A Hét 1990/2 (35. évfolyam, 27-52. szám)

1990-08-31 / 35. szám

MIT OPERÁL A GÉNSEBÉSZ? Rejtvényfejtő barátom kéri tanácsomat. „Ilyen sebész is van" — szól a meghatáro­zás, s három „kockába" kell beírni a megfe­lelő előtagot. Has-, bőr-, agy-, kéz- sebész? Közös próbálkozásunk eredményeként végre megszületik a helyes válasz: gén — sebész. No jó, de mit operál a génsebész? — akadé­koskodik barátom. Megpróbálok válaszolni. EGY KIS ETIMOLÓGIA Mindenekelőtt szögezzük le: a génsebész nem szikével, s nem a műtőben dolgozik. Tulajdonképpen nem is sebész, kirurgus, a szó eredeti értelmében (cheir görögül kezet jelent, s cheirurgia pedig kézzel végzett munkát). Igaz ugyan, hogy munkája során sor kerül a „vágásra" s újra összeillesztésre is. ám ezek a műveletek vegyi, pontosabban biokémiai úton mennek végbe. Az angol­szász irodalom nem is használja a génsebé­szet kifejezést, helyette a módszer lényegére jobban rátapintó „genetic engineering"-rö\, azaz genetikai mérnöki tevékenységről be­szél. Nem honosodott meg a genetikai mani­puláció kifejezés sem, éppen a manipuláció szó nem éppen bizalmat gerjesztő csengése miatt. Szakszövegekben találkozhatunk a DNS-Á/onozás elnevezéssel is, mely a műve­let végtermékére utal. A klónozás eredetileg egyetlen egyednek olyan szaporítását jelen­tette, melynek során a keletkező utódoknak nem változik a genetikai állománya, azaz azonos öröklési információt tartalmazó egyedek jönnek létre. (Klónozás például a növények ivartalan szaporítása.) Az igy létre­jött, genetikailag egységes utódok összessé­ge a klón. Nem tévesztendő össze a hasonló csengésű s jelentésű klán szóval, mely a vérrokonságon alapuló nemzetséget jelenti. Jobb híján maradjunk tehát a génsebészet elnevezésnél s próbáljuk meghatározni e fogalom tartalmát. A génsebészet olyan bi­okémiai-genetikai-mikrobiológiai művelet, melynek során egy élő sejt génállományába idegen géneket juttatunk be, melyek a gaz­dasejtben fennmaradnak s a sejttel együtt tovább szaporodnak. Nos ebből a definíci­óból — mondhatná barátom — még mindig nem derül ki mit, s főleg hogyan operál a génsebész. Kezdjük tehát szép sorjában! ... BIOKÉMIAI MŰVELET ... Először is tisztázzuk mit nevezünk génállo­mánynak, genomnak. A genom a gének ösz­szessége, a sejt összes DNS-e. A gén ugyanis nem más, mint a genetikai információt hor­dozó dezoxiribonukleinsav (DNS) molekulájá­nak egy szakasza, amely egy bizonyos tulaj­donság megjelenését teszi lehetővé az utód­ban. Századunk egyik legnagyobb biológiai felfedezése volt az a felismerés, hogy az örökletes információ hordozója a DNS vegyi szerkezete. A DNS molekulája egy nagyon hosszú, spirál vonalban egymásra tekeredő kettős fonál — mint a csigalépcső két korlát­ja. A „lépcsőket" az egymással szemközt elhelyezkedő nukleotidok alkotják, mégpedig bizonyos meghatározott rend szerint: a nuk­leotidok fö alkotórészét képező négyféle bá­zis közül az adeninhoz (A) csak timin (T), a guaninhoz (G) csak citozin (C) párosulhat. Három egymás „alatt" elhelyezkedő lépcső­fok (például C,G,T) határoz meg, kódol egy aminosavat. Az egymás után