Gēni, DNS un cilvēks pats

APLŪKOJIET labi pamatīgi sevi spogulī. Pavērojiet, kāda ir jūsu acu un sejas krāsa, matu struktūra un ķermeņa uzbūve. Padomājiet par tām dotībām, kas jums piemīt. Kāpēc jūs izskatāties tieši tā? Kāpēc jums ir tieši tādas īpašības un spējas? Mūsdienās šis noslēpums pamazām tiek atšķetināts, noskaidrojot iedzimtības likumības, ko pētī ģenētika, un vides ietekmi uz cilvēka attīstību.

”Ģenētika?” kāds varbūt neapmierināti izsaucas. ”Tas izklausās pārāk zinātniski un sarežģīti!” Bet vai jums kādreiz ir gadījies, piemēram, sacīt kādai draudzenei, ka viņai ir tēva zaļās acis, bet sarkanos matus un vasaras raibumus viņa ir mantojusi no mātes? Ja tā ir bijis, tas nozīmē, ka jūs jau zināt vienu no ģenētikas pamatlikumiem: fiziskās iezīmes no vecākiem tiek nodotas bērniem. Turklāt šīs likumības apzināšanās var kļūt par būtisku izejas punktu, lai saprastu, kā ir cēlies cilvēks — evolūcijas vai radīšanas ceļā. Iesākumā pievērsīsim uzmanību tam, kā ikvienā no mums tiek glabāts daudzu paaudžu mantojums.

Cilvēka ķermenis sastāv no sīciņām dzīvām vienībām, ko sauc par šūnām, — pēc kāda aprēķina, cilvēka ķermenī ir apmēram 100 triljoni šūnu. Katras šūnas kodolā ir tūkstošiem gēnu. Gēni ir iedzimtības vienības, kas kontrolē šūnas un tā nosaka daļu no mūsu īpašībām. Vieni gēni, piemēram, nosaka asinsgrupu, citi — matu struktūru, acu krāsu un tā tālāk. Tas nozīmē, ka ikvienā šūnā ir ietverts miniatūrs, no gēniem sastādīts plāns, kodēta instrukcija, kas satur visu nepieciešamo informāciju, lai veidotu cilvēka ķermeni, novērstu tajā defektus un liktu tam darboties. (Skat. attēlu 5. lappusē.) Vai tas viss varētu būt radies nejauši?

Kā noslēpums tika atklāts

Ceturtajā gadsimtā pirms mūsu ēras Aristotelis attīstīja teoriju, ka cilvēks manto savas īpašības ar asins starpniecību, un šī teorija bija vispārpieņemta vairāk nekā tūkstoš gadu. Tā atstāja tik dziļas pēdas cilvēku domāšanā, ka līdz pat šai dienai mēs lietojam tādus vārdus kā ”asinsradniecība” un ”asinsradinieks”.

17. gadsimtā tika atklātas olšūnas un spermatozoīdi, bet to funkcijas netika pareizi izskaidrotas. Daži uzskatīja, ka vienā vai otrā no šīm šūnām atrodas mazītiņš, jau pilnībā izveidojies organisms. Bet, sākoties 18. gadsimtam, zinātnieki jau bija izpētījuši, ka olšūna un spermatozoīds savienojas un izveido dīgli. Tomēr precīzs iedzimtības mehānisma izskaidrojums vēl joprojām bija nākotnes uzdevums.

Tikai 1866. gadā austriešu mūks Gregors Mendelis publicēja pirmo pareizo iedzimtības teoriju. Eksperimentēdams ar zirņiem, Mendelis atklāja, ka dzimumšūnas satur elementus, ko viņš nosauca par ”diskrētiem iedzimtības faktoriem”, un secināja, ka tieši tie nodrošina īpašību nodošanu pēcnācējiem. Tagad mēs šos ”diskrētos iedzimtības faktorus” saucam par gēniem.

Ap 1910. gadu pētnieki atklāja, ka gēni atrodas šūnu komponentos, ko sauc par hromosomām. Hromosomas sastāv galvenokārt no olbaltumvielām un DNS (dezoksiribonukleīnskābes). Tā kā zinātnieki jau bija noskaidrojuši, ka olbaltumvielām ir ļoti svarīga nozīme citu šūnas funkciju īstenošanā, viņi daudzus gadus domāja, ka ģenētiskā informācija glabājas hromosomu olbaltumvielās. Bet tad, 1944. gadā, pētnieki ieguva pirmos pierādījumus, ka gēnu materiāls ir DNS, nevis olbaltumvielas.

1953. gadā, kad Džeimss Votsons un Frānsiss Kriks atklāja DNS ķīmisko struktūru — savītas pavedienveidīgas molekulas —, cilvēce spēra lielu soli uz priekšu dzīvības noslēpumu izzināšanā.