագրի միջոցով, թեև այն ուներ երկու <<տառ>>` կետ և գիծ: ԴՆԹ-ի տառերով կազմված բառերը կոչվում են եռյակներ (տրիպլետներ): եռյակները միասին կազմում են <<պատմություններ>>, որ կոչվում են Գեներ: Յուրաքանչյուր գեն միջին հաշվով կազմում է 27000 տառ: Գեները և դրանք իրար միացնող երկար հատվածները միասին կազմում են առանձին Քրոմոսոմներ` <<գրքի գլուխներ>>: Իսկ ամբողջ <<գիրքը>>, որը բաղկացած է 23 քրոմոսոմներից, պարունակում է մեր օրգանիզմի բոլոր տվյալները` գենոմը: Ընդհանուր հաշվով մարդու գենոմը կազմված է մոտ երեք միլիարդ հիմքերի զույգերից:Գենոմի ողջ տեղեկությունը կտեղավորվի հանրագիտարանի հազար էջ ունեցող 428 հատորի մեջ: եթե հաշվի առնենք, որ յուրաքանչյուր բջջում կա գենոմի երկու օրինակ, ապա հատորների ընդհանուր թիվը կկազմի 856: եթե գենոմի յուրաքանչյուր տառ գրվի, որպես մեկ միլիմետր չափով, ապա տեքստը կլինի այնքան երկար, որքան Դանուբ գետը: Հեղինակը <<Genome-The Autobiography of a Species in 23 chapters>> գրքում գրում է. <<Ասել, որ գենոմը  գիրք է, ոչ թե փոխաբերություն է, այլ ճշմարտություն: Այս գրքի բոլոր տվյալները կարելի է հեշտությամբ թվայնացնել…Գենոմը շատ <<խելացի գիրք է>>, որովհետև համապատասխան պայմաններում կարող է իր նախաձեռնությամբ պատճենահանվել և ընթերցվել>>ԴՆԹ-մոլեկուլը նման է մի գրքի, որը կարող է ընթերցվել ու պատճենահանվել: Մարդու կյանքի միջին տևողության ընթացքում ԴՆԹ-ի մոլեկուլը պատճենահանվում է մոտավորապես   10 000 000 000 000 000 անգամ և այն էլ կատարյալ ճշգրտությամբ>>3

