BIBLIOTEKA ZANIMLJIVA NAUKA

UREDNIK

DUAN PAJIN

NASLOV

ORIGINALA

Etienne Guille . avec la collaboration de Christine Hardy

u saradnji sa Kristinom Ardi

ETJEN GIJE

L ' A L C H I M I E DE LA VIEbiologie et tradition Edition du Rocher, 1983.

PREVELA

N A D A ERBAN

ALHEMIJA IVOTAbiologija i tradicijaPOGOVOR

MARJETKA KIDRI

N O L I T . BEOGRAD

ALHEMIJA IVOTA

Nauka nam kazuje ono to moemo znati, ali to to mozemo znati nije mnogo. Ukoliko zaboravimo ono to ne moemo znati, postajemo neosetljivi za tolike stvari od velikog znaaja.B e r t r a n d R a s l (Bertrand Russel)

U ovoj knjizi glavnu ulogu igra dezoksiribonukleinska kiselina ( D N K ) . Sredstva javnog informisanja nam svakodnevno opisuju najnovija bioloka i medicinska otkria koja zavise od osobina i funkcionisanja ovog makromolekula. Svi predznaci najavljuju da n a m se otkriva jedno novo d o b a u k o m e e vodeu ulogu imati mo nauke. U torn nov o m z l a t n o m d o b u znaemo da radimo sve: da stvaramo ivu materiju, da leimo sve bolesti i, zato da ne, da postanemo veni . . . Da bi se svi ovi planovi ostvarili, naunici bi trebalo da izmene molekul D N K . A svako novo otkrie osnauje oveka u njegovom samozadovoljstvu, u njegovoj dijabolikoj potrebi da veba svoju m o n a d materijom. Ali, koje to prefinjene informacije sadri ovaj udesni molekul? Uporeujui ga s knjigom koja je napisana. vrlo jednostavnom azbukom, sastavljenom od etiri slova, opisaemo glavne danas poznate osobine ovog molekula. P r e dosta godina je odgonetnut genetiki kod, a ipak itava poglavlja knjige D N K izgledaju nerazumljiva. Istraivai su ak izjavljivali da ova poglavlja nisu niemu sluila, jer su naroito sadravala ponavljanja koja su t u i tamo bila odstranjivana. Prouavajui ova n e n o r m a l n a " poglavlja, ili smo iz iznenaenja u iznenaenje! U ovim zatamnjenim oblastima postoje nove osobine, razliite od onih u klasinim poglavljima knjige D N K : specifine energije, vezane za metale, mogu d a u knjizi otvore ili zatvore ovo ili ono poglavlje, a stranice pak m o g u da p r o m e n e mesto. Ove injenice su nam omoguile da

predloimo kako ta D N K sadri specifinu informaciju koja opisuje nain na koji treba itati poznate stranice knjige. Opisaemo osnove ovog drugog itanja knjige D N K pomou opteg pristupa koji je vrlo blizak pristupima izuavanju podataka iz oblasti nesvesnog i njegovih veza sa svesnim. Ovo itanje takoe predstavlja nain itanja alhemijske tradicije. I, nadahnjujui se Bretonovim reima (le Breton) iz njegove knjige Kljuevi spagirine filozofije, itaoca u p u u jemo d a : Ovde nije re o itanju, ve o razumevanju onog to s e ita" . . . . Svetlost koja sama od sebe izlazi iz t m i n a ! U ovoj knjizi emo opisati eksperimente vrene na hromozomima, posebno na dezoksiribonukleinskoj kiselini. Prikazane naune injenice nisu tu sluajno. One takoe nisu opisane kao u nekoj autobiografskoj studiji. O n e govore o evoluciji saznanja prisutnih u izvesnom broju biolokih i medicinskih disciplina, kroz pokuaje njihovog ukljuivanja u koherentan model objanjenja funkcionisanja elije. Desilo se da su, u tri velika odeljka ove knjige, naune injenice, otkrivene nezavisno od svih tradicijskih podataka, u saglasnosti sa samim temeljima tradicije. T o k o m itanja ove knjige biemo, dakle, primorani da se zamislimo n a d d u b o k o m prirodom ove istosmernosti. Prvi odeljak opisuje karakteristike D N K , u isto vreme na s t r u k t u r n o m i na funkcionalnom nivou; pokazujemo da nizovi nukleotida D N K m o g u da p r o m e n e mesto du molekula. R a d i se o o n o m to se danas naziva transpozicija", a to je ve trideset godina poznato p o d imenom hromozomska preureenja". T e k smo poslednjih godina uvideli da mesto niza nukleo tida igra veliku ulogu u funkcionisanju jednog gena. Naime, D N K je, p o p u t svih koloida, u stvari vibratorni nosilac i, u skladu sa svojim topolokim rasporedom, ona moe preneti ovaj ili onaj tip signala genima koje kontrolie. Ovaj topoloki raspored bie izmenjen tokom svih p r o mena programa razvoja, bilo da su one fizioloke, p o p u t embriogeneze i cvetanja, ili da su patoloke, p o p u t indukcije kancera.

