Tip:
Highlight text to annotate it
X
Alberto Kornblihtt: genele, evoluția și noi înșine.
Îmi place să privesc biologia ca pe știința care se ocupă
cu similaritățile și diferențele din lumea vie.
De exemplu, aici vedem o ferigă, un pin, un trandafir.
Toate trei sunt plante vasculare.
Dar ce le diferențiază?
Ei bine, feriga e o plantă fără semințe.
Pinul și trandafirul au semințe, dar la pin semințele-s libere
în timp ce trandafirul le închide într-un ovar.
Aici vedem trei moluște:
caracatița, calmarul și scoicile.
Ce le diferențiază, în afară de faptul că scoica
nu e în habitatul său natural, ci-n al nostru?
Caracatița și calmarul nu au cochilie.
Scoica are cochilie.
Caracatița nu are pană dorsală.
Dacă ați gă*** vreodată paella și ați curățat calmarii
știți ce e pana dorsală.
Este partea aceea cartilaginoasă, transparentă
pe care-o au calmarii înăuntru.
Aici vedem rechinul, delfinul și orca.
Toți trei sunt hidrodinamici, toți trăiesc în apă.
Toți sunt vertebrate.
Totuși rechinul e un pește.
Strămoșii săi sunt pești.
Însă atât delfinul, cât și orca sunt mamifere,
deoarece au două caracteristici comune mamiferelor:
pilozitatea și producerea de lapte.
Acum, punctul comun dintre delfin și orcă
e că strămoșii lor erau patrupede terestre
care semănau cu vacile.
De aceea, adaptarea la forma hidrodinamică e secundară.
Cu ce e diferit delfinul de orcă?
Delfinul e prietenos, balena ucigașă „nu chiar”.
Iată alte diferențe.
Ambii indivizi aparțin speciei *** Sapiens Sapiens.
Magic Johnson are pielea neagră,
iar Manu Ginobili, care nu va fi prezent, dar e filmat,
are pielea albă.
Diferențele se pot aplica și lumii virtuale.
Iată două creaturi proiectate de cineastul James Cameron,
care trăiesc pe planeta imaginară Pandora.
Neytiry se diferențiază de Jake Sully fiindcă Neyriri e o navi
și Jake Sully e un avatar.
Diferența e că Jake Sully are ADN uman,
deci are cinci degete,
pe când Neytiri are patru degete.
Sunt sigur că mulți dintre cei ce-ați văzut filmul
ați vrea s-o revedeți pentru a vedea dacă e adevărat.
E adevărat.
Toate acestea țin de o moleculă
ce conține informația genetică - ADN-ul.
Acidul dezoxiribonucleic.
N-am timp să explic *** e codificată
acea informație genetică în ADN,
însă am timp să vă spun că
toate caracteristicile de care tocmai v-am povestit
sunt conținute de informația din ADN.
Pe de altă parte, există diferențe între ființele vii
care n-au legătură cu ADN-ul, ci cu mediul înconjurător.
De exemplu, vicepreședintele Argentinei, Julio Cobos,
și fostul președinte argentinian Fernando de la Rúa
aparțin speciei *** Sapiens Sapiens.
Se discută serios dacă să-i încadrăm
în subspecia „dubitativus”. (Râsete)
E clar că indivizii sunt foarte asemănători
- o știm cu toții -
însă asemănările nu sunt genetice, ci ambientale.
Au de-a face cu ideologia lor, cu deficiențele și virtuțile lor,
cu lucrurile care li s-au întâmplat
în timpul vieții lor și probabil, de asemenea,
cu stimulii pe care i-au primit în timpul vieții intrauterine.
De ce?
Pentru că fenotipul este suma ireversibilă
a genotipului cu ambientul.
Există situații în care predomină geneticul.
În altele predomină ambientalul.
Ce e fenotipul?
Fenotipul e aspect, morfologie,
fiziologie, comportament.
Genotipul „este” ADN-ul.
Iar ambientul este exact asta.
Structura ADN-ului este un lanț dublu helicoidal
de litere chimice
numite baze, care dau ordinele
ca celula să fabrice proteine.
Structura ADN-ului a fost descoperită în 1953
de doi savanți faimoși:
James Watson și Francis Crick.
Francis Crick a murit în 2004.
Ambii au primit premiul Nobel în 1962.