                                                                                                                                                                                                                                                                       Ռիչարդ    Դոկինզը   (Richard Dawkins)  գրում է. <<Գլխավորը, որ անհարժեշտ է ինֆորմացիոն տեխնոլոգիայի աշխատանքի համար դա տվյալների որոշակի կրող է` մեծ քանակությամբ հիշողության բջիջներով: Յուրաքանչյուր հիշողության բջիջ պետք է ընդունակ լինի մնալ մի քանի առանձին վիՃակներներից մեկում: Այս պահանջը այսպես թե այնպես բավարարում է թվային ինֆորմացիոն տեխնոլոգիան, որը գերիշխում է ժամանակակից տեխնիկական աշխարհում: Իֆորմացիան ժամանակակից լազերային սկավառակում թվային է: Գենետիկական ինֆորմացիան նույնպես հանդիսանում է թվային: Մեր էլեկտրոնային տեխնոլոգիայում հիշողության  առանձին բջիջները կարող են գտնվել երկու սիմվոլով 0 և 1: կենդանի բջջի ինֆորմացիոն տեխնոլոգիան  երկու նիշերի փոխարեն 1 և 0  օգտագործում է 4 նիշեր, որոնք ներկայացվում են A, T, G և C (Ադենին, Թիմին, Գուանին և Ցիտոզին)   տառերով: Միայն մարդկային բջիջն է,  օժտված ինֆորմացիոն տարողությամբ, որն բավարար է պահպանելու բրիտանական  հանրագիտարանի 3 և 4 հավաքածու, որոնցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է 30 հատորից: Ամիոբայի որոշ տեսակներ, որոնք անարդարացիորեն անվանված են <<պարզունակ>> իրենց ԴՆԹ-ի մեջ կարող են պահպանել բրիտանական հանրագիտարանի 1000 հավաքածու: Համակարգչի էլեկտրոնային հիշողությունը բաժանվում է ROM  և RAM: ROM վերծանվում է երբ <<կարդում ենք հիշողությունը>>: 0 և 1 կոմբինացիան նրանում <<այրված>> է  մեկ անգամ պատրաստաման պահին: Այդ տեսքով նրանք մնում են և չեն փոխվում իրենց ծառայման ժամանակի ընթացքում, իսկ նրա ինֆորմացիա  կարելի է կարդալ միշտ; ԴՆԹ-ն իրենից ներկայացնում է  ROM: Այն կարելի է կարդալ միլիոն անգամ և գրառել մեկ անգամ: Յուրաքանչյուր անհատական տեսակի բջիջն ԴՆԹ-ում <<այրված>> է և երբեք չի փոխվում ողջ կյանքի ընթացքում: Կարևոր է հասկանալ հիշողության մեջ տեղադիրքի և նրա պարունակության տարբերությունը: Յուրաքանչյուր տեղադիրք կոչվում է <<հասցե>>: Համակարգչային ROM-ի յուրաքանչյուր բջիջ ևս ունի <<հասցե>> և պարունակություն: Մեր բջիջներից յուրաքանչյուրում ողջ ԴՆԹ-ն հասցեագրված է  նույն ձևով, ինչպես համակարգչային ROM-ում: Տվյալ հասցեի մակնշման համար մեր կողմից օգտագործվող կոնկրոտ համարները ու անվանումները կամայական են ինչպես համակարգչի հիշողության համար:  Կարևոր է, որ իմ ԴՆԹ-ի կոնկրետ հասցեն ճշգրիտ համապատասխանում է մեր ԴՆԹ-ում գտնվող այդ նույն հասցեին: Իմ ԴՆԹ-ի պարունակությունը 321762 հասցեով կարող է լինել և չլինել, որը պարունակվում է 321762 հասցեով ձեր ԴՆԹ-ում: Բայց իմ 321762 հասցեն բջիջներում գտնվում է ճիշտ նույն տեղում, որ տեղում, որ գտնվում է 321762 հասցեն ձեր բջիջներում: <<Տեղը>> այստեղ նշանակում է տվյալ քրոմոսոմի երկայնքով որոշակի դիրք: Քրոմոսոմի վրա յուրաքանչյուր հասցե ճշգրտորեն որոշված է գծային հերթական համարի հասկացության մեջ: Մենք բոլորս մարդիկ օժտված ենք ԴՆԹ-ի հասցեների միևնույն հավաքածույով, բայց ոչ պարտադիր նրանց բովանդակությամբ>>:4

Մոլեկուլյար կենսաբան Լեն Ադլեմանը (Len Adleman)  Լոս Անջելոսի հարավ-կալիֆորնիական համասարանից  Նեյչր (Nature) ամսագրում գրում է. <<Երբ մենք նայում ենք  բջջից ներս մենք տեսնում ենք անհավանական բարդության <<մեքենաներ>>, որոնք մենք ինքներս չենք կարող առաջացնել…մեկ գրամ ԴՆԹ-մոլեկուլը կարող է պարունակել այնքան ինֆորմացիա, որքան 1 տրիլիոն լազարեյին սկավառակը (CD)>>:5

Դիսքավերի ինստիտուտի տնօրեն Ստիվեն Մայերը գրում է. <<ինֆորմացիոն հագեցած համակարգերի հետ մեր փորձը ցույց է տալիս, որ այդպիսի համակարգերը մշտապես առաջանում են բանական աղբյուրից, բայց ոչ պատահականությամբ կամ անհրաժեշտությամբ: Գիտության տարբեր բնագավառների ուսումնասիրությունները մեր ժամանակներում ընդունում են Բանականության և ինֆորմացիայի փոխկապակցվածությունը և կատարում են համապատասխան եզրահանգումներ: Արտերկրյա քաղաքակրթությունների որոնմամբ զբաղվող ծարագիրը` SETI-ին ընդունում է, որ ինֆորմացիայի առկայությունը տեղակայված էլեկտրոմագնիսական ազդանշանում կվկայեր բանական աղբյուրի գոյության մասին: ԴՆԹ-ում <<ինֆորմացիոն պարունակությունը>> ենթադրում է իրեն նախորդող բանական պատճառ, քանի որ <<Բարձր ինֆորմացիոն պարունակությունը>> հանդիսանում է Բանականության տարբերիչ նշանը (ստորագրություն): Իսկապես, բոլոր դեպքերում, որտեղ մենք գիտենք <<Բարձր ինֆորմացիոն պարունակության>> ծագումնաբանության մասին: փորձը մեզ ցույց է տվել, որ բանական գործունեությունն է դերակատարում ունեցել: Եթե ինչպես ասել է Բիլ Գեյթսը <<ԴՆԹ-ն նման է ծրագրային ապահովման>>, բայց ավելի բարդ է նրանից, այդ դեպքում իմաստ ունի տրամաբանական եզրակացություն կատարել, որ ԴՆԹ-ն նույնպես ունի բանական պատճառ>>:6