Ovaj iskljuivo strukturni odeljak (koji smo pokuali da uinimo onoliko svarljivim" koliko je to mogue), koji nas vodi do definicije oscilatorne prirode vibratomih nosilaca, treba uporediti s podacima alhemijske transformacije. Ova hromozomska preuredenja smo, na elijskom nivou, prvo otkrili na kanceru k o d biljaka; zatim smo bill u stanju da ih otkrijemo na kanceru kod ivotinja i kod ljudi. Ovo istraivanje je objanjeno u osmom odeljku knjige. U d r u g o m velikom delu opisujemo otkrie metala u molekulu D N K ; ovi metali predstavljaju neke od posrednika vibratornih energija, energija koje oivljavaju kosmos i sve njegove osnovne delove. T a k o dolazimo do drugog pojma para V N + V E vibratorni nosilac + vibratorna energija. Ove energije, koje donose razliiti nosioci, stii e do izvesnog broja specifinih mesta delovanja, p o p u t enzima i nukleinskih kiselina. Vibratorne nosioce iz prvog dela moemo uporediti s bravom, a vibratorne energije ( V E : drugi deo) s kljuem; ne treba zaboraviti da postoji trei pojam, koji predstavlja silu koja omoguava da se klju okrene (sinteza para V N + V E ) . Jedan ovakav dvojni sistem je mogao biti zamiljen na osnovu sistemskih biolokih podataka, ali bez poznavanja postojanja metala i vibratornih energija koje oni nose i bez poznavanja nizova nukleotida D N K za koje se oni vezuju, ne bismo mogli da definiemo njihov nain delovanja, niti ak da ih zamislimo. Sada shvatamo da uopte nije neoph o d n o da metal materijalno postoji na ovom ili o n o m delu koloida. Dovoljno je da je metal preneo svoju ili svoje vibrator ne energije nekom d r u g o m prenosiocu, a obino se pokazuje da je to molekul vode. Trei odeljak, kao i sledei delovi knjige, ilustruju osobine koje proistiu iz para V N + V E . Koristei se razliitim primerima i primenjujui optu metodu analize sistema, otkrivamo njihove osobine. Opirnije analiziramo indukovanje kancera, naine leenja za koje se kae da su tradicijski, snove, simbole i predlaemo jedan drugi oblik obrazovanja koji dozvoljava da se razvije prepoznavanje i vladanje tim nivoima stvarnosti. U okviru ova tri velika odeljka knjige, uporediemo ove naune pristupe s podacima tradicije. Ovo uporedivanje su omoguile dve kljune injenice: 1. Metali koji su prisutni u molekulu D N K u razliitim momentima mitotikog ciklusa i koji na karakteristian nain