James Watson trăiește.
Trăiește și a fost martor, în ultimii 60 de ani,
la o revoluție, nu numai a științelor, ci,
după *** vedem, a industriei,
a vieții cotidiene și a societății.
Grație descoperirii sale că informația genetică
e conținută de ADN,
au fost revoluționate multe aspecte ale vieții noastre.
Iată-l pe Crick cu o riglă de calcul.
Fotograful i-a cerut lui Crick în 1953
să indice structura ADN-ului cu o riglă de calcul.
Am verificat ieri și știu că cei care n-ați împlinit 40 de ani
nu știți ce e o riglă de calcul (sau riglă logaritmică).
Vă arăt acum.
E un instrument care permite scoaterea radicalului,
a logaritmului, înmulțiri și împărțiri
fără să ai nevoie de vreun dispozitiv electronic.
Adică 1953, în loc de „One Laptop Per Child”,
adică un laptop pentru fiecare copil,
era epoca „O riglă de calcul pentru fiecare copil”.
Nu era chiar așa pentru că nu se repartizau masiv,
însă voiam să arăt componenta istorică.
Revoluția la care a fost prezent Watson,
și la care continuă să fie prezent,
implică medicina și pot exista situații,
precum diagnosticul bolilor ereditare, infecțioase sau cancerului,
unde remediile sunt produse de tehnologia ADN-ului recombinat:
interferon, eritropoetină, hormoni de creștere, insulină.
Vaccinuri recombinante, precum vaccinul contra hepatitei B,
cu care v-ați vaccinat cu toții,
e produs de ingineria genetică.
Terapia cu gene, care, chiar dacă nu e o realitate cotidiană,
este un experiment foarte avansat.
Animale modificate genetic.
Medicină personalizată, în viitor.
Anticorpii monoclonali pe care i-a inventat
laureatul premiului Nobel Cesar Milstein.
Și medicina legală, în care avem
determinarea identității și a legăturilor familiare.
O să mă opresc un minut asupra acestui subiect,
pentru că e o temă importantă pentru țara noastră.
Studiul diferențelor și similitudinilor dintre secvențele de ADN
a permis țării noastră să fie pionieră în indentificarea persoanelor.
În particular, în identificarea fiilor dispăruților
și în stabilirea legăturii biologice cu bunicii lor.
Cineva spunea că studiul ADN-ului mitocondrial
pare să fi fost menit pentru mamele din Plaza de Mayo.
Vreau să vă transmit un gând al meu.
E important ca studiul ADN-ului
să fie utilizat pentru cunoașterea adevărului în cazul
fiilor Ernestinei Herrera de Noble.
La fel *** biologia poate distinge între diferite specii,
tot ea poate distinge între
un fiu adoptat și un fiu biologic.
Acesta este un adevăr pe care Argentina
nu poate să-l mai ascundă.
(Aplauze)
Revoluția a avut loc și în industrie și agricultură.
Avem industria farmaceutică a ADN-ului recombinat,
producția enzimelor de uz industrial,
detectarea alimentelor contaminate,
organismele modificate genetic,
în care Argentina e de asemenea pionieră,
prelevare de ***ă de la reproducători,
indentificarea bovinelor furate,
plante modificate genetic produse în țara noastră,
producția de soia, și, pe lângă asta, surplusul fiscal.
Am să mă opresc un minut asupra acestor exemple.
Poate nu știe toată lumea... Am adus o pereche
de blugi care nu sunt prespălați.
Fiecare pereche de blugi prespălați vândută azi în lume
a fost prespălată cu o enzimă produsă de ingineria genetică.
Nu mai există ceea ce se numea spălare pe piatră.
Nu se mai spală blugii, industrial, cu pietre.
Sunt prespălați cu celulază, o enzimă produsă de o ciupercă.
Blugii sunt de celuloză, iar enzima o degradează.
Ciuperca asta are o genă
care a fost transferată unei bacterii.
Bacteria se cultivă industrial și se produce enzima
folosită în fabricile de denim pentru a-și vinde blugii.
Iată în ce măsură revoluția industrială,
tehnologică și biotehnologică ne afectează viața de zi cu zi.
Toată lumea cumpără blugi prespălați.
În celule se află cromozomii.
În cromozom se află ADN-ul.