meghatározott sorrendben kővetkező bázishármasok (triple­­tek) tehát megszabják a fehérjék építőköve­inek, az aminosavaknak sorrendjét (szekven­ciáját). Az „élet csigalépcsőjében", a DNS- ben ily módon tárolt információ íródik át a ribonukleinsavra (RNS), mely tulajdonképpen a DNS édestestvére. Abban különbözik a DNS-töl, hogy egyrészt timin helyett uracüt (U) tartalmaz, másrészt pedig „mozgéko­nyabb" : elhagyhatja a sejtmagot s a DNS-ről lemásolt információt eljuttatja a fehérjék „gyáraiba", a riboszómákhoz. E biokémiai történések megismerése elen­gedhetetlen feltétele volt a génsebészet megszületésének, mint ahogy feltétele a to­vábbi, genetikai szakasz megértésének is. A fentebb ismertetett, s „párosodási specifici­­fas"-nak elnevezett törvényszerűség ugyanis azt is jelenti, hogy egy adott DNS-szakasz (a csigalépcső egyik széle) képes kötődni a kiegészítő nukleotidsorrendet tartalmazó DNS darabhoz. ... GENETIKAI MŰVELET ... Eljutottunk tehát az alapkérdés megválaszo­lásához: mit s hogyan vág a génsebész. A válasz a kérdés első felére egyszerűbb: gé­neket, azaz DNS-szakaszokat. A hogyan bő­vebb magyarázatra szorul. Mint már jeleztük, a vágás s összeillesztés biokémiai úton tör­ténik, mégpedig enzimek segítségével. Enzi­mek? Tamáskodik biológiában is jártas bará­tom. Hiszen az enzimek biokémiai folyama­tok sebességét növelő biokatalizátorok! Nos, ismét egy kis turpisság van az elnevezés körül. A génsebészetben használt „enzimek" való­ban nem katalizátorok — mint ahogy a génsebészek sem sebészek. A szakemberek által restrikciós endonukleázoknak elnevezett enzimek olyan fehérjék, melyek a kétfopalas DNS-en egy 4—6 bázisból álló szakaszt felismernek, s e szakaszok végén hasítják, ha úgy tetszik vágják a DNS-t. A restrikciós endonukleázok igy, annak megfelelően, hogy az adott DNS-ben hányszor fordul elő az endonukleáz számára „ismerős" szakasz, több kisebb méretű részre „szeletelik" az eredeti DNS-molekulát, más szóval korlátoz­zák annak hosszát (innen a restrikciós — korlátozó jelző). A vágáson tehát túl lennénk. Az igazi sebész azonban nemcsak vágni, hanem újra összevarrni, összeállítani is tud. Az újraegye­sítés lehetséges a génsebészetben is, még­pedig annak köszönhetően, hogy az endo­nukleáz segítségével nyert DNS-szeletek vé­gei „ragadósak". Magyarán: az ún. pároso­dási szabály értelmében a DNS-szál fél lép­csőfokai az őket kiegészítő másik szál fél lépcsőfokaival újra egy kétszálú DNS mole­kulává „ragaszthatok" össze. A génsebészet gyakorlati megvalósítása felé vezető úton akkor történt óriáslépés, amikor a kutatók felismerték, hogy a különböző forrásból származó DNS-eket az egy s ugyanaz a hasító enzim úgy szeleteli fel, hogy azok végei kölcsönösen ragadósak. így a két kü­lönböző egyedből származó DNS-szeletek újra egyesülhetnek, szaknyelven: rekombiná­lódhatnak. Az összekapcsolódás végbeme­het a DNS-szelet mindkét végén is, azaz „beültethető” egy előzőleg ketté hasított ún. gyűrűs DNS-be. ... MIKROBIOLÓGIAI MŰVELET ... A „sebészi" feladatok (vágás, összekapcso­lás) mikéntje tisztázódott. Hátra van még annak