Literka po literce

10.10.2006

Czyta się kilka minut

Laureat jest chodzącym przykładem dziedziczenia cech niezbędnych geniuszom. Jest bowiem synem noblisty z dziedziny medycyny z 1959 r. - Ar-thura Kornberga, który wspólnie z Hiszpanem Severo Ochoa otrzymał medycznego Nobla za rozwiązanie zagadki syntezy DNA i RNA. Jego syn otrzymał ją za ciąg dalszy tych badań - poznanie mechanizmów rządzących przekazywaniem informacji genetycznej z DNA do RNA, czyli transkrypcją. To etap niezbędny do wyprodukowania przez komórkę białka, którego struktura zapisana jest w jej materiale genetycznym. By doszło do produkcji białka, konieczne jest przekazanie tej informacji z jądra komórki do cytoplazmy, gdzie znajduje się biochemiczna maszyneria syntetyzująca białka. Pośrednikiem jest tworzony w jądrze RNA, zwany informacyjnym.

Głównymi enzymami biorącymi udział w procesie transkrypcji są polimerazy RNA. W każdej komórce jest kilka różnych ich typów. Kornberg opisał strukturę najważniejszej z polimeraz RNA, ale i wielu innych enzymów pomocniczych. By polimerazy mogły spełniać zadania, muszą współdziałać z wieloma białkami regulatorowymi. Maszyneria transkrypcyjna jest więc niezwykle skomplikowana, ale też wykonuje precyzyjną robotę: musi przepisywać informację genetyczną z DNA na RNA bez błędów, literka po literce, i to w szybkim tempie. W dodatku, tak przepisany musi być odpowiedni odcinek DNA w odpowiednim czasie. Jeśli bowiem polimeraza pomyli się w przepisywaniu chemicznych literek, zacznie pracę zbyt wcześnie lub też nieoczekiwanie ją przerwie, skutki tego dla komórki i organizmu mogą być tragiczne - pojawią się niepożądane lub zmutowane białka, a w konsekwencji np. nowotwór. Dlatego właśnie poznanie mechanizmów rządzących kontrolą tego procesu ma fundamentalne znaczenie nie tylko dla biologii, ale i medycyny.

Kornberg zaczynał karierę od badań struktury chromatyny, czyli DNA i związanych z nim białek (wspólnie z noblistą Francisem Crickiem). To właśnie w strukturze chromatyny należało szukać informacji o tym, jak regulowana jest transkrypcja. Białka związane z DNA mogą albo sprzyjać powielaniu informacji genetycznej, albo hamować ten proces. Wczesne badania noblisty wyjaśniły, jak taka regulacja przebiega. W ostatnich zaś latach badał on strukturę chemiczną polimeraz i jej regulatorów. I właśnie za te badania, wyjaśniające szczegóły regulacji transkrypcji na poziomie molekularnym, zebrał noblowskie laury. Badanie oddziaływań atomów budujących białka i RNA to bowiem zagadnienie czysto chemiczne. Biolodzy zaś skwapliwie z tych wyników korzystają.

Na koniec dwa słowa pro domo sua. Dla em-briologa intrygujące jest pytanie o sposób regulacji transkrypcji. W trakcie rozwoju bowiem następuje skoordynowane kopiowanie informacji z DNA na RNA. Dany gen musi być aktywowany lub inaktywowany w tym, a nie innym momencie rozwoju. Tuż przed zapłodnieniem i bezpośrednio po nim w komórkach rozrodczych i zarodku wszystkich badanych dotychczas organizmów wyższych transkrypcja jest zablokowana, a polimerazy nie wykonują swego zadania. Proces ten ma ogromne znaczenie również dla rozwoju zarodka człowieka. Badania Kornberga pozwoliły ustalić, dlaczego do takiego wyciszenia dochodzi - zmianom ulega zarówno struktura chromatyny, jak polimeraz. To niezbędne dla rozwoju zarodka wyciszenie transkrypcji przypomina nieco proces wyciszania aktywności genów, opisany przez tegorocznych noblistów z dziedziny medycyny. Zapewne nie jest przypadkiem, że Komitet Noblowski równocześnie wyróżnił naukowców, których prace wyjaśniły, jak do tego dochodzi.

Jacek Kubiak jest genetykiem, pracownikiem naukowym CNRS i Uniwersytetu Rennes 1 we Francji.

Dziękujemy, że nas czytasz!

Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →

Dostęp 10/10

  • 10 dni dostępu - poznaj nas
  • Natychmiastowy dostęp
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Autorskie newslettery premium
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
10,00 zł

Dostęp kwartalny

Kwartalny dostęp do TygodnikPowszechny.pl
  • Natychmiastowy dostęp
  • 92 dni dostępu = aż 13 numerów Tygodnika
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Autorskie newslettery premium
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
89,90 zł
© Wszelkie prawa w tym prawa autorów i wydawcy zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów i innych części czasopisma bez zgody wydawcy zabronione [nota wydawnicza]. Jeśli na końcu artykułu znajduje się znak ℗, wówczas istnieje możliwość przedruku po zakupieniu licencji od Wydawcy [kontakt z Wydawcą]

Artykuł pochodzi z numeru TP 42/2006