Արդյոք պատահական պրոցեսները առաջ կբերեի՞ն բարդ ինֆորմացիա, ինչպիսիք են համակարգչային ծրագիրը, մաթեմատիկական բանձևերը, հանրագիտարանը:

                                                                                                                                                                                                                                  Մայքլ Դենտոն       Մոլեկուլային    կենսաբանության    Պրոֆեսոր Մայքլ Դենտոնը գրում է. <<Բարձրագույն օրգանիզմների գենետիկական ծրագրի կառուցվածքը հավասար է միլիարդ բայթ ինֆորմացիայի կամ հավասար է փոքրիկ գրադարանում առկա 1000 գրքերի բոլոր տառերին: Պնդել, որ բազմաթիվ բարդ ֆունկցիաները, որոնք հսկում և սահմանում են բարդ օրգանիզմի տրիլիոն բջջիջների զարգացումը ձևավորվել է պատահական գործընթացների արդյունքում կնշանակի մարդկային բանականության վրա յուրահատուկ ճնշում գործադրել: Բայց Դարվինիստը ընդունում է այդ տեսակետը առանց չնչին կասկածի>>:7

 ԴՆԹ-ի մոլեկուլներում են գտնվում սպիտակուցների սինթեզի համար անհրաժեշտ հրահանգները: Գենը պահանանում է սպիտակուցի սինթեզման համար պահանջվող ինֆորմացիան; Տառերի հաջորդականությունը գենում ծածկագրված ինֆորմացիա կամ նախագիծ է, որը  թելադրում է թե ինչ տիպի սպիտակուց պիտի կառուցվի: Այսինքն, ԴՆԹ-ն բաղկացած է գեներից` այն հրահանգներից, որոնց միջոցով կառուցվում է մարդը:

 Replication: ԴՆԹ-ի կարևոր աշխատանքներից մեկը նրա կրկնապատկումն է, որպեսզի յուրաքանչյուր բջիջ ունենա իր գենետիկական տվյալների մի ամբողջական օրինակ: Հանկարծ ԴՆԹ-ի կրկնակի պարույրին  մոտենում  է մի մեքենա, որը ռոբոտների մի խումբ է, որն միանում է ԴՆԹ-ի ծայրին և շարժվում առաջ, ինչպես գնացքը` ռելսերի վրայով: Ֆերմենտների այս մեքենան մեկ վարկյանում անցնում է ԴՆԹ-ի 100 աստիճան` հիմքերի զույգեր; եթե ԴՆԹ մոլեկուլի սանդուղքը իր չափերով հավասար լիներ գնացքի ռելսերին, ապա մեքենան նրա վրայով կանցներ 80 կմ/ժ արագությամբ: Այս մեքենաները մարդու ողջ գենոմը պատճենահանում են ընդամենը 8 ժամում: Մի խումբ մոլեկուլներ, որոնք կոչվում են ֆերմենտներ միասին անցնում են ԴՆԹ-ի պարույրի ողջ երկայնքով: Դրանք նախ երկու մասի են բաժանում ԴՆԹ-ի սանդուղքը` անջատելով կամրջակներից, ապա յուրաքանչյուր կողմը որպես հիմք օգտագործելով` ստեղծում են նոր համապատասխան լրացում:

Transcription: ԴՆԹ-պատճաենհանող մեքենաի հեռանալուց հետո հայտնվում է մեկ ուրիշ մեքենա  ԴՆԹ-ի պարույրը մտնում է այս մեքենայի մի կողմից և դուրս գալիս մյուս կողմից առանց որևէ փոփոխություն կրելու: Ֆերմենտների մեքենան ԴՆԹ-մոլեկուլի վրա գտնում է այն գենը, որն ակտիվացել է բջջից եկող քիմիական ազդանշանների ազդեցության հետևանքով, որից հետո մեքենան արտագրում է տվյալ գենը ՌՆԹ-ի մոլեկուլի վրա: Ֆերմենտների մեքենայի միջոցով ՌՆԹ-ն իր վրա է հավաքում ԴՆԹ-ի գեներում կոդավորված հրահանգները: Այսինքն, ԴՆԹ-ի տառերը <<արտագրվում>> են ՌՆԹ-ի տառերի տեղը` կազմելով ԴՆԹ-ի <<բարբառը>>:  Այնուհետև ՌՆԹ-ի այս նորաստեղծ շղթան դուրս է գալիս բջջակորիզից և շարժվում դեպի սպիտակուցի սինթեզման վայրը, որտեղ էլ վերծանվում են ՌՆԹ-ի տառերը: Translation: ՌՆԹ-ի տառերից յուրաքանչյուրը մեկ <<բառ>> է կազմում, որը որոշակի ամինաթթու է պահանջում: ՌՆԹ-ի մեկ այլ տիպ գտնում է այդ ամինաթթուն, հափշտակում ֆերմենտի օգնությամբ և բերում սպիտակուցի սինթեզման վայրը: Մինչ ԴՆԹ-ի ծածկագրված ինֆորմացիան վերծանվում է, արտադրվում է ամինաթթուների մի երկար շղթա; Այս շղթան պարուրվում, ծալվում և ձեռք է բերում եռաչափ կառուցվածք` դառնալով սպիտակուցի որոշակի տեսակ Քանի որ ամինաթթունների հաջորդականությունը որոշվում է ԴնԹ ծածկագրի տառերի հերթականությամբ: Այդ պատճառով իմաստ ունի ասել, որ սպիտակուցի  եռաչափ սպիտակուցի ծալումը որոշվում է ըստ ԴՆԹ-ի միաչափ  ծածկագրի  տառերի հերթականությամբ>>: Օրինակ պատկերասցրեք մի արտադրամաս, որտեղ աֆտոմեքենա է հավաքվում: Աֆտոմեքենայի յուրաքանչյուր մաս պետք է ճիշտ պատրաստված լինի, որպեսզի աֆտոմեքենան աշխատի:

Մայքլ Դենտոն

Մայքլ Դենտոն

Մոլեկուլյար կենսաբան Մայքլ Դենտոնը գրում է. <<իրական կյանքը ճիշտ հասկանալու համար այնպես ինչպես, որ թույլ է տալիս մոլեկուլյար կենսաբանությունը մենք պետք է բջիջը մեծացնենք 1000 միլիոն անգամ մինչև որ այն հասնի 20 կմ շառավիղի և մեզ հիշեցնի մի հսկա տիեզերանավի, որը չափերով հավասար կլինի Լոնդոնին կամ Նյու-Յորքին: Այն ինչ մեր աչքերի առաջ կբացվի իր կառուցվածքով և բարդությամբ եզակի է: Բջջի մակեևույթին մենք կարող ենք նկատել բազմաթիվ անցքեր, որոնք նման են հսկայական տիեզերանավի պատուհաններին, որոնք մեկ փակվում և մեկ բացվում են թույլ տալով նյութերի անվերջանալի հոսքին, որոնք թափանցում են բջջի մեջ և լքում նրան: Եթե մեզ բախտ վիճակվեր այդ անցքերից մեկով ներս թափանցել, ապա մենք կհայտնվեինք բարձրագույն տեխնալոգիայով և անհավանական բարդ կառուցվածքով մի աշխարհ>>:8

ՄԱՅՔԼ ԲԻՀԻ

<<Այսօր երբ կենսաքիմիան բազմապատկում է օրինակները մոլեկուլյար համակարգերի աներևակայելի բարդության, համակարգեր, որոնք գլխապտույտ են առաջացնում նույնիսկ բացատրելու փորձ կատարելու դեպքում: Մարդը իր պարզագույն մշակույթով, որը տեսնում է մեքենան ընթանալիս կարող է ենթադրել թե այն շարժվում է քամու միջոցով, բայց երբ բաց է անում մեքենայի <<կապոտը>> և տեսնում է շարժիչը նա միանգամից հասկանում է, որ ավտոմեքենան նախագծված է եղել:Նույն ձևով կենսաքիմիան բացահայտել է բջիջը և ուսումնասիրել մեխանիզմները, որի շնորհիվ աշխատում է և մենք տեսնում ենք, որ այն նույնպես նախագծման արդյունք է…Կյանքը երկրի վրա` իր հիմնական մակարդակով, իր ամենակենսական մակարդակով, բանական գործունեության արդյունքն է: <<Բանական նախագծի>> եզրահանգումը այս պարագայում ի հայտ է գալիս ոչ թե Սուրբ գրքից, այլ բնական ճանապարհով հենց տվյալների հիմաՆ վրա: Եզրահանգումը այն բանի մասին, որ կենսաքիմիական համակարգերը ծրագրավորվել են բանական անհատի կողմից-դա պարզ պրոցես է, որը չի պահանջում նոր գիտություն կամ լոգիկա: Դա պարզապես քրտնաջան աշխատանքի արդյունք է, որ կատարել է կենսաքիմիան վերջին 40 տարվա ընթացքում>>:9