menjaju konformaciju molekula, jesu oni metali koje su alhemiari pripisivali planetama. 2. To su oni isti metali koji pomeraju radiestezijski visak u j e d n o m ili vise od moguih dvanaest pravaca, koje cine etiri pravca sumpora i osam pravaca ive. Postavili smo pitanje znaenja ove istosmernosti i z m e u tako razliitih pristupa stvarnosti. Prvi pristup je iskljuivo analitikog tipa; odreujemo koliine metala, karakteriemo nizove nukleotida D N K , drugim reima, pozivamo se na tehnologije kvantitativnog tipa koje dozvoljavaju da se koliinski odrede signali promenljivih stepena osetljivosti. D r u g i pristup, bilo da potie iz alhemije, astrologije, radiestezije ili magije, jeste opti pristup koji, tavie, vodi rauna o osobinama sastavnih delova prouavanog sistema i o svim medudejstvima koja m o g u da postoje izmeu njih kada ih poznajemo. Dakle, mislimo da je dananja nauka, koja je hiperanalitina i koja, u isto vreme, propoveda sistemsku analizu, upravo na p u t u da, u izvesnim specijalizovanim oblastima znanja, dostigne nivo istananosti nauka nazvanih okultnim". M o e m o , dakle, predvideti da emo, u skoroj budunosti, ponovo doi do n a u n i h zakona izvesnih okultnih znanja i da e nauka, u sledeoj fazi, ova znanja, koja nam dolaze iz tradicije, prevazii po moi predvianja i po tehnikim mogunostima. Izabrali smo naslov Alhemija ivota da bismo objasnili analogiju koja postoji izmedu dogadaja koji se odvijaju na materijalnom nivou, kao to su ova hromozomska preuredenja (ivot), i simbolinih opisa alhemijskih transformacija, koje, posmatrane izdvojeno, izgledaju teko razumljive. Dakle, ako analiziramo energetske p r o m e n e ukljuene u molekulske dogadaje i energetske p r o m e n e u simbolinim opisima, videemo da su one istovetne. Pokuavamo da u ovoj knjizi dosegnemo najdublju prirodu ovih energetskih promena i to kroz svakodnevno istraivako iskustvo. Naa dva iskustva, koja prividno polaze s vrlo razliitih osnova, naime iskustvo molekularnog biologa, koji, zbog svog obrazovanja, tei da se u analizi spusti uvek dublje, i iskustvo

BIBLIOTEKA ZANIMLJIVA NAUKA

UREDNIK

DUAN PAJIN

NASLOV

ORIGINALA

Etienne Guille . avec la collaboration de Christine Hardy

u saradnji sa Kristinom Ardi

ETJEN GIJE

L ' A L C H I M I E DE LA VIEbiologie et tradition Edition du Rocher, 1983.

PREVELA

N A D A ERBAN

ALHEMIJA ZlVOTAbiologija i tradicijaPOGOVOR

MARJETKA KIDRI

N O L I T . BEOGRAD

ALHEMIJA IVOTA

Nauka nam kazuje ono to mozemo znati, ali to to mozemo znati nije mnogo. Ukoliko zaboravimo ono to ne moemo znati, postajemo neosetljivi za tolike stvari od velikog znaaja.B e r t r a n d R a s l (Bertrand Russel)

U ovoj knjizi glavnu ulogu igra dezoksiribonukleinska kiselina ( D N K ) . Sredstva javnog informisanja nam svakodnevno opisuju najnovija bioloka i medicinska otkria koja zavise od osobina i funkcionisanja ovog makromolekula. Svi predznaci najavljuju da n a m se otkriva jedno novo d o b a u k o m e e vodeu ulogu imati mo nauke. U torn nov o m z l a t n o m d o b u znaemo da radimo sve: da stvaramo ivu materiju, da leimp sve bolesti i, zato da ne, da postanemo veni . . . Da bi se svi ovi planovi ostvarili, naunici bi trebalo da izmene molekul D N K . A svako novo otkrie osnauje oveka u njegovom samozadovoljstvu, u njegovoj dijabolikoj potrebi da veba svoju m o n a d materijom. Ali, koje to prefinjene informacije sadri ovaj udesni molekul? Uporeujui ga s knjigom koja je napisana. vrlo jednostavnom azbukom, sastavljenom od etiri slova, opisaemo glavne danas poznate osobine ovog molekula. P r e dosta godina je odgonetnut genetiki kod, a ipak itava poglavlja knjige D N K izgledaju nerazumljiva. Istraivai su ak izjavljivali da ova poglavlja nisu niemu sluila, jer su naroito sadravala ponavljanja koja su t u i tamo bila odstranjivana. Prouavajui ova n e n o r m a l n a " poglavlja, ili smo iz iznenaenja u iznenaenje! U ovim zatamnjenim oblastima postoje nove osobine, razliite od onih u klasinim poglavljima knjige D N K : specifine energije, vezane za metale, mogu da u knjizi otvore ili zatvore ovo ili ono poglavlje, a stranice pak m o g u da p r o m e n e mesto. Ove injenice su nam omoguile da

