WSZECHSWIAT
- l O O / 1 u ^ o
PISMO PRZYRODNICZE
Grudzień 1993
Złoty podział w genach
Tajemnice Plutona i Tytana Drzewo dinozaurów
Zalecono do bibliotek nauczycielskich i licealnych pismem Ministra Oświaty nr IV /O c-2734/47
Wydano z pomocą finansową Komitetu Badań Naukowych
T r e ś ć z e s z y tu 1 2 (2 3 6 0 )
H. K r z a n o w s k a , Nagroda Nobla za odkrycie „genów podzielonych” ... 293
J. L. M o k r o s z , Nagroda Nobla z chemii w roku 1993 ... 295
T. T w a r d ó w k i , Zloty podział zakodowany w g e n a c h ... 295
T. T w a r d o w s k i , Genetyka i zrozumienie życia: XVII Międzynarodowy Kongres G enetyczny... 297
J. K u c z y ń s k i , Najsłabiej znane duże ciała Układu S łonecznego... 299
M . Ś m i a ł o w s k a , Neuropeptyd Y — wszechobecny neurom odulator... 302
B. C e d r o , Występowanie mineralizacji siarczanowej w iłach trzeciorzędowych okolic Szczecina ... 304
W . K i s i e l , Miłorząb japoński G inkgo biloba — unikalny dar minionych e p o k ... 308
Drobiazgi „Czarne dęby” z W rocławia (M. W . Lorenc, A. C hlebicki)... 309
Kokom ak i kopytnik (R. K arcz m arcz u k )... 310
„Cisy Staropolskie” (E. A d a m s k a )... 311
W szechświat przed 100 laty (oprać. J G V ) ... 312
R o z m a ito śc i... 313
W szechświat nietoperzy n r 21 (opracował B. W . W ołoszyn)... 314
Recenzje J. B a n a s z a k : Ekologia pszczół (J. J. L ip a )... 315
F. K ó h l e i n , P . M e n z e l : Das neue grosse Blumenbuch. Stauden und Sommerblum en (E. K o śm ic k i)... 316
R. C o n a n t , J.T. C o 11 i n s : A Field Guide to Reptiles and Amphibians o f Eastem and Central North America (J. B łaż u k )... 316
Kronika ... 317
Kronika Polskiej Akademii U m iejętn o ści... 317
X I Ogólnopolskie Seminarium Dydaktyki Biologii ... 317
75-lecie Instytutu Nenckiego ... 318
List do redakcji ... Dziwna roślina i dziwne Słońce (B. G ołębiow ski)... 318
* * *
O k ł a d k a : GRUDNIOW Y ZACHÓD SŁOŃCA NAD ODRĄ. Fot. W. Strojny
(Mońkowie: Stefan W. Alexandrowicz, Wincenty Kilarski, Adam Kotarba, Halina Krzanowska, Barbara Płytycz, Adam Zając, Kazimierz Zarzycki
Komitet redakcyjny: Jerzy Yetulani (redaktor naczelny), Halina Krzanowska (z-ca redaktora naczelnego), Stefan W. Alexandrowicz, Barbara Płytycz, Adam Zając, Wanda Lohman (sekretarz redakcji) Adres Redakcji- Redakcja Czasopisma Wszechświat, 31-118 Kraków, ul. Podwale 1, tel. (12) 22-29-24
PR ZEPISY D L A A U T O R Ó W
1. W stę p
W sze c h św ia t je s t p ism e m u p o w sz e c h n iając y m w ie d z ę p rzy ro d n iczą, przezn aczo n y m dla w szy stk ich interesu jący ch się po stęp em n au k p rzyrodniczych, a z w łasz cz a m ło d zieży licealn ej i ak ad e m ic k ie j.
W s ze c h św ia t z a m ie sz c z a o p ra c o w a n ia p o p u la rn o n a u k o w e ze w szy stk ich dziedzin nau k p rzyrodniczych, c iek aw e o b serw a c je p rz y ro d n ic z e o raz fotografie i z ap rasz a do w sp ó łp ra cy w sz y stk ic h ch ętn y ch . W sze c h św ia t nie je s t je d n a k czaso p ism em zam ieszczający m o ry g in a ln e d o św iad c z aln e p ra c e naukow e.
N a d sy ła n e d o W sze c h św ia ta m a te ria ły s ą rec en z o w a n e p rzez red a k to ró w i specjalistó w z o d p o w ied n ich dziedzin. O ich p rz y ję c iu d o d ru k u d ecy d u je o statec z n ie K o m ite t R ed a k c y jn y , po u w z g lęd n ien iu m ery to ry czn y ch i pop u lary zato rsk ich w arto ści pracy. R ed ak cja zastrz e g a so b ie p raw o w p ro w ad zan ia sk ró tó w i m o d y fik ac ji sty listy cz n y c h . Początkującym autorom Redakcja będzie niosła pom oc w opracowaniu m ateriałów lub wyjaśniała pow ody odrzucenia pracy.
2. T y p y p ra c
W sze c h św ia t d ru k u je m a te ria ły w p o stac i arty k u łó w , d ro b ia z g ó w i ich cykli, ro zm aito ści, fotografii na o k ład k ach i w e w n ą trz n u m e ru o ra z listó w do R ed ak cji. W sze c h św ia t z a m ie s z c z a ró w n ie ż re cen zje z k siąż e k p rz y ro d n iczy ch o raz kró tk ie w iad o m o ści z ży cia ś ro d o w isk p rz y ro d n ic z y c h w P olsce.
A r ty k u ły p o w in n y s ta n o w ić o ry g in a ln e o p ra c o w an ia na p rzy stęp n y m p o zio m ie nau k o w y m , napisane ż y w o i in teresu jąco ró w n ie ż d la laika. N ie m o g ą o g ra n ic z ać się do w ie d z y p o d rę c zn ik o w e j. P o ż ą d an e je s t ilu stro w an ie arty k u łu fotografiam i, ry cinam i k resk o w y m i lu b sch e m a ta m i. O d ra d z a s ię sto so w an ie tabel, z w łasz cz a je ż e li m o g ą b y ć p rz e d sta w io n e ja k o w y k res. W a rty k u łach i innych ro d zajach m ate ria łó w n ie u m ieszcza s ię w tek ście o d n o śn ik ó w do p iśm ien n ictw a, n a w et w fo rm ie: (A u to r, rok), z w y ją tk ie m o d n o śn ik ó w d o p ra c pu b lik o w an y ch w e w cześn iejszy ch n u m erach W szech św ia ta (w fo rm ie: „patrz W s ze c h św ia t rok, to m , stro n a ”). O b o w ią z u je n a to m ia st p o d a n ie ź ró d ła przed ru k o w y w an ej lub przerysow anej tabeli b ąd ź ilu stracji o ra z — w p tzy p ad k u op ra c o w an ia o p ie ra ją ce g o s ię na p o je d y n c z y m a rty k u le w in n y m c za so p iśm ie — o d n ośnika d o tyczącego całeg o ź ró d ła. P rz y p rz y g o to w y w a n iu arty k u łó w ro c z n ic o w y c h n a le ży p am iętać, ż e n ie m o g ą się one, z e w zg lęd u na cy k l w y d aw n iczy , u k azać w cześn iej n iż 4 m iesiące po ic h zło ż en iu d o R edakcji.
A rty k u ły (ty lk o o n e ), s ą o p a trz o n e o p ra c o w a n ą p rz e z R ed ak cję n o tk ą biograficzną. A u to rzy arty k u łó w po w in n i p o d a ć d o k ła d n y a d res, ty tu ł n aukow y, s tan o w isk o i n a zw ę z a k ła d u p racy , o ra z in fo rm acje, k tó re ch cielib y z am ieśc ić w notce. Z e w z g lęd u na sk ro m n ą o b ję to ść c za so p ism a a rty k u ł n ie p ow inien b y ć d łu ż sz y n iż 9 stro n .
