marți, 10 noiembrie 2009

A D N


Grupul de majuscule ADN este binecunoscutul acronim pentru acidul dezoxiribonucleic. Noţiunea de acid dezoxiribonucleic desemnează una dintre cele mai complexe molecule organice, substanţă care se găseşte în fiecare celulă a unei fiinţe vii şi care este esenţială pentru identitatea oricărui organism, de la Euglena viridis, micuţa fiinţă unicelulară aflată la graniţa dintre plante şi animale, la Homo sapiens sapiens, omul contemporan. Din punct de vedere chimic, ADN-ul este un acid nucleic, un compus în structura căruia se repetă un set limitat de macromolecule numite nucleotide.

ADN-ul se găseşte practic în orice celulă (de la organisme unicelulare cum ar fi bacteriile, protozoarele până la organismele pluricelulare (fungi, animale sau vegetale), precum şi, în structura internă a unor virusuri. Structura ADN-ului este unică nu numai pentru o specie anume ci şi pentru orice individ al oricărei specii animale sau vegetale.

Structura ADN-ului a fost decodificată la începutul anilor 1950. Americanul James D. Watson şi britanicul Francis Crick sunt cotaţi ca fiind cei care au descifrat primii structura de dublă spirală a ADN-ului (DNA, deoxyribonucleic acid, în limba engleză).

În lumea noastră proprie, ADN-ul constituie baza vieţii biologice. Construcţia ADN-ului are formă de şurub sau de spirală dublă. Aşezarea specială, în perechi, a aminoacizilor de pe cele două spirale, reprezintă schema specifică a corpurilor perisabile individuale. Spirala dublă este purtătoarea conştiinţei, s-ar putea spune, a tuturor formelor de viaţă pământene, constituite din celule. Fiecare celulă, a fiecărui corp, posedă copia formulei tipice ADN, unică pentru corpul respectiv. Datorită informaţiei primite de la ADN, teoretic, din oricare celulă a unui corp, s-ar putea construi corpul întreg. ADN-ul este "reţeta" necesară sintezei de proteine, molecule organice esenţiale organismelor vii. O secvenţă ADN conţine gene, zone care controlează genele şi zone care ori nu au nici o funcţie, ori încă nu le cunoaştem rostul.

Acidul dezoxiribonucleic are o structură de dublu helix (în esenţă o "scară"). "Scara" este alcătuită din două lanţuri organice elastice unind perechi de baze azotate, ce pot fi patru tipuri diferite de molecule organice, adenină (notată A), citozină (C), guanină (G) şi timină (T);

În funcţie de cele patru baze azotate din structura ADN-ului (adenina=A, guanină=G, citozină=C, timină=T), acesta poate fi scris ca o succesiune de litere (ex: ATGCAATTA……) în care trei litere succesive codifică un aminoacid. „Paragraful” din genele noastre care descrie proteina numită citocrom c are o lungime de 339 litere. Schimbarea a 12 litere separă citocromul c uman de citocromul c al cailor, rudele noastre destul de îndepărtate. Numai o literă schimbată din citocromul c separă oamenii de maimuţe (rudele noastre destul de apropiate), o literă schimbată separă caii de măgari (rudele lor foarte apropiate) şi trei litere schimbate separă caii de porci (rudele lor oarecum îndepărtate). Schimbarea a 45 litere separă oamenii de drojdii şi acelaşi număr desparte porcii de drojdii.

Pentru ca să identifice succesiunea celor 3 miliarde de perechi de baze azotate în ADN-ul uman până la fiecare cromozom prin secvenţare, Proiectul genomului uman (PGU, engl. Human Genome Project) a fost lansat în toamna anului 1990, cu scopul de a cartografia în totalitate genotipul omului,.