magyarázata hogyan juttathatjuk be a fenti módon előállított rekombinált vagy hib­rid DNS-X az élő sejtbe. Ha ugyanis azt szeretnénk, hogy rekombinált DNS-ünk ge­netikai információja megvalósuljon, ehhez RNS-re, riboszómákra s természetesen ami­­nosavakra van szükség. Ez utóbbi három pedig csak az élő sejtben fordul elő megfele­lő mennyiségben s minőségben. A kérdés megoldásában a mikrobiológusok, tehát a legkisebb, csak mikroszkóppal látható élőlé­nyekkel foglalkozó tudomány képviselői Siet­tek a biokémikusok és genetikusok segítsé­gére. Régi felismerése a mikrobiológiának, hogy a vírusok — ezek a baktériumszürőn is áthatoló, DNS vagy RNS tartalmú, egymilli­omod mm nagyságrendű „élőlények" — nemcsak az állatok, s növények sejtjeibe, hanem a baktériumok sejtmag nélküli sejtje­ibe is behatolnak. A baktériumok vírusait bakteriofágoknak nevezzük. A génsebészet hőskorában — az 1970-es évek vége felé — a sejtbe bejuttatni kívánt DNS-szeletet előbb, a fent említett módszerrel beültették a bakteriofág DNS-ébe, majd lehetővé tet­ték, hogy a bakteriofág végezze „szokvá­nyos" munkáját: azaz hatoljon be (fertőzze meg) a baktériumsejtet. Ha ez sikerült, a baktériumsejtbe bekerült hibrid-DNS nem­csak az újabb bakteriofágok termeléséhez ad utasítást, hanem a beültetett DNS-szelet által kódolt fehérje előállításához is. A ké­sőbbiek során a bakteriofágok trójai faló szerepét az ún. plazmidok vették át. A plat­­midok olyan nem kromoszómához, sejtmag­hoz kötött, a sejtplazmában — innen a nevük — szabadon létező gyűrűs DNS-szakaszok, melyek a bakteriofágokhoz hasonlóan, szin­tén képesek önállóan szaporodni, illetve bár­mely sejt belsejébe behatolni. Érthető? Nagyjából igen — bólogat rejt­vényfejtő barátom, s lévén a jogtudomány­ban is járatos, egy kérdéssel vág vissza: Cui prodest? Azaz: kinek használ, mire jó a génsebészet? S nem lehet-e abból baj, hogy gazdasejtként baktériumokat használnak fel. Hiszen közismert, hogy a baktériumok több súlyos betegség, járványok okozói is lehet­nek. A fogas, ám jogos kérdésekre a legköze­lebb válaszolunk. Dr. KISS LÁSZLÓ Életveszélyes automaták A szokatlan balesetek egy eddig még senki által nem tanulmányozott körére mutatott rá egy amerikai orvos őrnagy, Michael Q. Cosia nem kisebb szakmai lapban, mint a JAMA-ban, az amerikai orvosszövetség folyóiratában közölt cikkében. Arról számol be, hogy komoly veszélyek elé néznek azok, akik dühüket üdí­tőital-automatákon akar­ják levezetni. Az általa vizsgált esetek közül há­rom végződött halállal, a kévésbé súlyosak pedig a bokaficamtól a lábujj­repedésen, a sipcsonttö­­résen át egészen a vese­­repedésig, sőt koponya­törésig terjedtek. Ha ugyanis az automata el­nyeli a pénzt és nem ad érte semmit, gyakorta előfordul, hogy a feldü­hödött vásárló belevág az öklével, esetleg bele­rúg, rosszabb esetben pedig megbillegteti a gé­pet, hogy megkapja, ami jár neki. Ez utóbbi az életveszélyes: egy ilyen automata, ha tele van, akár fél tonnát is nyom­hat, s ha felborul, az szörnyű következmé­nyekkel járhat ... 16

Next

/
  • Layout
  • Zoom
  • Rotation
Thumbnails
Contents