D ro b ia zg i s ą k ró tk im i a rty k u ła m i, liczący m i 1— 3 stro n y m aszynopisu. R ó w n ież i tu ilu stracje s ą m ile w id zian e. W sze c h św ia t z a c h ę c a do pub lik o w an ia w tej fo rm ie w ła sn y c h o b serw a c ji.
C y k l stan o w i k ilk a D ro b ia zg ó w p isan y c h n a je d e n te m a t i u k azu jący ch s ię w kolejnych n u m erach W szechśw iata. C h ętn y ch do o p ra c o w an ia c y k lu p ro sim y o w c ze śn iejsz e p o ro z u m ie n ie s ię z R ed ak cją.
R o zm a ito śc i s ą k ró tk im n o ta tk a m i o m a w ia jąc y m i n a jciek aw sze p race ukazujące się w m ię d zy n aro d o w y ch c za so p ism ac h p rzy ro d n ic z y c h o n ajw y ższy m stan d ard zie. N ie m o g ą o n e b y ć tłu m a c ze n ia m i, a le p o w in n y b y ć o ry g in aln y m i o p raco w an iam i. Ich o b ję to ść w y n o si 0.3 d o 1 stro n y m aszy n o p isu . O b o w iązu je p o d a n ie ź ró d ła (s k ró t ty tu łu c za so p ism a, ro k , tom : strona).
R e c e n zje z k sią ż e k m u s z ą b y ć in te re su jąc e d la c zy teln ik a : ich celem je s t d o starczanie now y ch w iad o m o ści p rzy ro d n iczy ch , a nie in fo rm acji o książce.
N a leż y p am iętać, ż e z e w z g lę d u n a c y k l re d a k cy jn y i listę czek ający ch w kolejce, recen zja u k aże s ię zap e w n e w te d y , k ie d y o m a w ia n a książk a j u ż daw no z n ik n ie z rynku. O b ję to ść re c en z ji n ie p o w in n a p rz e k ra cz a ć 2 stro n m aszy n o p isu .
K ro n ik a d ru k u je k ró tk ie (d o 1.5 stro n y ) notatk i o cie k aw szy c h sy m p o zjach , k o n feren cjach itd. N ie je s t to k ronika to w a rz y sk a i d la te g o p ro sim y nie robić w y lic z an k i a u to ró w i re fe ra tó w , p o m ija ć ty tu ły n a u k o w e i nie ro zw o d zić się n ad cerem o n iam i o tw arcia, a raczej p o w ia d o m ić czy teln ik a , c o ciekaw ego w y sz ło z o m a w ia n ej im p rezy .
L is ty d o R e d a k c ji m o g ą b y ć ró ż n e g o typu. T u d ru k u je m y m. in. uw agi d o ty czące arty k u łó w i in n y ch m ateriałó w d ru k o w a n y c h w e W szech św iecie. O b jęto ść listu n ie p o w in n a p rz e k ra c z a ć 1.5 stro n y m a sz y n o p isu . R ed a k c ja zastrz e g a so b ie p raw o selek cji listó w i ich ed y to w an ia.
F o to g ra fie p rz e z n a c z o n e do e w e n tu a ln e j p u b lik acji n a ok ład ce lu b w e w n ą trz num eru m o g ą b yć czarn o -b iałe lu b k o lo ro w e. K ażd e z d ję cie p o w in n o być p o d p isan e n a o d w ro cie. P o d p is p o w in ie n z a w ie ra ć n a zw isk o i ad res a u to ra i pro p o n o w an y ty tu ł z d jęcia. N a leż y p o d a ć d atę i m iejsce w y k o n a n ia zdjęcia.
P iz y fo to g rafia ch z w ie r z ą t i ro ślin n a le ży p o d a ć n a zw ę g atu n k o w ą p o lsk ą i łaciń sk ą. Za p raw id ło w e ozn aczen ie o d p o w ie d zialn y je s t fo to g rafu jący .
3. F o rm a n a d sy ła n y c h m a te ria łó w
R ed a k c ja p rz y jm u je do d ru k u ty lk o s taran n ie w y k o n a n e, łatw o c zy teln e m aszynopisy, przy g o to w an e zg o d n ie z P o lsk ą N o rm ą (3 0 lin ije k na stronę, ok.
6 0 u d e rz eń na linijkę, stro n y n u m e ro w a n e na g ó rn y m m arg in esie, le w y m arg in es co najm niej 3 cm , a k ap ity w c ięte n a 3 sp acje), n a p isa n e p rz e z czarną, ś w ie ż ą taśm ę. B ard zo c h ę tn ie w id z im y p ra c e p rz y g o to w a n e na k o m p u terze. W y d ru k i k o m p u tero w e p o w in n y b y ć w y so k iej ja k o śc i (N L Q lu b H Q ) i p isan e na św ieżej taśm ie.
Tabele należy pisać n ie w tekście, ale każdą na osobnej kartce. Na osobnej kartce należy też napisać spis rycin w raz z ich objaśnieniam i. R yciny m ożna ptzysyłać albo ja k o fotografie, albo ja k o rysunki kreskow e w tuszu, na kalce technicznej. Pow inny być ponum erow ane i podpisane z tyłu lub na m arginesie ołówkiem .
F o to g rafie ilu stru ją c e a rty k u ł m u s z ą b y ć p o p ra w n e tech n iczn ie. P rzy jm u jem y z aró w n o zd jęcia czarn o -b iałe, ja k i k o lo ro w e (p o z y ty w y i negatyw y).
M ate riały p o w in n y b y ć p rz y sy łan e z je d n ą kopią. K o p ie m aszy n o p isó w i rycin, ale n ie oryginały, m o g ą b y ć ksero g ram am i. K o p ie ry c in s ą m ile w id zian e, a le n ie o b o w iązk o w e.
Z a a k c ep to w a n a p ra c a po recen zji i n a n ie sie n iu u w a g re d a k cy jn y ch z o sta n ie zw ró co n a do auto ra celem p rz y g o to w a n ia w ersji o stateczn ej. P rzesłan ie o sta
tecznej w e rsji na d y sk ie tc e z n a c z n ie p rz y sp ie sz y u k a za n ie się p racy dru k iem .
P race n a le ży n a d sy ła ć po d a d re se m R ed ak cji (P o d w a le 1, 3 1 -1 1 8 K rak ó w ). R ed ak cja w zasad zie nie z w ra ca n ie zam ó w io n y ch m ateriałów .
4. H o n o ra ria
O p u b lik o w a n e p ra c e s ą h o n o ro w a n e z g o d n ie z ak tu a ln y m i staw k am i W y d aw n ictw a. P o n ad to a u to r o trz y m u je bezp łatn ie je d e n e g ze m p la rz W szechśw iata z w y d ru k o w a n y m m a teriałem .
W y d a w n ic t w o P la ta n , 3 2 -0 6 0 L iszk i, K r y s p in ó w 189.
PISMO POLSKIEGO TOWARZYSTWA PRZYRODNIKÓW IM. KOPERNIKA
WYDAWANE PRZY WSPÓŁUDZIALE POLSKIEJ AKADEMII UMIEJĘTNOŚCI
TOM 94 GRUDZIEŃ 1993 ZESZYT 12
ROK 112 (2360)
H A L IN A K R Z A N O W S K A (K ra k ó w )
NAGRODA NOBLA ZA ODKRYCIE „GENÓW PODZIELONYCH’
W czerwcu 1977 roku, na konferencji w Cold Spring Harbor, dwaj uczeni niezależnie od siebie donieśli o odkryciu, że jedna cząsteczka m R N A adenowirusa odpowiada aż czterem różnym regionom kodującego ją DNA. Było to zaskakujące odkrycie, gdyż przedtem uważano, iż informacja genetyczna zapisana jest w D N A w sposób ciągły, a sekwencja całego genu odpowiada bezpośrednio kodowanej przez niego cząsteczce m RNA i jest do niej komplementarna. T ak bowiem jest u oiganizmów proka- riotycznych, które służyły jako główny model w genetyce mo
lekularnej, toteż trudno było uwierzyć, żeby u innych organi
zm ów miało być inaczej. A jednak wkrótce po tym pierwszym doniesieniu różni autorzy opisali wiele innych przykładów świad
czących, iż kodująca sekwencja jest w genie przegrodzona se
kwencjami niekodującymi. Co więcej, okazało się, że taka stru
ktura „genów w kawałkach” (genes in pieceś) lub — jak się to teraz określa — genów podzielonych (split genes) jest typowa dla organizmów eukariotycznych (ryc. 1).