ADN-ul este divizat în segmente numite gene.
Fiecare genă e copiată pentru a fabrica alt acid nucleic, numit ARN (acid ribonucleic).
Acel ARN este copiat pentru a fabrica proteina
care-i produsul final, responsabil de funcționarea celulelor noastre.
Proteinele sunt muncitorii celulei.
Aici lucrurile devin complexe
și vreau să vă povestesc despre muncă.
O genă e compusă din niște segmente
numite exoni și segmente intercalate
numite introni.
Ambii se copiază - exoni și introni,
dar înainte să se facă a doua copie,
acel ARN care se fabrică elimină intronii,
i-aruncă la gunoi,
și unește exonii între ei.
Acesta e procesul de „splicing”,
care înseamnă, în engleză, „taie și lipește”.
Are loc în celulele noastre chiar acum,
simultan, toată ziua.
În toate genele noastre.
Adică se fabrică un ARN mai mare care se scurtează.
Până prin anii '80, se credea că fiecare genă
e capabilă să fabrice o proteină unică.
Totuși, pe la mijlocul anilor '80,
s-a descoperit că o genă poate fabrica multiple proteine.
Procesul care permite asta se numește „splicing alternativ”
și e o variantă a fenomenului de „splicing” ante-menționat.
Această variantă, de asemenea complicată,
implică faptul că dacă gena conține introni și exoni,
când se copiază, în prima copie fabrică acel ARN
care conține și exoni și introni, dar după splicing
putem avea două alternative.
De exemplu, alegând să includă sau nu exonul din mijloc,
gena poate fabrica două proteine distincte.
Este mult mai complex, pentru că genele noastre
pot fabrica uneori sute de proteine distincte, fiecare.
Ei bine, splicing-ul alternativ pare să fie cauza
complexității sporite a vertebratelor.
Adică a noastră.
De ce?
Fiți atenți. Acest viermișor microscopic, numit Caenorhabditis elegans,
este un nevertebrat microscopic lung de 1 mm,
format dintr-o mie de celule.
Fiecare celulă are 19.000 de gene.
Până acum, numerele astea nu ne spun mare lucru.
Dar acest alt animal, Madonna,
aparține speciei *** Sapiens Sapiens.
Este o vertebrată macroscopică, o vedem cu ochiul liber,
are aproape 2 m și 10 la puterea a 13-a celule.
Adică 10 trilioane de celule
și 23.000 de gene.
Oricât de antropo-centrici dorim să fim,
Madonna e fără îndoială mai complexă
decât acel viermișor microscopic.
Totuși, avem un număr similar de gene.
Unde-i diferența radicală?
Întâi, trebuie să știm că lucrurile nu stau așa:
nu suntem mai complecși pentru că avem mai multe gene.
Apoi, chiar dacă 19.000 și 23.000 echivalează
ca ordin de magnitudine,
viermele, cu 19.000 de gene, fabrică 25.000 de proteine.
Noi avem 23.000 de gene
și putem fabrica 100.000 de proteine,
pentru că 80% dintre genele noastre sunt capabile
de splicing alternativ, pot produce mai mult de-o proteină.
Înseamnă că marea noastră complexitate are de-a face
cu variantele de proteine pe care le putem produce.
Când spun „noastră”, mă refer la vertebrate,
mamifere, păsări,
nu exclusiv la noi, ca ființe umane.
Deci genele noastre
pot genera mai multe proteine decât viermele.
Splicing-ul alternativ,
pe care-l studiem în laboratorul nostru,
este foarte important în patologia multor boli.
Numai cu titlu ilustrativ, avem:
cancer mamar, renal, gastric; boli ereditare,
precum sindromul Martin-Bell, distrofia miotonică
sau fibroza chistică.
Însă am să vă dau și un exemplu în care,
chiar dacă nu e verificat și nu e o boală,
splicing-ul alternativ are de-a face
cu experiențele noastre cotidiene.
Iată o ureche.
Înăuntru se află un aparat senzitiv, aparatul auditiv.
În interiorul aparatului auditiv, în urechea internă,
se află o regiune numită cohlee.
În cohlee se găsește un lichid care vibrează la unda sonoră.
Lichidul îmbăiază niște celule numite cili.
Cilii sunt ca firișoarele de păr.