Այժմ տեսնենք Բջջի 3D անիմացիոն պատկերները, որտեղ մենք կտենսնեք մի գործարան, որն շատ ավելի կատարյալ է, քան մարդկանց կողմից ստեղծած որևէ գործարան:

(ավելին …)


ԻՆՉՈՒ՞ Է ՄԱՐԴԿԱՆՑ ՄԵԾԱՄԱՍՆՈՒԹՅԱՆ ԿԱՐԾԻՔԸ ՄՇՏԱՊԵՍ ՍԽԱԼ

   1955թ-ին Scientific American գիտական հեղինակավոր պարբերականում հրապարկվեց ” Opinions and social pressure” հոգեբան Սոլոմոն էշի (Solomon Asch) փորձի արդյունքները: էշը փորձարկվող մարդուն հրավիրում է միանալ մարդկանց խմբին, որոնք մասնակցում են փորձարկմանը: Էշը ցույց է տալիս թղթի մեծ կտոր, որում պատկերված է մեկ ուղղահայաց գիծ, այնուհետև նա ցույց է տալիս մեկ այլ թղթի կտոր 3 ուղղահայաց գծերով: Հեշտ է նկատել, որ բոլոր այդ գծերը տարբեր չափսի են: Այնուհետև նա խնդրում է խմբին ասել թե այս 3 գծերից, որ մեկն է համընկնում առաջին թղթի կտորի վրևա պատկերված մեկ գծիկի հետ: Պատասխանը շատ պարզ է: Սկզբում երկու անգամ բոլոր մասնակիցների կարծիքները համընկնում են: Սակայն երրորդ փորձարկվող չի իմանում, որ փորձարկմանը մասնակցող մնացած անդամները գործում են փորձարկման ղեկավարի ցուցմանը համաձայն և նրանք բոլոր միասին տալիս են նույն սխալ պատասխան: փորձարկվողը դեմ առ դեմ հանդիպում է իր աչքով տեսած ակնհայտ ապացույցին և մեծամասնության տեսակետին, որն պնդում է, որ ակնհայտ ճշմարտությունը սխալ է:

Արդյունքում, երբ առաջին երկու փորձերում սխալ պատասխանը միայն 1% էր կազմում, ապա մեծամասնության սխալ պատասխանի ճնշման արդյունքում փորձարկվողի մոտ ցուցանիշը սխալ պատասխանների աճեց մինչև 36.8%-ի, իսկ երբ Ցուցում ստացած փորձի մասնակիցը միանում է փորձարկվողին և տալիս ճիշտ պատասխան: Այդ դեպքում փորձարկվողը դիմադրում էր մեծամասնության կարծիքին, սակայն 6-րդ փորձից հետո ցուցում ստացած մասնակիցը միանում է մեծամասնությանը և սկսում մեծամասնության հետ միասին սխալ պատասխան տալ, որից անմիջապես հետո մեծանում է նաև փորձարկվողի սխալ պատասխանների քանակը և միայն 25 տոկոսը փորձարկվողներից խստորեն մնաց իր պատասխանին, որն նա համարում էր ճիշտ: Մնացյալ բոլորը համաձայնում էին խմբի անդամների հետ գոնե մեկում նույնիսկ եթե նա տեսնում էր այլ բան:

Փորձի ստացված արդյունքներից զարմացած Scientific American պարբերականում Սոլոմոն էշը (Solomon Asch) ասում է. “Մեր հասարակության մեջ “համաձայնության” միտումը այնքան ուժեղ է, որ բավական խելացի երիտասարդները պատրաստ են սպիտակին սև անվանելու: Սա անհանգստություն է առաջացնում: Սա հարց է բարձրացնում մեր կրթական ձևերի և այն արժեքների մասին, որոնք ղեկավարում են մեր պահվածքը”:

(ավելին …)