Właśnie za odkrycie genów podzielonych nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny otrzymali w roku 1993 Richard
d n a _J
m R N A
D N A _ J 1
pre-m R NA
m-RNA
R yc. 1. S tr u k tu ra g e n u . A - u p ro k a rio tó w g en j e s t c ią g ły i p o tra n sk ry p cji c ała j e g o s e k w e n c ja w c h o d z i w sk ła d m R N A B - u e u k a rio tó w gen je s t p o d z ie lo n y , s k ła d a s ię z e g z o n ó w (1 - 2 -3 ) i in tro n ó w (lin ie p rz e ry w a ne). Z p o w sta łe g o p o tra n s k ry p c ji p re -m R N A z o s ta ją w y c ię te in tro n y , a w sk ład m R N A w c h o d z ą ty lk o e g z o n y . N a ry c in ie p o m in ię to in n e m o d y fik a cje p o tra n s k ry p c y jn e , ja k ie z a c h o d z ą na o b u k o ń c a c h c ząsteczk i R N A .
J. Robeits, pracujący obecnie w Biolabs w Nowej Anglii, oraz Philip A. Sharp z Massachusetts Institute o f Technology. Można się zastanawiać, dlaczego nagroda przypadła tak późno, ale nie ma wątpliwości, że odkiycie było przełomowe tak dla dalszych badań z dziedziny biologii molekularnej i praktyki inżynierii ge
netycznej, jak i dla rozważań nad ewolucją genów.
W Y C IN A N IE IN T R O N Ó W A O D K R Y C IE R Y B O Z Y M Ó W
Wiemy teraz, że typowy gen eukariotyczny składa się z se
kwencji kodujących, zwanych egzonaini i z sekwencji niekodu- jących, czyli intronów. W czasie transkrypcji cały ten ciąg D N A jest przepisywany na cząsteczkę pre-m RN A i dopiero po trans
krypcji zachodzą w niej modyfikacje, które doprowadzają m. in.
do wycięcia intronów i złączenia ze sobą kolejnych egzonów (ryc. 1), podczas gdy wycięte introny ulegają degradacji w jądrze.
W przypadku większości jądrowych genów kodujących białka, introny są wycinane enzymatycznie przy pom ocy ogrom nych kompleksów białkowo-rybonukleinowych, które rozpoznają spe
cyficzne sekwencje graniczne występujące na początku i na koń
cu intronu. Do wyjaśnienia procesów tej obróbki R N A (ang. spli- cing) przyczyniły się w znacznej mierze badania jednego z obe
cnych noblistów — P. A Sharpa.
Dalsze prace nad wycinaniem intronów dały podstawę do nie
oczekiwanego odkiycia właściwości enzymatycznych R N A W ba
daniach przeprowadzonych przez T. R. Cecha (również noblisty) okazało się bowiem, że w niektórych przypadkach, np. dotyczących jądrowych genów kodujących rybosomowy R N A (rRNA) u pier
wotniaka Tetrahymena, a także w niektórych genach mitochon- drialnych i chloroplastowych, wycinanie intronów odbywa się zu
pełnie bez udziału enzymów białkowych. Sam bowiem fragment R N A wchodzący w skład tych intronów, m oże powodować ich
wycinanie się z własnej cząsteczki RNA! A zatem sam RNA może pełnić rolę enzymu, jako tzw. rybozym. Obecnie stosuje się już iybozymy do przecinania cząsteczek R N A w miejscu występowa
nia sekwencji rozpoznawanych pizez dany lybozym.
Ponadto odkiycie rybozym ów rzuciło nowe światło na zapa- tiyw ania dotyczące powstania życia na Ziemi. Ponieważ obecnie białka są syntetyzowane na m atiycy kwasów nukleinowych, a z kolei do ich syntezy niezbędne s ą enzym y białkowe, zasadniczą trudność w tych rozważaniach stanowiła odpow iedź na pytanie, co było pieiw sze: białko czy kwasy nukleinowe. Odkrycie ry
bozym ów pozw ala do pew nego stopnia om inąć tę trudność, gdyż w przeszłości R N A m ógł być nośnikiem informacji genetycznej i jednocześnie pełnić funkcje enzymatyczne. System wycinania intronów b ez udziału enzym ów białkowych jest pizypuszczalnie pozostałością pierwotnego ewolucyjnie mechanizmu, świadczą
cego o tym , że katalityczne właściwości R N A odgrywały rolę w funkcjonowaniu genów.
A L T E R N A T Y W N E S P O S O B Y W Y C IN A N I A IN T R O N Ó W
Nieciągły zapis informacji genetycznej genu umożliwia regulację funkcjonowania genów nie tylko na poziomie transkiypcji, ale także obróbki potranskiypiyjnej. Znamy już wiele przykładów świad
czących o tym, że na matiycy tego samego genu m ogą być pro
dukowane nieco odmienne białka. Decyduje o tym możliwość w y
boru sygnału zapoczątkowującego transkrypcję, sposób wycinania intronów oraz w ybór sygnału końcowego (ryc. 2). Ten system re
gulacyjny jest wykorzystywany w trakcie różnicowania się tkanek, w wyniku czego z tych samych genów w różnych naiządach (lub w różnych stadiach rozwoju) m ogą być produkowane białka o nie
co odmiennej strukturze. M echanizm ten zwiększa plastyczność funkcji genów. Przy okazji warto zwrócić uwagę na fakt, że pojęcia egzonu i intronu są względne, gdyż dany egzon może w jednych tkankach wchodzić w skład mRNA, a w innych być wycinany razem z sąsiadującym intronem i stanowić sekwencję niekodującą
Znamy już także pizykłady chorób genetycznych wynikających z nieprawidłowej obróbki pre-mRNA. Dotyczy to talasemii, powodu
jącej ciężką prowadzącą do śmierci anemię, wywołaną niedoborem hemoglobiny. Typowa hemoglobina dorosłego człowieka jest tetra- merem, składającym się z dwu łańcuchów alfa-globiny i dwu łańcu
chów beta-globiny (każdy łańcuch jest połączony z hemem). Talasemia może być wywołana brakiem łańcuchów alfa lub beta-globiny, ko
dowanych pizez osobne geny. Wśród wielu pizyczyn genetycznych prowadzących do niedoboiu globin, jak wypadnięcie całego genu, czy mutacje nonsensowne wywołujące skrócenie kodowanej cząsteczki, wykryto także mutacje powodujące, że w pre-mRNA brakuje sekwen
cji granicznej między egzonem a intronem, rozpoznawanej normalnie pizez kompleks nukleoproteinowy wycinający introa Kompleks ten wykoizystuje wtedy analogiczne sekwencje znajdujące się przypad
kowo w innych miejscach intronu, a w rezultacie powstaje nie jeden, lecz cały zestaw zmienionych polipeptydów, z któiych oczywiście ża
den nie jest funkcjonalną globiną. Niektóizy uczeni spekulują że tak duża potencjalna plastyczność wycinania intronów w genomach wy
ższych eukariotów mogła odegrać znaczącą rolę w ich ewolucji.