predloimo kako ta D N K sadri specifinu informaciju koja opisuje nain na koji treba itati poznate stranice knjige. Opisaemo osnove ovog drugog itanja knjige D N K p o m o u opteg p r i s t u p a koji je vrlo blizak pristupima izuavanju podataka iz oblasti nesvesnog i njegovih veza sa svesnim. Ovo itanje takoe predstavlja nain itanja alhe mijske tradicije. I, nadahnjujui se Bretonovim reima (le Breton) iz njegove knjige Kljuevi spagirine filozofije, itaoca u p u u jemo d a : Ovde nije re o itanju, ve o razumevanju onog to s e ita" . . . . Svetlost koja sama od sebe izlazi iz t m i n a ! U ovoj knjizi emo opisati eksperimente vrene na hromozomima, posebno na dezoksiribonukleinskoj kiselini. Prikazane naune injenice nisu tu sluajno. One takoe nisu opisane kao u nekoj autobiografskoj studiji. O n e govore o evoluciji saznanja prisutnih u izvesnom broju biolokih i medicinskih disciplina, kroz pokuaje njihovog ukljuivanja u koherentan model objanjenja funkcionisanja elije. Desilo se da su, u tri velika odeljka ove knjige, naune injenice, otkrivene nezavisno od svih tradicijskih podataka, u saglasnosti sa samim temeljima tradicije. T o k o m itanja ove knjige biemo, dakle, primorani da se zamislimo n a d d u b o k o m prirodom ove istosmernosti. Prvi odeljak opisuje karakteristike D N K , u isto vreme na s t r u k t u r n o m i na funkcionalnom nivou; pokazujemo da nizovi nukleotida D N K m o g u da p r o m e n e mesto du molekula. R a d i se o o n o m to se danas naziva transpozicija", a to je ve trideset godina poznato p o d imenom hromozomska preuredenja". T e k smo poslednjih godina uvideli da mesto niza nukleo tida igra veliku ulogu u funkcionisanju jednog gena. Naime, D N K je, p o p u t svih koloida, u stvari vibratorni nosilac i, u skladu sa svojim topolokim rasporedom, ona moe preneti ovaj ili onaj tip signala genima koje kontrolie. Ovaj topoloki raspored bie izmenjen tokom svih p r o mena programa razvoja, bilo da su one fizioloke, p o p u t embriogeneze i cvetanja, ili da su patoloke, p o p u t indukcije kancera.

Ovaj iskljuivo strukturni odeljak (koji smo pokuali da uinimo onoliko svarljivim" koliko je to mogue), koji nas vodi do definicije oscilatorne prirode v i b r a t o r i h nosilaca, treba uporediti s podacima alhemijske transformacije. Ova hromozomska preureenja smo, na elijskom nivou, prvo otkrili na kanceru k o d biljaka; zatim smo bill u stanju da ih otkrijemo na kanceru kod ivotinja i kod ljudi. Ovo istraivanje je objanjeno u osmom odeljku knjige. U d r u g o m velikom delu opisujemo otkrie metala u molekulu D N K ; ovi metali predstavljaju neke od posrednika vibratornih energija, energija koje oivljavaju kosmos i sve njegove osnovne delove. T a k o dolazimo do drugog pojma para V N + V E vibratorni nosilac + vibratorna energija. Ove energije, koje donose razliiti nosioci, stii e do izvesnog broja specifinih mesta delovanja, p o p u t enzima i nukleinskih kiselina. Vibratorne nosioce iz prvog dela moemo uporediti s bravom, a vibratorne energije ( V E : drugi deo) s kljuem; ne treba zaboraviti da postoji trei pojam, koji predstavlja silu koja omoguava da se klju okrene (sinteza para V N + V E ) . Jedan ovakav dvojni sistem je mogao biti zamiljen na osnovu sistemskih biolokih podataka, ali bez poznavanja postojanja metala i vibratornih energija koje oni nose i bez poznavanja nizova nukleotida D N K za koje se oni vezuju, ne bismo mogli da definiemo njihov nain delovanja, niti ak da ih zamislimo. Sada shvatamo da uopte nije neoph o d n o da metal materijalno postoji na ovom ili o n o m delu koloida. Dovoljno je da je metal preneo svoju ili svoje vibrator ne energije nekom d r u g o m prenosiocu, a obino se pokazuje da je to molekul vode. Trei odeljak, kao i sledei delovi knjige, ilustruju osobine koje proistiu iz para V N + V E . Koristei se razliitim primerima i primenjujui optu metodu analize sistema, otkrivamo njihove osobine. Opirnije analiziramo indukovanje kancera, naine leenja za koje se kae da su tradicijski, snove, simbole i predlaemo jedan drugi oblik obrazovanja koji dozvoljava da se razvije prepoznavanje i vladanje tim nivoima stvarnosti. U okviru ova tri velika odeljka knjige, uporediemo ove naune pristupe s podacima tradicije. Ovo uporedivanje su omoguile dve kljune injenice: 1. Metali koji su prisutni u molekulu D N K u razliitim momentima mitotikog ciklusa i koji na karakteristian nain

