ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ
Φυτό που παραβιάζει τους νόμους της κληρονομικότητας!
Κυριακή 14 Αυγούστου 2005

Η μετάλλαξη που εκφράζεται με συγκολλημένα πέταλα των λουλουδιών του φυτού (αριστερά) εξαφανίστηκε στους απογόνους του, που είχαν και πάλι κανονικά χωριστά πέταλα
Θεμέλιο της μοντέρνας βιολογίας είναι η κληρονόμηση των γενετικών πληροφοριών με τη μορφή DNA, που μεταγράφεται σε RNA, το οποίο τελικά χρησιμοποιείται από τον κυτταρικό μηχανισμό σαν το πρότυπο για την κατασκευή των πρωτεϊνών. Αλλά η πρόσφατη θεαματική ανακάλυψη ότι ένα φυτικό είδος μπορεί να ανακαλέσει γονίδια που είχαν απολέσει οι γονείς του, δείχνει την όλο και μεγαλύτερη σημασία που φαίνεται να έχει το RNA, σαν πολύφερνο και σημαντικό μόριο, ανεξάρτητα από το DNA.

Το RNA είχε και ως τώρα ιδιαίτερη θέση μεταξύ των βιολογικών μορίων. Μπορεί να αποθηκεύσει γενετική πληροφορία όπως και το DNA, αλλά μπορεί επιπλέον να πάρει σύνθετα τρισδιάστατα σχήματα, ακόμα και να λειτουργήσει σαν καταλύτης σε χημικές αντιδράσεις πάνω του, όπως κάνουν οι πρωτεΐνες. Αρκετοί βιολόγοι θεωρούν ότι η ζωή στα πρώτα της βήματα στον πλανήτη στηρίχτηκε στο RNA, με συνενώσεις μορίων RNA να λειτουργούν και σαν γενετικό «πατρόν» και σαν αναπαραγωγικός μηχανισμός.

Το σινάπι, το φυτό από το οποίο βγαίνει η μουστάρδα, ίσως, αποκαλύπτει έναν ακόμα τρόπο, με τον οποίο η ζωή εκμεταλλεύτηκε την ικανότητα του RNA να αποθηκεύει γενετικές πληροφορίες. Οι επιστήμονες του πανεπιστημίου Πέρντιου των ΗΠΑ μελετούσαν μεταλλαγμένα φυτά σιναπιού, στα οποία τα πέταλα των λουλουδιών είναι συγκολλημένα. Τέτοια φυτά έχουν μεταλλαγμένα και τα δύο γονίδια που καθορίζουν αν τα πέταλα θα είναι χωριστά ή συγκολλημένα. Μάλιστα, η μετάλλαξη βρίσκεται μόνο σε ένα ζεύγος βάσεων του συγκεκριμένου γονιδίου. Δεν άργησαν να παρατηρήσουν ότι ένα μικρό ποσοστό από τους απογόνους των μεταλλαγμένων φυτών εμφάνιζαν αναστροφή της μετάλλαξης στην κανονική στροφή, δηλαδή είχαν το κανονικό ζεύγος βάσεων στην επίμαχη θέση του γονιδίου και έτσι είχαν χωριστά πέταλα.

Ακόμα και ένα μοναδικό τέτοιο φυτό είναι στατιστικό παράδοξο και θα μπορούσε να δικαιολογηθεί μόνο αν τα φυτά αναπαράγονταν με την ταχύτητα των βακτηρίων. Οι ερευνητές με συστηματικό τρόπο απέκλεισαν όλες τις απλές εξηγήσεις, όπως κατά λάθος γονιμοποίηση μεταλλαγμένου φυτού από κανονικό, ύπαρξη ιδιαίτερα μεγάλου ρυθμού μετάλλαξης στο σινάπι, ή παρουσία ενός ακόμα κρυφού αντιγράφου του γονιδίου των πετάλων.

Οπως διαπιστώθηκε, τα μεταλλαγμένα σινάπια περιείχαν και άλλες αλλαγές στο DNA τους, που ταίριαζαν με το DNA των παππούδων ή των προπαππούδων τους, αλλά όχι των πατεράδων τους! Αυτή η ταύτιση θεωρήθηκε ότι υποδηλώνει πως ένα αντίγραφο του παλιότερου γονιδιώματος μεταβιβάζεται με κάποιο τρόπο στους απογόνους. Αν κάτι τέτοιο πράγματι συμβαίνει, τότε οι τυπικοί κανόνες της κληρονομικότητας που αποδίδονται στον Γκρέγκορ Μέντελ παραβιάζονται. Επειδή οι ερευνητές δε βρήκαν τίποτα στο DNA που να μπορεί να παίξει το ζητούμενο ρόλο, πρότειναν τη θεωρία ότι το αντίγραφο ασφαλείας του γονιδιώματος είναι η δίκλωνη μορφή RNA (μόριο που συνήθως έχει μία μόνο αλυσίδα).

Κατά τους επιστήμονες του Πέρντιου, το ξεχωριστό γενετικό αρχείο ίσως να εξυπηρετεί τον οργανισμό σε περιόδους «ισχνών αγελάδων», όπως μια εκτεταμένη ξηρασία, επιτρέποντάς του να έχει πρόσβαση σε γονίδια που βοήθησαν τους προγόνους του να επιβιώσουν. Το επόμενο βήμα είναι να προσδιοριστεί πόσο συχνό φαινόμενο είναι αυτό που παρατηρήθηκε στο σινάπι. Ανεξήγητες επάνοδοι εμφανίζονται και σε γενετικές ασθένειες στον άνθρωπο, αν και δεν είναι σαφής η συχνότητα τέτοιων φαινομένων.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: «Scientific American», space.com