D N A ' ~ I I I 1 2 I ITT ~ ~ | 4 I ~ ~
ln R N A | I | l | 4 | L U B P 2 I ^ I 4 1
R y c. 2 . P r z y k ła d a lte rn a ty w n y c h s p o s o b ó w o b ró b k i tra n sk ry p tu R N A g e n u z a w ie r a ją c e g o 4 e g z o n y . W p ie rw s z y m p rz y p a d k u tra n s k ry p c ja ro z p o c z y n a s ię o d e g z o n u 1, a w p r e - m R N A e g z o n 2 z o s ta je w y c ię ty razem z in tr o n e m , to te ż c z ą s te c z k a m R N A s k ła d a s ię z e g z o n ó w 1-3-4. W d ru g im p r z y p a d k u tra n s k r y p c ja r o z p o c z y n a s ię d o p ie ro o d d ru g ie g o e g z o n u i p o w s ta je m R N A z ło ż o n y z e g z o n ó w 2 -3 - 4 . W p o d o b n y s p o só b do p rz e d s ta w io n e g o tu ta j p o w s t a ją r ó ż n e ła ń c u c h y le k k ie m io z y n y w ro z w o ju kury.
E W O L U C J A G E N Ó W
Ponieważ prokariota m ają zw artą i ciągłą stiuktuię genów, a eukariota podzieloną można by sądzić, że ta pierwsza jest pier
wotniejsza. Przeczy temu jednakże odkrycie intronów w genach archebakterii, które oddzieliły się od domniemanego wspólnego przodka wcześniej niż powstała linia prowadząca do dzisiejszych eukariotów. W ielu badaczy stoi na stanowisku, że właśnie po
dzielona struktura genów jest pierwotna. Zdaje się też o tym świadczyć odkiycie opisanego powyżej mechanizmu wycinania intronów bez udziału białka. Introny muszą m ieć chyba długą historię, skoro istnieje tak pierwotny system ich usuwania.
Rozpowszechniony jest pogląd, że pieiwotny zapis genetyczny mógł być nieciągły i wiele sekwencji się w nim powtarzało, co u prymitywnych organizmów dysponujących mało sprawnymi mechanizmami komórkowymi mogło zwiększać szansę, że cho
ciaż część tego zapisu zostanie prawidłowo pizepisana i wyko
rzystana. Później, w miarę doskonalenia się aparatu genetycznego taki wielokrotny zapis nie pizynosił ju ż korzyści, a powodował obciążenie związane z replikowaniem nadmiaru DNA, co stwo- izyło presję selekcyjną w kierunku usuwania zbędnych sekwen
cji. Presja ta zadziałała silnie u organizmów prokariotycznych i doprowadziła do eliminacji intronów i ciasnego upakowania ge
nów, ale jednocześnie ograniczyła ich możliwości ewolucyjne.
Z nieznanych nam powodów presja ta nie zadziałała u pizod- ków dzisiejszych eukariotów, co pozwoliło im koizystać z mo
żliwości związanych z obecnością intronów. Zaraz po odkryciu podzielonych genów, W. Gilbert (laureat nagrody Nobla z 1980 i. za prace nad sekwencjonowaniem D N A) zwrócił uwagę na potencjalną rolę takiej stiuktuiy w ewolucji genów. Po pieiwsze, taki nieciągły zapis informacji genetycznej zwiększa szanse re
kombinacji, gdyż częstość występowania Crossing over między odcinkami D N A jest proporcjonalna do ich odległości. Po wtóre, proces taki, zachodzący w obrębie intronów, umożliwia pize- tasowywanie całych egzonów bez zaburzania ich stiuktury. W ten sposób wyselekcjonowane ju ż funkcjonalne egzony m ogą być w toku ewolucji zestawiane w nowe kombinacje tworząc nowe geny. Istotnie, znamy już wiele pizykładów takich genów, w któ- lych pewne elementy są jednakowe, kodując takie same domeny białkowe, podczas gdy reszta cząsteczki jest odmienna. Rozwa
żania nad strukturą dzisiejszych genów eukariotycznych pozwa
lają przypuszczać, że pierwotne geny stanowiły krótkie odcinki D N A kodujące peptydy o długości ok. 20 -40 aminokwasów. Z tych pragenów, ograniczonych sekwencjami niekodującymi (któ- iych pozostałością mogłyby być introny), drogą duplikacji i pize- tasowań powstawałyby dzisiejsze geny.
Nie należy jednak sądzić, że introny są tylko pozostałością odziedziczoną po pizodkach. Stmktura genów ewoluowała, pew
ne introny mogły powstawać od nowa, np. przez wstawienie iu- chomych sekwencji D N A (tak się stało np. w genach mitochon- drialnych u drodży), inne były usuwane. Dzisiejszy układ egzo
nów może mieć znaczenie funkcjonalne, gdyż kodują one w y
odrębnione przestrzennie domeny białkowe spełniające specyfi
czne funkcje, np. środkowy z trzech egzonów genu globinowego koduje domenę globiny tworzącą zagłębienie (kieszeń) dla hemu.
Dyskusja nad pochodzeniem podzielonej struktury genów euka
riotycznych i rolą intronów jest w ciąż ożywiona.
W idzimy w ięc jak płodne dla dalszego rozwoju nauki okazało się odkrycie podzielonych genów, uwieńczone obecnie nagrodą Nobla.
W p fy n ę b 4 X I 1993
Prof. dr hab. Halina Krzanowska jest ki ero w rakiem Zakładu Genetyki i E w ducjonizm u w Instytucie Zoologii Uniwersytetu Jagjeflońskiega
Wszechświat, t. 94, nr 12/1993 295
J E R Z Y L. M O K R O S Z (K ra k ó w )
NAGRODA NOBLA Z CHEMII W ROKU 1993
W iek XIX został nazwany „wiekiem techniki”, w wieku XX piym w iodą chemia i fizyka, a sądzi się, że wiek XXI będzie można nazwać „wiekiem biologii”. W ciągu kilkudziesięciu lat obecnego wieku zachodziły dynamiczne zmiany w naukach przyrodniczych.
Nauki ie zaczęły się dzielić na szereg wąsko wyspecjalizowanych dyscyplin. M ożna już teraz ocenić, że ta swoista izolacja była na
turalnym etapem ewolucji nauk pizyrodniczych i sprzyjała inten
sywnej pracy nad nowymi, szczegółowymi teoriami i finezyjnymi nieraz technikami badawczymi. Jednak w ostatnich latach obser
wuje się powrót do traktowania przyrody jako jednego, wspaniałego oiganizmu, który należy poznawać kompleksowo, angażując w ten proces doświadczenia wielu specjalistycznych dyscyplin nauko
wych. Przejawem tego naturalnego procesu poznawania przyrody jest rosnąca ranga badań interdyscyplinarnych. I tak właśnie można odczytać tegoroczną nagrodę Nobla z chemii. Jej laureatami są dwaj uczeni: Michael Smith i Kary B. Mullis. Michael Smith pra
cujący w University o f British Columbia, w Kanadzie, otrzymał nagrodę za odkrycie metody ukierunkowanych mutacji DNA (ang.
site-directed m utagenesiś). Drugi z nagrodzonych, Kary B. Mullis opracował technikę powielania DNA przy pomocy enzymu — po- limerazy D N A (ang. polym erase chain reaction — PCR). Co cie
kawe, Mullis nie jest obecnie związany z żadną prestiżową uczelnią czy ośrodkiem badawczym, a pracuje w domu, w La Jolla (Ka
lifornia). Jednak swojego odkrycia dokonał pracując w nieistniejącej już dzisiaj firmie Cetus Corporation, zajmującej się biotechnologią.
Jeszcze 10-12 lat temu jedyną drogą prowadzącą do otrzyma
nia białek o zmienionej sekwencji aminokwasów było wywołanie mutacji genów — najczęściej przez naświetlanie komórek lub poddanie ich działaniu mutagennych środków chemicznych. Tak zapoczątkowany proces przemian prowadzi do przypadkowych mutacji DNA. W efekcie otrzymuje się ogromną liczbę również przypadkowo zmutowanych białek, wśród których, przy ogro
mnym nakładzie pracy i sporej dozie szczęścia, można znaleźć proteinę o pożądanej strukturze I-rzędowej, tj. o określonej se
kwencji aminokwasów.