menjaju konformaciju molekula, jesu oni metali koje su alhemiari pripisivali planetama. 2. To su oni isti metali koji pomeraju radiestezijski visak u j e d n o m ili vise od moguih dvanaest pravaca, koje cine etiri pravca sumpora i osam pravaca ive. Postavili smo pitanje znaenja ove istosmernosti i z m e d u tako razliitih pristupa stvarnosti. Prvi pristup je iskljuivo analitikog tipa; odreujemo koliine metala, karakteriemo nizove nukleotida D N K , drugim reima, pozivamo se na tehnologije kvantitativnog tipa koje dozvoljavaju da se koliinski odrede signali promenljivih stepena osetljivosti. D r u g i pristup, bilo da potie iz alhemije, astrologije, radiestezije ili magije, jeste opti pristup koji, tavie, vodi rauna o osobinama sastavnih delova prouavanog sistema i o svim medudejstvima koja m o g u da postoje izmeu njih kada ih poznajemo. Dakle, mislimo da je dananja nauka, koja je hiperanalitina i koja, u isto vreme, propoveda sistemsku analizu, upravo na p u t u da, u izvesnim specijalizovanim oblastima znanja, dostigne nivo istananosti nauka nazvanih okultnim". M o e m o , dakle, predvideti da emo, u skoroj budunosti, ponovo doi do n a u n i h zakona izvesnih okultnih znanja i da e nauka, u sledeoj fazi, ova znanja, koja nam dolaze iz tradicije, prevazii po moi predvianja i po tehnikim mogunostima. Izabrali smo naslov Alhemija ivota da bismo objasnili analogiju koja postoji izmeu dogadaja koji se odvijaju na materijalnom nivou, kao to su ova hromozomska preuredenja (ivot), i simbolinih opisa alhemijskih transformacija, koje, posmatrane izdvojeno, izgledaju teko razumljive. Dakle, ako analiziramo energetske p r o m e n e ukljuene u molekulske dogaaje i energetske p r o m e n e u simbolinim opisima, videemo da su one istovetne. Pokuavamo da u ovoj knjizi dosegnemo najdublju prirodu ovih energetskih promena i to kroz svakodnevno istraivako iskustvo. Naa dva iskustva, koja prividno polaze s vrlo razliitih osnova, naime iskustvo molekularnog biologa, koji, zbog svog obrazovanja, tei da se u analizi spusti uvek dublje, i iskustvo