Firișoarele de păr au canale, desenate acolo cu verde,
în membrană, care pot fi închise ori deschise.
În afară, în lichid, există săruri și ioni.
Sunetul face să vibreze lichidul,
iar cilii se mișcă mecanic.
Când se mișcă mecanic, deschid canalele,
ionii intră și, venind de jos, *** marchează săgeata,
generează un impuls electric spre creier
și ne face să simțim sunetul.
Problema e că, de-a lungul cohleei,
celulele captează diverse frecvențe ale sunetelor.
Oamenii au capacitatea de a capta diferite frecvențe sonore.
Se speculează că fiecare canal, fiecare fisișor verde,
al fiecărui cil
este o variantă distinctă de splicing alternativ.
Ce înseamnă asta?
Că posibilitatea de a percepe diferite frecvențe
are legătură cu o singură proteină, cea a canalelor
- nu știu dacă are diverse polipeptide, asta-i o temă tehnică -
pentru că-n realitate, variantele acelei proteine
sunt adaptate să capteze frecvențe distincte
și să producă impulsuri nervoase
de diferite magnitudini, corespunzătoare frecvenței.
Ca s-o spun mai simplu, putem zice că splicing-ul alternativ
poate însemna muzică pentru urechile noastre
și a putea distinge, de exemplu, între a asculta
Beethoven și a asculta Beatles.
*** se reglează splicing-ul alternativ?
În cele două minute rămase voi rezuma,
în două diapozitive, 12 ani de muncă ai laboratorului nostru
de aici, din Facultatea de Științe Exacte și Naturale
de la Universitatea din Buenos Aires.
Aici am văzut că enzima care copiază gena
pentru fabricarea ARN este lentă, așa că intronii se pot
elimina unul câte unul, rezultatul fiind un ARN cu toți exonii,
dând una dintre variantele de splicing alternativ al unei gene.
Totuși, când copierea are loc rapid, se elimină
un segment care conține exonul interior
și nu îi dă posibilitatea fiecărui intron să se elimine individual,
ceea ce produce altă variantă.
Altfel spus, ne-am dat seama că viteza de copiere
e ceea ce determină, parțial, rezultatul,
adică ce variantă de proteină produce o anumită genă.
Recent, ne-am dat seama și că viteza de copiere
e foarte limitată de către structura adoptată de genă în ADN.
ADN-ul nu este liber,
ci asociat proteinelor, inclus în ceea ce numim cromatină.
Acea cromatină din nucleu e fie mai relaxată, fie compactă.
Dacă-i relaxată, enzima copiază rapid.
Dacă e compactă, enzima copiază lent,
după *** arată diagrama cu micul camion.
Nu e același lucru mersul pe asfalt, cu mersul pe pietriș.
Pe pietriș trebuie să mergi mai încet,
pentru că pietrele din drum îngreunează pasul.
Închei, mai am 55 de secunde, spunând că aceste 2 diapozitive
ce reflectă 12 ani de muncă a grupului nostru de cercetare din laborator,
s-au făcut la Facultatea de Științe Exacte,
în institutul IFIBYNE al CONICET,
al cărui director se află în public,
în Universitatea din Buenos Aires.
Mi s-a spus că nu pot trage linie, dar nu mă pot abține:
Universitatea din Buenos Aires e o universitate publică,
de stat, gratuită, autonomă, (aplauze)
co-guvernată, laică, masivă,
stiințifică, tehnologică și de excelență.
(Aplauze)
Am un epilog, n-o să-l mai spun.
Am terminat. Ideea, dacă TED e un loc unde pot exista idei,
sau se pot implanta, ideea pe care vreau s-o las
cu ultimul diapozitiv e o contra-idee.
Contra-ideea pe care au vrut să ne-o inoculeze în anii 90,
*** că educația trebuie să fie privatizată,
elitistă și restrânsă la universitățile private.
Știți foarte bine, mai ales cei care mă cunoașteți,
că sunt un apărător al universităților publice.
Nu e un capriciu.
Experiența cotidiană indică faptul că universitățile pulice,
în condițiile menționate,
este un loc natural în care se generează cunoașterea.
Universitățile private poate că aspiră
să genereze cunoaștere, dar nu reușesc.
Nu reușesc pentru că
lipsesc foarte mulți factori.
Mulțumesc mult!
(Aplauze)