Otrzymanie białka o zaprojektowanych zmianach w obrębie struktury I-rzędowej w ymaga łącznego stosowania ukierunkowa
nych mutacji Smitha i techniki P C R Mullisa. Cały proces składa się z pięciu zasadniczych etapów. W pierwszym etapie naturalne DNA przeprowadza się w pojedynczą zamkniętą pierścieniowo helisę, gdyż sądzi się, że taki właśnie kształt przybiera cząsteczka DNA bezpośrednio przed replikacją. W następnym kroku prze
prowadza się syntezę komplementarnego oligonukleotydu (frag
mentu DNA), w którym zmieniony został tylko jeden nukleotyd, w stosunku do sekwencji występującej w e fragmencie natural
nego DNA. Ten syntetyczny oligonukleotyd wiąże się z uzyska
nym na wstępie pierścieniowym D N A tworząc nowy, zmieniony fragment D N A o strukturze podwójnej helisy. Kolejnym etapem jest powielenie tego niewielkiego fragmentu zmutowanego D N A (matrycy), stosując technikę PCR. Dysponując tak przygotowaną m atrycą syntetycznym oligonukleotydem oraz polimerazą DNA można zbudować d rugą komplementarną nitkę. Otrzymuje się wtedy cząsteczkę D N A o strukturze podwójnej helisy i ściśle zaprogramowanej mutacji. W procesie powielania D N A polime- raza spełnia kluczową rolę, gdyż wiąże kolejne fragmenty oli
gonukleotydu z matrycą w odpowiednim porządku. Końcowym etapem jest wszczepienie zmutowanego D N A do genomu ba
kterii, która mnożąc się używa w syntezie białek obu genów:
normalnego i zmutowanego, co prowadzi do otrzymania protein o prawidłowej i odpowiednio zmutowanej strukturze I-rzędowej.
Wprawdzie opisane odkrycia zostały uhonorowane nagrodą z dziedziny chemii, jednak zwyczajowo rozumiane granice nowo
czesnej chemii organicznej, biochemii, biologii molekularnej i in
żynierii genetycznej są w tym przypadku wyjątkowo nieostre i bez ryzyka można twierdzić, że tylko silna integracja tych dyscyplin naukowych mogła doprowadzić do lak spektakularnego osiągnię
cia. Trudno już teraz ocenić wszystkie korzyści wynikające z na
grodzonego odkrycia. Nie ulega jednak wątpliwości, że inżynieria genetyczna otrzymała nowe, potężne narzędzie badawcze. Równie obiecujące są możliwości badania funkcji białek, to znaczy okre
ślenia, które z fragmentów danego białka decydują o jego specy
ficznej funkcji. Stąd już tylko krok do nowych możliwości badania mechanizmu działania niektórych leków, projektowania nowych leków i odkrycia nowych metod leczenia szeregu schorzeń poprzez świadomą regulację procesów komórkowych.
Komentując tegoroczną nagrodę Nobla z chemii warto wspom
nieć o motywacjach badań prowadzonych przez przyrodników.
Otóż, coraz częściej nowe, ważne odkrycia chronione są patentami, co jest wynikiem nieustannej komercjalizacji nauki. Natomiast Mi
chael Smith, zapytany dlaczego nie opatentował swojej metody stwierdził, że nigdy o tym nie myślał, a satysfakcja naukowa pły
nąca z dokonanego odkrycia jest wystarczającą nagrodą. Jest to bez wątpienia postawa godna podziwu i naśladowania.
Wpłynęło 10 X I 1993
Prof. dr bab. J. L M okrosz pracuje w Zakładzie Chemii Leków Instytutu Farmakologii PA N w Krakowie
T O M A S Z T W A R D O W S K I (P o zn a ń )
ZŁOTY PODZIAŁ ZAKODOWANY W GENACH
Harmonia otaczającej nas przyrody determinuje nasze spojrzenie na świat. Zupełnie nieświadomie pewne układy geometryczne okre
ślamy jako wspaniałe, mówimy o nich, że są zgodne z naszym odczuciem „estetycznym”, aczkolwiek często jest nam trudno pre
cyzyjnie zdefiniować, na czym polega odczucie spokoju, rytmu i wyważenie jego piękna. Na ryc. 1 przedstawiony jest Partenon ogólnie uznawany za jedną z najpiękniejszych budowli starożyt
ności. Ta grecka świątynia, wybudowana w latach 448-432 r. p.n.e.
i poświęcona bogini Atenie znajduje się na Akropolu, w Atenach.
Jest to wspaniała budowla, która mimo swego ogromu zachwyca nas także i dzisiaj doskonałą proporcją i lekkością konstrukcji. Bu
dową świątyni kierował grecki artysta Fidiasz. Cechą charaktery
styczną dla wielu wymiarów tej świątyni jest zachowanie zasady
„złotego podziału odcinka”, czyli stałej wartości, określanej sym
bolem <j> (fi — grecka litera, od nazwiska Fidiasza). Ta stała wartość wynosi 1,618... i można ją otrzymać np. przez podzielenie długości
R yc. 1. P a rte n o n .
świątyni przez szerokość. Fronton budowli przedstawia schematy
cznie lyc. 1. Natomiast na ryc.. 2 zilustrowano matematyczne ujęcie _______--- „ --- 8 zasady złotego podziału od
cinka: iloraz sumy odcinków A i B do odcinka A jest równy ,_______________ ,--- « stosunkowi A do B , czyli:
(A + B ) : A = A : B.
Złoty podział odcinka, któ- _______________ _ | iy był powszechnie stosowa-
* 6 ny w malarstwie i architektu-
R y c .2 . Z ło ty p o d z ia ł. r / £ w okresie Odrodzenia,
znany był wówczas pod nazw ą „podziału harmonicznego” i okre
ślany jako stosunek 21:34, co dokładnie odpowiada wartości 0,618..., czyli odwrotności podanej liczby <(). Zastosowanie tej zasady widzimy w obrazach Tycjana, Michała Anioła i innych wybitnych tw órców Renesanu.
Jednakże podział harmoniczny to jedynie odzwierciedlenie pra
w ideł istniejących w przyrodzie. Tak np. m am i/aria to kulisty kaktus, z którym nie m am y co prawda codziennej styczności, jednakże jest to idealny pizykład podziału harmonicznego w przyrodzie. Kolczaste brodawki tego kaktusa, zwane ukośnicami, rozchodzą się spiralnie z wierzchołka rośliny w bardzo chara
kterystyczny sposób: 34 w prawo, a 21 w lewo, oo precyzyjnie odpowiada stosunkowi podziału harmonicznego.
Inny przykład zastosowania tej zasady znajdujemy raz jeszcze w starożytnej Grecji. Twórcy wyróżniali w konstrukcji ciała ludzkiego tzw. moduł, którym była szerokość palca ludzkiego, nazywany poto
cznie kanonem Polikleta*. W myśl zasad kanonu Polikleta w idealnie pięknej postawie człowieka głowa stanowiła Vfc wysokości dala, stopa
— 1/6, a twarz i ręka równała się Vl0. W tych proporcjach ukryte zostały również zasady podziału harmonicznego.
Złoty podział stosowany przez starożytnych w rzeźbie i archi
tekturze, a w Renesansie także w malarstwie oraz w architekturze wzorowanej na m odelach idealnego piękna klasycystycznego, opiera się na przyrodzie. W skali makro zilustrowano to na przy
kładzie kaktusa. A w skali molekularnej? Współcześni uczeni dopatrzyli się również zasady złotego podziału odcinka w stru
kturze kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Cząsteczka D N A jest obecna w każdej komórce materii ożywionej i odpo
wiedzialna jest za przekaz informacji genetycznej. Struktura prze
strzenna kwasu dezoksyrybonukleinowego jest powtarzalna i sta
ła. Okazuje się, że rysunek helisy D N A można w pisać w schemat ilustrujący złoty podział odcinka. Charakterystyczną form ą stru
kturalną D N A warunkującą jego aktywność biologiczną jest podwójna spirala, poprawniej określana jako helisa, przedstawio
na na ryc. 3a, b. Czyżby to był przypadek, że najważniejsza molekuła materii ożywionej i idealne piękno m ają podobne pro-
Doc. dr T . Twardowski pracuje w Instytucie Chemii Bioorganicznej P A N w Poznaniu
* P o lik let — greck i rz eźb iarz ż y ją c y w V w ie k u p.n.e. W y k o n y w ał prace tec h n ik ą to ren ty k i, czy li a rty sty czn ej o b ró b k i m etali, g łó w n ie przy z asto so w an iu try b o w an ia, p u c o w an ia i cy ze lo w a n ia . B y ł teorety k iem sztuki i tw ó rc ą k a n o n u p ro p o rcji ciała lu d zk ieg o u jęteg o w kon trap o ście, czyli k o m p o n o w a n ia p o s ta d ludzkiej w taki sp o só b , aby d ę ż a r ciała sp o czy w ał na je d n e j nodze, z w y g ię c ie m tu ło w ia i ra m ie n ia w s tro n ę przeciw ną.