psihosociologa, koji ide jednim. unutranjim p u t e m , sreu se i opte na i s t o m nivou energetskog razumevanja ivota, iznenaujui se to koriste iste koncepte i isti jezik. Nije li to velika alhemija ivota? Ovaj opti pojam alhemija" u svakodnevnom govoru ukazuje na p r i r o d n i proces koji nas u isto vreme oduevljava i ostavlja zbunjenim u pogledu svoje najdublje prirode. Pokuavamo da pokaemo kako se izvesna funkcionisanja i medudelovanja razliitih vibratornih nivoa ivota i bia m o g u opisati na osnovu onoga to smo iskusili u svom svakodnevnom ivotu. ak m o e m o rei da je 3 u ovom smislu, alhemija ivota na izvestan nain vezana za osobenosti kosmiko-telurskih vibracija koje p r i m a m o , koje prenosimo i koje emitujemo s t i m to se, naravno, alhemija ivota ne svodi samo na ove vibracije: ona je samo jedan od njihovih vidova koje pokuavamo da objasnimo p u t e m svojih linih pristupa. U itavom ovom r a d u smo pokuali da, kada je to bilo mogue, primenimno m e t o d opte analize sistema. N a a iskustva su n a m omoguila da koristimo veoma irok spektar lektire: ovo je doprinelo proirenju sistemske vizije.

PRVI D E O

A AKO B I S M O M O G L I DA SVESNO M E N J A M O SVOJU D N K ?

U svakoj od eststo milijardi elija koje nae telo poseduje, postoji jedan do dva metra D N K (dezoksiribonukleinske ki;seline). Ako bismo sve te m e t r e D N K spojili, dobili bismo duinu koja je eststo p u t a vea od razdaljine izmedu Zemlje i Sunca. U D N K se, dakle, nalazi zapisan genetiki kod. Molekul D N K je izgraden od velikog broja podjedinica (monomera): kae se da je on visoko polimerizovan. Ovaj visoki stepen p o limerizacije ne nalazimo samo na nivou D N K . On isto tako postoji u proteinima, kao i u celulozi, drugim reima u svim koloidima koji na neki nain ine g r a u svih elija. Dezoksiribonukleinska kiselina sadri jedan eer s p e t ugljenikovih atoma (dezoksiribozu), fosfornu kiselinu i etiri baze (adenin, guanin, timin, citozin). Fosforna kiselina i eer e obrazovati dva linearna lanca D N K koji e izmedu sebe biti povezani preko etiri baze (A, T, C, G si. 1). Baze s u povezane dve p o d v e : A n a s p r a m T , i G naspram C; zato niz baza m o e m o porediti s azbukom sainjenom od etiri slova: A T C G . Ovaj metar D N K u eliji predstavlja traku na kojoj je (preko parova baza) zapisano sve to je iva materija preivela od kada postoji, kao i sve ono to je u stanju da doivi. M n o g i ljudi misle da njihove nasledne osobine potiu samo od njihovih roditelja i, sire, od njihovih predaka. U stvari, u poslednjih deset godina posedujemo eksperimentalne dokaze da je u ovom molekulu zapisana ak i evolucija vrste. Uostalom, nije iznenaujue to na stupnju molekula nalazimo zapisano sve pamenje ivota, jer ve embrion oveka

oponaa, na svom nivou, u toku devet meseci embriogeneze, sve etape razvia vrsta. Ne radi se samo o pamenju uroenih osobina za koje se pretpostavlja da su karakteristine za d a t u vrstu, ve takoe o onome to su bie, i ak vrsta, upoznali kao odluujue dogaaje i to sainjava skup steenih osobina. S a m i m t i m moemo zamisliti da je p r o g r a m evolucije, prole i budue, takode na neki nain zapisan u molekulu. Priroda, napipavajui, izmilja nove organizacije na osnovu osnovnih materijala koji se nalaze u svim carstvima i koji ine jednu vrstu zajednikog rezervoara. U Zemljinom