De-a-lungul generaţiilor s-a constatat că există mici modificări în structura fiinţelor; aceste foarte mici modificări se cumulează permanent iar pe o perioadă foarte mare de timp, la scară geologică, vor face ca stră, stră, strămoşii să fie diferiţi faţă de urmaşii foarte îndepărtaţi. Astăzi ştim că materialul genetic, ADN-ul, este răspunzător de aceste modificări şi diferenţe care apar, şi că fiecare trăsătură îşi are corespondenţa la nivel de ADN. Şi mai ştim că la nivelul ADN-ului apar în permanenţă mutaţii ce generează această variabilitate. De fapt tot ce înseamnă viaţă pe acest Pământ, de la bacterii la oameni, totul se bazează pe aceeaşi moleculă, pe acelaşi cod, acelaşi mecanism, ADN-ul. Astfel, azi putem să luăm de exemplu o bucată de ADN uman, cea care codifică insulina, să o introducem în ADN-ul bacteriilor care vor produce apoi insulină la scară industrială iar milioane de oameni bolnavi de diabet zaharat nu vor mai muri.

Sursa: StiintaAzi.ro

Belgianul Christian de Duve (detinãtorul premiului Nobel pentru medicinã, 1974) sustine cã materia este « obligatã » sã meargã spre complexitate, « pentru cã nu are altã cale de ales», iar aceast proces evolutiv este dirijat întru perfectionarea creierului uman, în scopul aparitiei inteligentei si constiintei, ca apogeu al evolutiei. Jean Chaline (paleontolog francez) recunoaste cã legea evolutiei este înscrisã în interiorul fiecãrei celule, si anume, în ADN.

Cu alte cuvinte, ADN este un tot din care fiecare parte de moleculă reprezintă întregul.

Prof dr Dulcan este de părere că fizica cuantică demonstrează că în structura de bază a materiei, particulele sunt interconectate – deci şi fiinţele sunt interconectate între ele prin câmpul morfogenetic. Câmpul morfogenetic al fiecărei fiinţe este interconectat cu câmpul inteligent al universului.ADN-ul îşi are sursa primară într-o formă mult mai profundă decât se cunoaşte – sursa se află mult mai departe în adâncimea materiei al unui câmp informaţional inteligent. ADN are o astfel de structură încât un eşantion al unui subiect – chiar la depărtare mare de organismul respectiv – are o conexiune care nu ţine seama de distanţă. S-au făcut experienţe în acest sens şi s-a constatat că dacă se detaşează din corpul uman un eşantion de ADN (de ex o eprubetă de sânge) şi este dus la distanţă mare – cca 3000 de mile – iar subiectul este supus unei experienţe emoţionale, în acelaşi timp şi instantaneu eşantionul de ADN suferă aceleaşi influenţe (eprubeta de sânge are aceleaşi modificări chimice) ca şi organismul din care a fost prelevat. Numai 5% din capacitatea ADN este utilizat în scopul modificărilor genetice; restul nimeni nu ştie la ce este folosit. După unii autori, în ADN, pe lângă informaţia genetică se găsesc şi elemente de conştiinţă şi memorie. ADN – ul este mijlocul prin care informaţia genetică devine structură; este o consecinţă a interconectării câmpului morfogenetic al fiecărei fiinţe cu câmpul universului. Deci ADN-ul are rol structurant, de ordonator al materiei. Această calitate s-a pus în evidenţă printr-o experienţă: într-o eprubetă, fotonii (materia) se mişcau dezordonat. După introducerea unui eşantion de ADN, acesta a ordonat structurarea fotonilor; după scoaterea eşantionului de ADN a reapărut dezordinea între fotoni. Dacă ADN ordoneză fotonii, putem vorbi de efectul de ordonare a materiei de către conştiinţă care deci, poate structura mediul, materia. Aceasta trebuie făcută cu înţelepciune, nici de cum în modul în care evoluează acum gândirea: către dezvoltarea armelor de distrugere a civilizaţiei, până la urmă a omenirii.


Jan van Helsing susţine în cartea sa „Copii mileniului III” că există persoane – îndeosebi copii – care au imunitate la orice boală. Datorită rezultatelor testării de către cercetători ai Universităţii din Los Angeles a celulelor cu mulţi agenţi patogeni deosebit de virulenţi, s-a constatat că mii de copii sunt practic imuni la toate bolile. Testele efectuate pe ADN subiecţilor a scos în evidenţă că toţi aceştia nu au un ADN uman, fiind diferit în zona acizilor nucleici. Prin teste de ADN făcute în toată lumea, prin extrapolare, se pare că peste 60.000.000 de oameni au această formă ne-umană de ADN.