R y c. 3a - s c h e m a t „ w p isa n y ” w z ło ty p o d z ia ł, b - s tru k tu ra D N A .
R yc. 4. C en tru m K o n g re so w e .
porcje? Nie sądzę. M ożna raczej przypuszczać, że jest to dopa
sowanie naszych ludzkich kanonów piękna do rytmu struktur w y
stępujących w naturze. Człowiek jest zdolny do odtwarzania przyrody, nawet wówczas, gdy nie zdaje sobie z tego sprawy.
W sierpniu 1993 r. w Birmingham (Anglia) odbyw ał się XVII Międzynarodowy Kongres Genetyczny. Problematyka naukowa Kongresu dotyczyła wielu nowoczesnych zagadnień genetyki, z których większość w sposób bardzo ścisły wiąże się z cząsteczką D N A Przekaz informacji genetycznej uwarunkowany jest pro
cesami odtwarzania i namnażania tej molekuły. Analiza struktury i fiinkcji genu stanowi podstawę nowoczesnej genetyki moleku
larnej i inżynierii genetycznej — określanej często jako techno
logia XXI w. Obrady Kongresu odbywały się w pięknym i no
w oczesnym centrum konferencyjnym (International C onference Center, por. ryc. 4). Budynek ten w ydaje się stosunkowo nie
wielki, stwarza wrażenie lekkości konstrukcji. Trudno uwierzyć, że we wnętrzu tego gmachu znajdują się dwie sale, każda na 2 tysiące osób, oraz kilkanaście m niejszych sal konferencyjnych.
Proporcje architektoniczne tego gmachu są podobne do ... czą
steczki D N A zgodne z zasadami złotego podziału odcinka!
W ten sposób możemy stwierdzić, że badania struktury DNA i dyskusje nad tą cząsteczką były prowadzone w bryle archi
tektonicznej opartej na jej proporcjach. Jest to pełna zbieżność historii, architektury i nowoczesnej biologii.
W płynęło 18 X 1993
Wszechświat, t. 94, nr 12/1993 297
T O M A S Z T W A R D O W S K I (P o zn a ń )
GENETYKA I ZROZUMIENIE ŻYCIA: XVII MIĘDZYNARODOWY KONGRES GENETYCZNY
Wywiad z rzecznikiem prasowym Kongresu, dr Bernar
dem Dixonem i profesorem Simonem Baumbergiem podczas XVII Międzynarodowego Kongresu Genetycznego: „Gene
tyka i zrozumienie życia” (Birmingham, Wielka Brytanią 15- 21 sierpnia, 1993)*
Na ekranach polskich kin wyświetlany jest obecnie najnowszy film Spielberga Jurassic p ark. W myśl fabuły typu science fiction uczonym udało się pozyskać D N A dinozaura, a następnie w pełni
„zregenerować” życie sprzed milionów lat. Ożywione w ten spo
sób dinozaury to dzisiaj czysta fantazja filmowców i fikcja lite
racka. Jednakże... wielu z nas zastanawia się czy kiedyś będzie to możliwe; przecież dokonano ju ż analizy DNA pochodzącego m. in. z mumii egipskiej. Obecnie jednak coraz więcej uwagi poświęca się nie kwestiom sprzed milionów czy tysięcy lat, a problemom współczesnym.
Prowadzone obecnie prace w zakresie terapii genowej mają nadal charakter eksperymentalny, ale ju ż w ramach blisko 60 zatwierdzonych projektów badawczych, a zatem bardzo szybko, na coraz w iększą skalę. Dotyczy ona obecnie dziesiątek osób, a do końca naszego wieku przewiduje się poddaniu takiej terapii tysięcy ludzi. W konsekwencji tych prac modyfikowane geny uwalniane są do środowiska w sposób nie zawsze w pełni kon
trolowany.
Uczeni publikują artykuły sugerujące istnienie genów odpo
wiedzialnych za nasze zachowanie, jest to np. „gay gene”, czyli gen odpowiedzialny za cechy seksualne, w tym konkretnym w y
padku za homoseksualizm. Można zatem rozpocząć spekulacje intelektualne na temat co jest chorobą a co cechą nabytą. Czy należy oczekiwać wykrycia genów determinujących nasz chara
kter? Analiza sekwencji D N A stanowi współcześnie materiał do
wodowy w pełni honorowany w sądach, np. U SA i Wielkiej Brytanii. Technika D N A fingerprinting jest podstawą dla orze
kania w yroków sądowych w sprawach o gwałt, rozpoznanie oj
costwa, orzeczenie obywatelstwa.
Na rynku handlowym są już dostępne transgeniczne rośliny (np. pomidory, ryż). Intensywnie realizowane są prace nad zwie
rzętami. Należy oczekiwać nowej, tym razem „genetycznej” re
wolucji, która podobnie ja k wiele lat temu „zielona” rewolucja
— spowodowana osiągnięciami Borlauga — będzie zapewne miała zasadnicze znaczenie dla wyżywienia ludzkości.
W kontekście tak wielkich osiągnięć naukowych, wdrożonych do praktyki i wzbudzających tak dużo emocji wśród szerokich kręgów społeczeństwa, organizatorzy XVII Kongresu przyjęli ja ko temat przewodni „Genetykę i zrozumienie życia” (G enetics and tlie understanding o f life). W opinii rzecznika prasowego Kongresu, d r Bernarda Dixona: „...genetyka jest obecnie w fazie
R yc. 1. D r B ern ard D ixon.
najbardziej ekscytującego rozwoju(...), jednakże wielu ludzi jest autentycznie zatroskanych sposobem wykorzystania tej wie- dzy(...), aspektami etycznymi i moraInymi(...) Kongres ten po raz pierwszy stworzył możliwość bezpośredniej wymiany poglą
dów pomiędzy społeczeństwem a wybitnymi uczonymi, którzy odnoszą wielkie sukcesy naukowe, a ich osiągnięcia powodują także obawy społeczne”.
Przedstawiamy rozmowę z organizatorami programu popula
ryzacji nauki dr Bernardem Dixonem i prof. Simonem Baum bergiem przeprowadzoną przez Tomasza Twardowskiego pod
czas XVII Międzynarodowego Kongresu Genetycznego.
Pytanie: Organizatorzy Kongresu przyjęli tem at zasadniczy
„Genetyka i zrozumienie życia” (G enetics and the understanding o f life). W jaki sposób znajduje to odzwierciedlenie w programie i działalności organizatorów?