sistemu, re je o ugljeniku, vodoniku, kiseoniku, azotu, sumporu, fosforu, itd., koje m o e m o nazvati nepromenljivima. Dakle, ove nepromenljivosti nameu termodinamika ogranienja; na primer, ugljenik moe imati samo etvorovalentne veze tako da e uvek biti metana u obliku CH4, to e rei da e se sve oko ugljenika rasporediti u skladu s pravilnim tetraedrom. Skup svih atoma raa molekule u funkciji fiziko-hemijskih zakona isto tako nepromenljivih kao to su nepromenljivi elementi. Ovi molekuli su osnova naeg ivog zemljinog sistema: to su proteini, nukleinske kiseline, eeri, masti. Ovo predstavlja ilustraciju onog to se obino naziva sloenou sistema. Nepromenljivosti prvog reda (azot, ugljenik, itd.) sainjavaju prvi sistem. Zakoni koji su, dakle, sposobni da ih poveu, b u d u i da su univerzalni, stvorie sistem vieg reda u kome e se nepromenljive sile ponovo ispoljavati, na drugoj lestvici vrednosti. Skup zakona je taj koji m e u s o b n o povezuje nepromenljive elemente koji sainjavaju sloenost. Sloenost je, dakle, pre pojam kvaliteta i kvantiteta meudejstava elemenata nego jednostavno pojam kvantiteta elemenata. Kvantitet elemenata koji formiraju jedan sistem odreuje materijalni vid, dok meudejstva koja mogu da ih poveu ve pruaju informaciju o energetskom aspektu. Na osnovu ove vrste pool-a ili zajednikog rezervoara, koji bismo mogli nazvati genetikom ravnoteom, ono to smo pretrpeli ili svesno izgradili tokom ivota, na neki nain e se takoe utisnuti u knjigu D N K . Ukoliko smo evoluirali od majmuna ili ribe, ponovo emo nai genetiku informaciju majmuna ili ribe zapisanu u elijama oveka (videti embriogenezu), ali e tu postojati spajanje koje se razlikuje od delova koji cine ova bia, a osim toga dodatak informacija koje nee postojati ni kod majmuna ni kod ribe, ali e pri svem torn biti u molekulskom kontinuitetu s onim to majmun ili riba fundamentalno jesu. M o e m o zamisliti neku drugu kosmogoniju, koja nee biti zasnovana na ugljeniku ve, na primer, na boru ili silicijumu, a koja moe stvoriti drukije termodinamike sile, uvodei nove zakone i, sledstveno tome, razliite konformacije molekula. Interesantno je zabeleiti da, u torn sluaju, ove svetove verovatno neemo moi da opaamo ni svojim ulima

A-TSlika 1. Shematski prikaz molekula D N K (levo) i detaljnije predstavljene strukture parova baza GC i AT (desno). Detaljnije prikazane strukture omoguavaju da se istaknu tri vodonine veze para GC i dve vodonine veze para AT.

ni mainama koje smo sve do danas stvorili, jer mi aparature, u stvari, izmiljamo u funkciji ve poznatih karakteristika koje hoemo da merimo. Analizirajmo sada koji je to kod, kako je ispisan, analizirajmo nain na koji se umnoava i na koji moe da evoluira.

Prva glava

SAMOSTVARANJE

DNK

ta je ivot? ivot je, za biologe, sposobnost ivog bia da asimiluje i da se razmnoava. Virusi i fagi nisu, u torn smislu, iva bia, jer su im p o t r e b n e druge elije (ivotinjska ili biljna elija za virus, bakterija za fag) da bi mogli da funkcioniu ili da se razmnoavaju. Fundamentalne osobenosti molekula DNK

Molekul D N K , koji se najee javlja u obliku dvostruke spirale, moe biti okarakterisan dvema fundamentalnim osobenostima: s jedne strane, sposobnou da se sam umnoava (udvaja, replicira) a, s druge strane, sposobnou da svoju informaciju prenosi d r u g o m molekulu ( R N K ) koji e preko serije molekulskih posrednika preneti nareenja o organizaciji i funkcionisanju celog bia. Dezoksiribonukleinsku kiselinu smo uporedili s niti koja je sastavljena od dva lanca povezana bazama. Ta nit moe imati svakovrsne oblike (konformacije) u prostoru, ali svi ti oblici su, u stvari, zavojite spirale iji su navoji manje ili vi se udaljeni (to e rei spirale promenljivog koraka). Ova spirala moe da se zgri ili istegne p o p u t opruge, zavisno od fiziolokog ili patolokog stanja elije. Moemo rei da je ona iva. P r e m d a je opti sastav D N K od ezdesetih godina poznat, p r o m e n e njenog oblika se tek poinju prouavati. Skoranja otkria u ovoj oblasti dovode do sve novih i novih iznena-

