Genealogia cz│owieka

Nie tak dawno temu wsp≤│zawodnicz▒ce ze sob▒ instytuty naukowe finansowane ze ╝r≤de│ pa±stwowych oraz prywatne firmy (Celera Genomics) og│osi│y zako±czenie prac nad rozszyfrowywaniem ludzkiego genomu. Wyniki i czas ich osi▒gniΩcia i tak wyprzedzi│y wszelkie oczekiwania naukowc≤w - wielu z nich spodziewa│o siΩ rozszyfrowania mapy ludzkiego genomu nie wcze╢niej ni┐ w roku 2005.
Dobrze jednak dla ca│ej nauki, ┐e rywalizacja przyspieszy│a tak znacz▒co tempo prac.

Ale nie o tych pracach chcia│bym dzi╢ opowiedzieµ. Chcia│bym przybli┐yµ wam nieco temat jakim jest nasze pokrewie±stwo ze zwierzΩtami z czysto biologicznego punktu widzenia (aby siΩ ktokolwiek nie obrazi│!).

Sekwencjonowanie ludzkiego DNA przynios│o ju┐ wiele niespodzianek. Jedn▒ z nich jest odkrycie jak bardzo jeste╢my spokrewnieni ze zwierzΩtami. »ycie na Ziemi wywodzi siΩ najprawdopodobniej z pojedynczej cz▒steczki DNA. Pozwala nam to obliczyµ jaki jest stopie± pokrewie±stwa pomiΩdzy poszczeg≤lnymi gatunkami zwierz▒t. Im wiΩcej gen≤w jest wsp≤lnych, tym bli┐ej siebie w sensie ewolucyjnym s▒ rozpatrywane gatunki.
Ma to r≤wnie┐ ogromne znaczenie dla medycyny, bo czΩsto okazuje siΩ, ┐e mo┐na leczyµ dan▒ chorobΩ testuj▒c leki na zwierzΩtach i nie szkodz▒c tym samym cz│owiekowi.

Dlaczego mo┐na testowaµ na zwierzΩtach? Poniewa┐ wiele gen≤w maj▒ wsp≤lnych z cz│owiekiem. Nazywa siΩ takie geny genami homologicznymi. Wed│ug definicji s▒ to geny spokrewnione, wystΩpuj▒ce u zupe│nie r≤┐nych gatunk≤w, ale wywodz▒ce siΩ od wsp≤lnego przodka i spe│niaj▒ce czΩsto, choµ nie zawsze, podobne funkcje. Odnajdywanie u innych gatunk≤w zwierz▒t homolog≤w gen≤w ludzkich zaoszczΩdza mn≤stwo czasu i pracy nad poszukiwaniem tych samych gen≤w u ludzi.

Oko│o miliarda lat temu cz│owiek wraz z dro┐d┐ami mia│ wsp≤lnego przodka. Okazuje siΩ bowiem, ┐e oko│o 30% gen≤w cz│owieka i dro┐d┐y jest takich samych. Z nicieniami dzielimy ju┐ a┐ 40% gen≤w, z myszami 75% a do kr≤w pozostaje nam tylko 10% r≤┐nych gen≤w. Dlatego te┐ nie nale┐y siΩ dziwiµ, ┐e wiΩkszo╢µ test≤w prowadzi siΩ na myszach - s▒ najprostsze w badaniach i - co tu du┐o ukrywaµ - najta±sze.

Biologia molekularna pokazuje, ┐e hominid (protoplasta cz│owieka) oddzieli│ siΩ od rodziny ma│p zaledwie oko│o 5 milion≤w lat temu. DziΩki tak p≤╝nemu rozdzia│owi z ma│pami dzielimy ju┐ znacznie wiΩcej gen≤w - z szympansem nawet 98,4%!

DziΩki informacji o tym jak bliskie s▒ genomy dw≤ch os≤b mo┐emy na przyk│ad okre╢liµ ich stopie± pokrewie±stwa. I tak z innym cz│owiekiem dzielimy 99,9% gen≤w, czyli nasza odleg│o╢µ genetyczna od innego homo sapiens sapiens wynosi 0,1%. Odleg│o╢µ ta zmniejsza siΩ w obrΩbie rodziny, z kt≤rej cz│onkami (matka, ojciec, rodze±stwo r≤┐nojajowe) dzielimy a┐ 99,95%. Oznacza to, ┐e nasi najbli┐si krewni maj▒ w swoich chromosomach "tylko" 1,5 miliona nukleotyd≤w zupe│nie innych ni┐ nasze. Natomiast je╢li jeste╢my szczΩ╢liwymi "posiadaczami" brata bli╝niaka lub siostry bli╝niaczki, to mo┐emy byµ pewni, ┐e pod wzglΩdem genetycznym jeste╢my identyczni!

Obliczaj▒c odleg│o╢µ genetyczn▒ pomiΩdzy r≤┐nymi przedstawicielami rodzaju ludzkiego, mo┐emy rekonstruowaµ ewolucyjne drzewo rodowe cz│owieka. Z bada± tych wynika prosto, ┐e nasze geny zmieniaj▒ siΩ w tempie oko│o 2-4% na milion lat. Na tej podstawie uczeni s▒dz▒, ┐e cz│owiek wsp≤│czesny oddzieli│ siΩ od wsp≤lnego z innymi hominidami oko│o 140-290 tys. lat temu.

Stosuj▒c tΩ technikΩ mo┐emy obecnie odtworzyµ ca│e drzewo genealogiczne naszego rodu. Analiza kilku bia│ek i gen≤w ju┐ obecnie da│a wstΩpne rozwi▒zanie zagadki powstania ras i lud≤w na ca│ym ╢wiecie. Da nam to ogromn▒ wiedzΩ o naszej przesz│o╢ci, ewolucji cz│owieka, ewolucji poznanej w│▒cznie z obumar│ymi ga│Ωziami ewolucyjnymi. Da nam to r≤wnie┐ mo┐liwo╢µ dowolnej zmiany struktury naszego DNA w celu wykszta│cenia po┐▒danych cech wiod▒cych. Wiem, ┐e manipulowanie genetyczne cz│owiekiem jest obecnie powszechnie zakazane, ale z drugiej strony nie m≤wi siΩ tak do ko±ca o co w tym wszystkim chodzi, jakie niesie to zagro┐enia i jak tak naprawdΩ bΩdzie wygl▒da│o to w przysz│o╢ci. Mo┐e nawet niezbyt odleg│ej, skoro ju┐ nawet dzi╢ niekt≤rzy naukowcy oznajmiaj▒ bu±czucznie, ┐e za kilka lat sklonuj▒ cz│owieka. Poznanie pe│nej mapy genowej cz│owieka tylko im w tym pomo┐e.

Clifford