Odpowiedź: Program naukowy Kongresu jest skoordynowany z tym tematem. Jednocześnie — niezależnie od programu na
ukowego Kongresu — dla lepszego zrozumienia współczesnej genetyki codziennie odbywają się wykłady naukowe prezento
wane przez wybitnych uczonych, uczestników Konferencji, o charakterze popularyzatorskim, adresowane nie tylko do naukow
ców, ale i do całej społeczności, a w tym konkretnym przypadku przede wszystkim do mieszkańców Birmingham. Każdy może nabyć bilet wstępu, przyjść, wysłuchać wykładu, a następnie za
dać pytania i dyskutować. Łącznie zaprogramowanych jest dzie-
* X V II M ię d z y n a ro d o w y K o n g re s G e n e ty c z n y w liczb ach : - 1 8 6 4 u c z e s tn ik ó w z 6 9 k ra jó w c ałeg o św ia ta , a w tym
- 8 1 9 z k r a jó w W sp ó ln o ty E uropejskiej, 1 5 0 z in n y c h k ra jó w eu ro p ejsk ic h ; - 7 6 z k ra jó w b. E u ro p y W sc h o d n ie j (w ty m m . in. 50 z k ra jó w b. Z S R R ,
2 S ło w a k ó w , 1 2 R u m u n ó w , 3 W ę g ró w , 3 P o lak ó w );
- 3 9 z k ra jó w B lisk ie g o W sc h o d u , - 2 1 7 z D a le k ie g o W sc h o d u , - 3 4 3 z A m e ry k i P ó łn o c n e j, - 5 2 z A m e ry k i P o łu d n io w e j, - 2 7 z A fry k i,
- 46 z A u stra lii i N ow ej Z e la n d ii.
W y g ło sz o n y c h zo sta ło 1 0 p le n a rn y c h w y k ła d ó w p re z e n to w a n y c h p rzez n ajb ard ziej z n an y c h i n ajw y że j c e n io n y c h u c z o n y c h , w ś r ó d k tó ry c h b y łje d e n la u re a t N a g ro d y N o b la : M a x P e ru tz ; o d b y ło s ię 3 6 s y m p o z jó w , 3 0 w a rsz ta tó w n a u k o w y c h , p rz e d sta w io n o o k . 1 0 0 0 d o n ie sie ń n au k o w y ch ( w tym 3 p o lsk ie ).
W w y sta w ie to w a rz y sz ą c e j o b ra d o m K o n g re su u c z e s tn ic z y ło 4 5 firm p ro d u k u ją c y c h m a te ria ły z w ią z a n e z g e n e ty k ą : o d k s ią ż e k i w s z e lk ie j lite ra tu ry fa c h o w ej po p ro b ó w k i i a u to m a ty c z n e s e k w e n c jo n a to ry k w a só w n u k le in o w y c h .
Wszechświat, t. 94, nr 12/1993
R yc. 3. P o d w ó jn a h e lis a D N A .
finansowe, szczególnie dla naukowców z Trzeciego Świata, czy też z Europy Wschodniej. Jednakże znaczna pom oc finansowa Komitetu Organizacyjnego umożliwiła przyjazd np. ok. 50 na
ukowcom z krajów byłego Związku Radzieckiego.
P: A jakie problemy naukowe współcześnie (w odniesieniu do 1939 r.) budzą największe emocje wśród naukowców i społeczeństwa?
O: W 1939 r. eugenika, problemy rasowe i uzasadnienie za pomocą argumentów pseudonaukowej genetyki eutanazji były w centrum zainteresowań. Dzisiaj najwięcej emocji budzi analiza genomu człowieka, terapia genowa i wyżywienie społeczeństwa.
W przypadku wyboru jednego problemu, jako stwarzającego naj
większe perspektywy, podałbym molekularne podstawy klasy
cznej genetyki.
P: A jakie perspektywy i kierunki rozwoju w następnych latach?
O: Bardzo trudne jest spekulowanie na temat tego co będzie.
Jednakże z całą pew nością należy więcej uwagi poświęcić wy
korzystaniu wiedzy już posiadanej, czyli „dzisiejszej”. Obserwu
jem y prawdziwą „eksplozję” informacji na tem at chorób gene
tycznych; intensywnie poznawane są mechanizmy dziedziczenia, a w dalszej perspektywie zwalczania chorób genetycznych. W y
korzystanie tej wiedzy nie tylko w lecznictwie (terapia genowa), ale także w ramach ubezpieczeń społecznych, czy też zatrudnia
nia pracowników — to bardzo złożone i pow ażne problemy. To musi być przedmiotem licznych prac w następnej dekadzie.
P: W jaki sposób można spróbować określić wyniki podjętego programu, którego celem jest szeroko rozumiana edukacja spo
łeczna w zakresie najnowszych osiągnięć naukowych, mających silny związek z nowoczesną techniką (rolniczą m edyczną i ana
lityczną itp.). Jaki jest koszt, a jaki zysk tego przedsięwzięcia?
O: Nie istnieje bezpośrednia miara i sposób wyliczenia efektów wynikających z edukacji społeczeństwa. Niewątpliwie, jeżeli inni
^ 'r
R y c. 2. L o g o K o n g re su .
w ięć półtoragodzinnych otwartych sesji naukowych. Niezależnie odbyw ają się konferencje prasowe; biuro prasowe organizuje dla dziennikarzy spotkania i wywiady z uczestnikami Kongresu, pub
likowane są materiały opisujące podstaw owe problemy naukowe będące przedm iotem obrad.
P: Kto uczestniczy w otwartych spotkaniach naukowych? Jak kształtuje się to liczbowo i ja k ą profesję reprezentują ci ludzie?
Ile kosztuje bilet w stępu?
O: Średnio uczestniczy w popularnych wykładach ok. 1000 osób, w tym ok. 600 uczestników Kongresu i ok. 400 osób z zewnątrz; są wśród nich lekarze, prawnicy, nauczyciele, młodzież akademicka. U ogólniając można powiedzieć, że nasz program jest adresowany do inteligencji, do osób z w yższym wykształ
ceniem. Niestety, ze względu na okres w akacyjny jest niewielu uczniów i studentów. Bilet jednorazowy kosztuje 3.75 funtów brytyjskich, a na w szystkie spotkania popularne — 10 funtów.
P: Jakie pisma i jacy dziennikarze są akredytowani przy biurze prasow ym Kongresu?
O: Około 75 dziennikarzy zgłosiło akredytację przy biurze pra
sowym. Reprezentowane są wszystkie formy mas media: radio, telewizja i prasa. Oczywiście, najliczniejsza jest reprezentacja bry
tyjska. Jednakże mam y wielu dziennikarzy zagranicznych: kraje Wspólnoty Europejskiej oraz jedna osoba z Rosji i z Polski. Wśród tytułów prasowych (oprócz czasopism naukowych) podkreślić chcemy nie tylko udział tzw. poważnych tytułów („The Guardian”,
„Le Soir”, „Daily Telegraph”, „The Independent”), ale również za
interesowanie dzienników. Świadczy to bowiem o szerokim zain
teresowaniu społeczeństwa współczesną genetyką
P: Jaka jest dzisiaj korelacja pomiędzy polityką i nauką w świetle często cytowanego i przypominanego Kongresu Genety
cznego w Edynburgu w 1939 r., którego otwarcie zbiegło się z podpisaniem paktu Ribentrop-M ołotow, a zakończenie z wybu
chem II wojny światowej*.
O: Dzisiaj nie w idzim y związku polityki z nauką; to inny świat niż sprzed 50 lat. M ają natomiast miejsce rozliczne trudności
* D e le g a c ja ra d z ie c k a n ie o trz y m a ła w ó w c z a s z g o d y sw e g o rz ą d u na p rz y ja z d . N a to m ia st h itle ro w s k ie N ie m c y p rz y s ła ły o fic ja ln ą d e le g a c ję n a z isto w s k ą , k tó ra p rz e d te rm in e m z a k o ń c z e n ia (z p o w o d u p la n o w an e g o w c z e ś n ie js z e g o w y b u c h u w o jn y ) o p u ś c iła o b ra d y . C z ę ś ć u c z e s tn ik ó w m ia ła k ło p o ty z p o w ro te m d o s w y c h k ra jó w m a c ie rz y s ty c h (n p . P o la c y ), a n ie k tó rz y z g in ę li w ra c a ją c d o U S A tr a n s a tla n ty k ie m A th e n ia , k tó ry b y ł p ie rw s z y m s ta tk ie m s to rp e d o w a n y m n a A tla n ty k u p rz e z h itle ro w sk ie U -b o o ty .
