DNA: 65 χρόνια μετά

«Θα θέλαμε να προτείνουμε μια δομή για το άλας του δεοξυριβονουκλεϊνικού οξέος (DNA). Η εν λόγω δομή διαθέτει χαρακτηριστικά τα οποία είναι αξιοσημείωτου βιολογικού ενδιαφέροντος». Ετσι άρχιζε το περίφημο πια άρθρο των Τζιμ Γουότσον και Φράνσις Κρικ που περιέγραφε τη διπλή έλικα του DNA. Το άρθρο δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature» στις 25 Απριλίου 1953 και έστειλε τους δύο υπογράφοντες απευθείας στο πάνθεον των μεγάλων της βιολογίας.

Ποιοι άνοιξαν όμως τον δρόμο στους Γουότσον και Κρικ; Κατ’ αρχάς το DNA ανακαλύφθηκε το 1869 από τον ελβετό χημικό και φυσιολόγο Φρίντριχ Μίσερ. Κανείς δεν ήξερε τι κάνει αυτό το μόριο μέχρι ο Οσβαλντ Αβερι και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο Ροκφέλερ να καταδείξουν, το 1944, ότι επρόκειτο για το μόριο της κληρονομικότητας. Εντυπωσιασμένος από το πείραμα του Αβερι, ο Ερβιν Σάγκραφ βάλθηκε να μελετά DNA από διαφορετικούς οργανισμούς καταλήγοντας στο πολύτιμο συμπέρασμα ότι οι τέσσερις χαρακτηριστικές βάσεις του (Α: Αδενίνη, Τ: Θυμίνη, G: Γουανίνη και C: Κυτοσίνη) εμφανίζουν πάντα την εξής σχέση: οι αδενίδες είναι ίσες σε αριθμό με τις θυμίνες και οι γουανίνες με τις κυτοσίνες.

Στα ευρήματα του Σάγκραφ και στις κρυσταλλογραφικές εικόνες του DNA που είχαν ληφθεί από τη Ρόζαλιντ Φράνκλιν και τον Μόρις Γουίλκινς βασίστηκαν οι Γουότσον και Κρικ για να διαλευκάνουν τη δομή του DNA αλλά και να προσθέσουν στο τέλος του άρθρου τους: «Δεν διέλαθε της προσοχής μας ότι η εξειδίκευση του ζευγαρώματος των βάσεων που προτείνουμε δείχνει αυτομάτως έναν πιθανό μηχανισμό αντιγραφής του γενετικού υλικού». Πράγματι, αυτή ακριβώς η λεγόμενη συμπληρωματικότητα των βάσεων, όπου απέναντι από κάθε αδενίνη υπάρχει μια θυμίνη και απέναντι από κάθε γουανίνη υπάρχει μια κυτοσίνη, εξασφαλίζει την απαραίτητη για τη ζωή δυνατότητα του DNA να λειτουργεί ως μήτρα αναπαραγωγής του εαυτού του (αφού η μία έλικα υπαγορεύει τη σύνθεση της συμπληρωματικής της) και ως εκ τούτου ως μόριο που μπορεί να μεταφέρει πληροφορίες, ως μόριο κληρονομικότητας.

Το σημερινό ΒΗΜΑScience είναι αποκαλυπτικό του δρόμου που έχει διανυθεί από το 1953 μέχρι σήμερα, της επίδρασης που είχε στη ζωή μας η περί του DNΑ εκρηκτική ερευνητική δραστηριότητα που ακολούθησε τη διαλεύκανση της δομής του, αλλά και του μεγέθους της σημερινής άγνοιάς μας. Οπως θα διαβάσετε (σελ. 4-6), χάρη στο νέο πεδίο της φαρμακογονιδιωματικής μπορούμε τώρα (και σίγουρα η δυνατότητά μας αυτή θα ενισχυθεί περαιτέρω στο άμεσο μέλλον) να μελετήσουμε τα γονίδια των ασθενών ώστε να επιλέξουμε για τον καθένα το φάρμακο που είναι αποτελεσματικό και χωρίς παρενέργειες. Και το πετυχαίνουμε αυτό παρά το γεγονός ότι μέχρι χθες αγνοούσαμε παντελώς την ύπαρξη ενός τύπου μορίου DNA (σελ. 8) που αφενός δεν υπακούει στον κανόνα του Σάγκραφ (οι κυτοσίνες ζευγαρώνουν με τον εαυτό τους!) και αφετέρου φαίνεται ότι «χώνει τη μύτη του» σε τόσες λειτουργίες του κυττάρου που σίγουρα θα πυροδοτήσει πλήθος νέων ερευνών. Εν κατακλείδι, μπορεί να μάθαμε πολλά για το DNA τα τελευταία 65 χρόνια, φαίνεται όμως πως έχουμε ακόμα πάρα πολλά να μάθουμε. Αλλά αυτή δεν είναι η ομορφιά της επιστήμης;