Noutăţi ale recentelor cercetări

ADN-ul uman, în mod intenţionat, nu produce cele mai bune proteine posibile.

O relativ recentă descoperire referitoare la un mod nou cum ADN-ul uman se comportă şi influenţează evoluţia omului a fost realizată de cercetătorii britanici de la Universitatea din Bath, Marea Britanie. Aceştia afirmă că propriile „setări” ale codului său genetic îl împiedică pe homo sapiens sapiens să fie mai mult decât homo sapiens sapiens!

Datorită unor secvenţe din codul nostru genetic, unele proteine care intră în alcătuirea „tiparelor” celulelor nu sunt la „parametrii calitativi optimi” permişi de structura globală a ADN-ului uman. Într-un articol apărut în prestigioasa revistă Nature, concluziile echipei conduse de Laurence Hurst pun în evidenţă faptul că ADN-ul uman, în mod intenţionat, nu produce cele mai bune proteine posibile. Unele componente ale ADN-ului deţin funcţii secundare, care tocmai au rolul de inhibatori ai genelor cu care sunt asociate pentru a le împiedica pe acestea să dicteze producerea unor proteine ideale.

Noii inhibitori descoperiţi în secţiunile unde genele au acest cod dublu pun în lumină un fapt clar: în mod intenţionat, anumite proteine nu sunt produse la „parametrii maximi”. Cercetările ulterioare vor edifica dacă această descoperire va putea deschide drumul către o fiinţă umană superioară lui homo sapiens sapiens. În orice caz, a fost deschisă o cale pentru perfecţionări ulterioare ale codului de bază al fiinţei umane.

Acum însă suntem în faţa unui paradox: genele noastre ne împiedică să fim mai buni decât suntem!

Cum este desfăcută elicea dublă a ADN-ului


Foto: Dubla elice a ADN-ului este desfacută de către o enzimă denumita helicază. Miscarea capătului din stânga al structurii desfacute este masurat de un laser foarte bine focalizat. Sursa:physorg.com

Cercetătorii de la Universitatea Cornell au rezolvat o problemă fundamentală, ce are de-a face cu maniera în care enzima helicază desface cele două lanţuri ale dublei elici a ADN-ului. Ei au arătat ca această enzimă aplică forţe active asupra celor două lanţuri ale dublei elici a ADN-ului, desfacând‑o efectiv ca pe un fermoar. Măsurătorile experimentale au constat în focalizarea unui raze de laser asupra unui capăt al unuia din cele două lanţuri, măsurând astfel mişcările acestuia.


foto ADN

Cunoaşterea propietatilor electronice ale ADN-ului e o problemă importantă în multe domenii ştiinţifice, de la biochimie la nanotehnologie. Un exemplu este studiul defectelor produse de radiatia ultravioleta in moleculele ADN, care poate cauza generarea de radicali liberi (n.r. ioni care au electroni neimperechiati) si mutatii genetice in vivo.

În nano-bioelectronică, domeniu de studiu avansat al moleculelor biologice (petru producerea nanocircuitelor electrice, de exemplu), a fost avansată ipoteza că ADN-ul sau derivatele sale ar putea fi folosite ca fire moleculare conductive în realizarea reţelelor de calcul molecular, care sunt mai mici şi mai eficiente ca cele produse astăzi prin tehnologia cu silciu.

Oamenii de ştiinţă, atât experimentalisti cât şi teoreticieni, au lucrat cu molecule ADN lungi şi omogene, la temperaturi de -195 garde Celsius (77 Kelvin, temperatura azotului lichid), folosind un microscop cu tunelare (Scanning Tunneling Microscope sau STM) pentru a măsura curentul printr-o moleculă depusă pe un substrat de aur, relatează ScienceDaily. Ulterior, prin metode de calcul teoretic bazat pe soluţii ale ecuatiilor cuantice, a fost obţinută structura electronică a ADN-ului corespunzătoare curentului măsurat. Aceste rezultate sugerează că unele părţi ale spiralei duble a ADN-ului contribuie la curgerea sarcinii electrice prin moleculă.

www.stiinta.info

Celulele umane pot fi reprogramate în celule stem





Foto: Celule umane stem pluripotente, formând o tumoare ce conţine mai multe tipuri de celule. Sursa: Revista Science
Recent, două grupuri separate de cercetători (japonez şi american) au reuşit reprogramarea unor celule umane de piele în celule stem. Această a doua metodă nu implică deci crearea şi distrugerea unui embrion, şi poate elimina astfel definitiv controversele din jurul acestui subiect.