Wszechświat, t. 94, nr 12/1993 299
powtórzą nasz model popularyzacji wiedzy — to będzie to wido
czny sukces. Jednakże obowiązkiem środowiska naukowego jest przekaz i dzielenie się swoją wiedzą ze społeczeństwem. Środo
wisko naukowe musi kontaktować się zarówno z dziennikarzami, jak i społeczeństwem w celu wyjaśnienia znaczenia realizowanych prac badawczych. Jednocześnie ich zrozumienie spowoduje wła
ściwą interpretację, uwolnienie od emocji i pozwoli na racjonalne podejmowanie decyzji, także w zakresie zwiększenia nakładów na prowadzenie badań podstawowych. Intensyfikacja prac badaw
czych w kontekście efektów ekonomicznych wymaga powiększe
nia środków finansowych kierowanych na cele badawcze — a tu potizebna jest zgoda podatnika. Jego edukacja stwarza zatem szanse pozyskania większych nakładów na rzecz środowiska naukowego, dla rozwijania prac eksperymentalnych.
P: W iele emocji i sensacji w społeczeństwie budzą przewidy
wania możliwego ryzyka i zagrożeń społecznych, a także śro
dowiskowych, związanych z inżynierią genetyczną; czy w ra
mach Kongresu przedstawiono jakieś dane potwierdzające za
sadność tych obaw ? Czy jest jakiś udokumentowany „wypadek”
spowodowany takimi pracami?
O: Nie. Do tej pory nie przedstawiono żadnego udokumento
wanego zagrożenia wynikającego ze stosowania zaawansowanych
technik inżynierii genetycznej. Można wręcz przypuszczać, że bar
dzo surowe normy technologiczne obowiązujące przy pracach w zakresie inżynierii genetycznej nie są niezbędne. Jednakże, być mo
że dzięki nim te nowoczesne technologie, w przeciwieństwie do prac prowadzonych z radioaktywnością są dzisiaj tak bezpieczne.
Trzeba natomiast zwrócić uwagę na fakt, że wykoizystanie wiedzy pozyskiwanej przez naukowców jest już najczęściej poza ich kon
trolą. Uczeni nie mogą ponosić odpowiedzialności za to, w jaki sposób ich odlaycia są wdrażane do praktyki. Ten aspekt nadzoru nad „użytkowaniem” wyników prac naukowych musi spoczywać na społeczeństwie, a w szczególności na politykach. Do nich przede wszystkim adresowany jest program wykładów otwartych i jest to jeden z celów edukacji społecznej.
P: Dziękuję za rozmowę i m am nadzieję, że będziecie Panowie kontynuować swe przyjacielskie kontakty z Polską, w iem bo
wiem, że dr Dixon będzie uczestnikiem Konferencji pt. „Inne oblicze biotechnologii”, która odbędzie się w Poznaniu (11-12 października br.); będzie ona w znacznym stopniu związana z zagadnieniami poruszanymi w naszej rozmowie.
O: Z prawdziwą przyjemnością przyjedziemy do Polski.
Wpłynęło 18 X 1993
J E R Z Y K U C Z Y Ń S K I (C h o rz ó w )
NAJSŁABIEJ ZNANE DUŻE CIAŁA UKŁADU SŁONECZNEGO
Planety i ich księżyce budzą powszechnie zainteresowanie, a mo
żliwość uzyskania wyobrażenia o warunkach panujących na „ob
cych światach” jest interesująca. Dodatkową atrakcją artykułów na tematy „planetarne” są zwykle zdjęcia uzyskane z wielkich tele
skopów i sond kosmicznych. Seria udanych fotografii jakiejkolwiek planety lub księżyca stanowi zwykle przyczynę pojawienia się w prasie licznych artykułów na temat tego ciała. Ponieważ większość ciał Układu Słonecznego została już kilkakrotnie sfotografowana, więc prawie każde większe dało, planeta czy też duży księżyc,
„przeżyło” kilkakrotnie okres świetności na łamach prasy. Zwykle tylko drobne ciała, ze względu na swe rozmiaiy, mają niewielkie szanse na spektakularne zdjęcia i unikają prasowego rozgłosu. Ale nawet one, w przypadku udanej fotografii, trafiają na pierwsze stro
ny czasopism. Jak dotychczas przydarzyło się to dwu ciałom, a w obu przypadkach było to związane z uszkodzoną sondą Galileo (problem z otwarciem anteny powodujący poważne utrudnienia w pizekazie danych, przede wszystkim zdjęć na Ziemię).
Pierwszą jest nieduża, dziewiętnastokilometrowej średnicy pianetoi- da Gaspra, której zdjęcie uzyskano w 1991 roku. Diugim obiektem jest sfotografowana 28 sierpnia 1993 roku Ida, o długości 52 kilko- metiów i dość nieregularna (stąd bardziej długość niż średnica). We
dług komentatora „Science” Richarda Kerra przypominająca nieco
„dolną szczękę kosmicznego węża”. Uzyskane zdjęcie Idy jest dobre
— najmniejsze widoczne na nim szczegóły mają średnicę około 35 metrów, czyli są ponad dwukrotnie mniejsze od szczegółów widocz
nych na najlepszych zdjęciach Gaspiy. Wyraźnie widać, że planetoida jest pokryta kraterami udeizeniowymi — śladami zderzeń z innymi drobnymi dalami Układu Słonecznego. Taka „ospowata” powierzch
nia jest uważana za dowód dość zaawansowanego wieku dala. Sta
nowi to pewien problem, gdyż dotychczasowe dane dotyczące orbity i okresu obrotu wskazują na niedawne powstanie planetoidy w wyniku rozpadu większego dała. Oczywiśde, pojawiająca się zagądka stanowi
ciekawy problem dla astronomów i zapewne niedługo o nim jeszcze przeczytamy. Gaspra i Ida to jednak wyjątki. W liczącej tysiące obie
któw populacji drobnych d a ł Układu Słonecznego, większość, w da
jącej się przewidzieć przyszłości, nie ma szans na efektowne portrety.
Jednak trudno jest sfotografować nie tylko drobne ciała. Ciała bardzo odlegle i d ala przykryte grubą atmosferą też stanowią poważny problem dla kam er astronomów. Łatwo jednak zauwa
żyć, że te dwie klasy obiektów są w Układzie Słonecznym nie
liczne i wyliczenie ich nie sprawia kłopotów. W łaściwie nawet są to klasy jednoelementowe. Od czasu misji Voyagerów jedy
nym obiektem, którego atrakcyjnymi zdjęciami nie dysponujemy, jest układ podwójny Pluton-Charon. Od czasu zaś misji M agel
lana, jeżeli nie brać pod uwagę planet olbrzymów, o powierzchni których w ogóle jest trudno mówić, jedynym ciałem skrywają
cym skutecznie przed okiem astronoma powierzchnię w grubych warstwach atmosfery jest Tytan. W prawdzie V oyager zdołał go sfotografować, ale zdjęcie jest zupełnie nieciekawe, bo przedsta
wia jedynie górne, niezióżnicowane warstwy atmosfery. Nic w ięc dziwnego, że o obu ciałach (trzech, jeżeli Plutona i Charona li
czyć osobno) raczej rzadko można przeczytać w periodykach poświęconych popularyzacji astronomii. Wiedza o nich powoli rośnie i są to raczej pierwsze wstępne i nie mające charakteru ostatecznych informacje. To ostatnie zdanie oznacza, że dalsze badania m ogą istotnie zmienić obecne wyobrażenie o wtasno- śdach tych ciał. Ale to w gruncie rzeczy cecha każdej prawdy naukowej — w miarę rozwoju nauki jej prawdy ulegają zmia
nom. Tym samym nie widać powodów, aby nie próbować przed
stawić kilku ostatnio uzyskanych danych o tych ciałach.
Co więc wiem y w tej chwili o Tytanie? T en największy satelita Saturna ma grubą atmosferę, zakrywającą dokładnie całą powie
rzchnię księżyca. Atmosfera ta składa się z azotu (ciśnienie 1 ,4 4 bara), metanu (około 0,05 bara) i wodoru (około 0,0096 bara).