Obţinerea celulelor stem din celulele adulte ale pacientului presupune o manieră de lucru, ce evită crearea de embrioni. Aceasta porneşte de la observaţia că celule adulte şi celulele stem au material genetic (ADN) identic. Ceea ce le face diferite este expresia diverselor gene ce produc proteine. Astfel, unele gene din celula adultă sunt inactivate de alte proteine prezente în celulă, şi celula îşi pierde astfel din potenţa ei. In această a doua soluţie, oamenii de ştiinţă "reîntineresc" practic o celula stem, o reprogramează, reactivând genele ce au devenit inactive în celula adultă.

Recent, un grup de cercetători de la Universitatea din Wisconsin a reuşit aplicarea procedurii precedente la celulele adulte umane, pentru prima oară. Cu toate acestea, metoda prezentată de acestia în prestigioasa revista Science diferă într-un punct major de soluţia ideală prezentată mai sus. Astfel, sistemul de proteine al celulei este extrem de complex, si deci greu de modificat. De aceea cercetătorii au hotarăt introducerea genelor ce trebuie reactivate direct în ADN-ul celulei adulte originare, cu ajutorul unui retrovirus. Acesta transportă practic 4 gene alese de cercetători in nucleul celulei adulte, şi le integrează în ADN-ul ei. Dacă procedura este de success, noua celulă adultă este practic "întinerită", reprogramată, şi ea se va comporta ca o celulă stem.

Sursa originală: Revista Science.

Cercetătorii au construit primul microcomputer biologic implantabil.





Foto: Computer molecular. Computerele biologice sunt dispozitive in miniatura ce se implanteaza. Ele monitorizeaza activitatea interna a celulei Sursa: www.physorg.com
Într-o reuşită remarcabilă, cercetătorii de la Harvard au reuşit să contruiască un microcomputer complet biologic care este implantabil. Acest microcomputer este de fapt o structură moleculară care poate fi crescută de celula insăşi. Odată crescută în celulă, el monitorizează activitatea internă a celulei.

Tot ceea ce avem de facut este sa injectam in celula pe care vrem sa o monitorizam o bucata de ADN special contruita. Fabrica de proteine din interiorul celulei, facuta din ribozomi, motoare moleculare, etc., va crede ca bucata de ADN introdusa este a celulei, si va construi din ea proteinele pe care ne vrem, cele care fac microcomputerul. Mecanismul acesta este desigur asemanator celui de actiune al virusilor.

Odata crescut, acest dispozitiv molecular citeste resturile de ADN aflate in citoplasma celulei, eventuale proteine de interes, si construieste molecule indicatoar . Moleculele indicatoare create de acest microcomputer biologic sunt apoi usor citibile din afara celulei, cu tehnici deja utilizate, cum ar fi de exemplu fluorescenta.

In articol, autorii descriu un astfel de micromputer biologic construit intr-o cultura de celule de ficat, deci nu inca intr-un corp viu. Cercetarea in modul cum microcomputerul molecular interactioneaza cu celula, cum citeste mutatiile genetice si genele anormale, este in plina desfasurare...

Sursa: Gazeta Universitatii Harward.

Structura electronică a ADN-ului dezvăluită pentru prima oară



Foto : Sistemul de masura cu un STM. Foto stanga:Imagine STM a unei molecule ADN

Folosind o noua tehnică care combină măsurători la temperaturi joase şi calcule teoretice, oamenii de ştiinţă de la Hebrew University din Ierusalim au dezvăluit pentru prima dată structura electronică a unei molecule ADN, rezultat publicat în revista Nature Materials.



Surse:

StiintaAzi.ro

www.stiinta.info

holismul şi intelligent design

prof dr D-tru C-tin Dulcan – cartea “Inteligenţa materiei” şi interviurile şi alocuţiuni la emisiunile TV Antena2

Jan van Helsing – cartea „Copiii mileniului III”

Trimiteți un comentariu