enja i primoravaju nas da dovedemo u pitanje samo funkcionisanje elije. T a k o , u D N K nalazimo informacije koje omoguavaju eliji da 1) asimiluje i da, kada su uslovi povoljni, 2) raa dve elije-kerkej zato moemo govoriti o samostvaranju D N K . Ovaj molekul, dakle, zaista sadri informaciju ivota. Ve vidimo da se u ovoj dvostrukoj funkciji pojavljuje dvojstvo genetikog koda: s jedne strane postoje osobine razliitih elijskih sastojaka (ono to emo nazvati poglavljima knjige) a, s druge strane, informacija kako se knjiga koristi (kako i u kom trenutku itati p r e ovo nego ono poglavlje knji ge). Videemo da se ovo dvojstvo vrlo jasno prepoznaje na molekulskom nivou. Osobine razliitih elijskih sastojaka (na primer, osobine proteina) nepromenljiva su svojstva koja, ukoliko se izmene, dovode do svakovrsnog nereda, dok je informacija o korienju sposobna da se na nmogo finiji nain menja, prouzrokujui, na osnovu vidljivog nereda, mogunost novog reda. Postoje, dakle, nepromenljive konstante, na primer oso bine svojstvene kajsiji razliite od osobina breskve, koje, ako su izmenjene, mogu da dovedu samo do nereda. Naprotiv, ako se genetika informacija izmeni, stvarajui novu vrstu (na primer nektarinu), stvorie se nova svojstva, ali u smislu reda. Opiimo sada briljivije p r i r o d u dveju funkcija, drugim reima prirodu funkcije asimilacije (osobine) i prirodu funkcije umnoavanja (programiranje ili informacija). 1) Udvajanje (replikacija) molekia DNK

Molekul D N K u izvesnim uslovima sredine stie sposobnost da sintetie molekul p o t p u n o jednak samom sebi. Ova etapa je nazvana udvajanje jer je novosintetizovani molekul taan otisak prvog molekula. Ako se dva lanca D N K n a u odvojena jedan od drugog usled raskidanja vodoninih veza koje ill normalno povezuju, svaki od njih je sposoban da p o slui kao kalup za sintezu jednog lanca koji mu je komplementaran (sl. 2). Enzimi e osigurati veze izmeu eera, fosfata i baza.

Primetiemo da je svaki od lanaca poetnog molekula u potpunosti prisutan u kerinskom molekulu, to odreuje n e obinu tanost udvajanja. Da se ovo udvajanje na elijskom nivou dogodi, neoph o d n a su dva inioca: Nukleocitoplazmatini odnos (odnos izmeu zapremine jedra i zapremine citoplazme) treba da dostigne karakteristinu vrednost. Moraju postojati specifini uslovi sredine: p H , jonska snaga, transmembranski potencijal, raspoloivost razliitih jona, razliitih baza koje ulaze u sastav D N K , enzima ukljuenih u sintezu, itd. Ako odnos zapremina postoji, ali sredina nije odgovarajua, D N K ne moe da se udvaja, ili udvajanje poinje, ali se ne zavrava. Isto tako, ako je sredina odgovarajua a zapre mine nisu u d o b r o m odnosu, ne deava se nita. Ove dve neophodnosti su odavno poznate, ali iz njih moemo zakljuiti da zapremina jedra izvetava o nainu na koji su molekuli organizovani u prostoru, to omoguava da shvatimo da su funkcija i struktura duboko povezane. Funkciju na neki nain odreduje topoloki aspekt; na primer, nita se ne dogaa ako je niz nukleotida p o p u t A T A A G G C . . . linearan, ali, naprotiv, ako su ove jedinice u vidu polunavojaka odreenog koraka, one m o g u meudelovati sa susednim molekulima, kao to su aminokiseline proteina koji su vezani za D N K . Tako su struktura i funkcija ne samo povezane ve ukazuju na jedan dinamian proces. Ovaj koncept moe biti drugaije opisan ako pokaemo da je razmatrana funkcija (ovde udvaja nje) u stvari povezana s energijom koja oivljava strukturu i koja je a priori nezavisna od te strukture. Ovde struktura moe biti lanac D N K , ali e se isto rasuivanje primeniti na proteinski lanac ili na lanac celuloze. Nalazimo uvenu dvojnost energija/materija, ali o d m a h treba primetiti kako smo uveli rei pojam koji je zavisan od svih mogunosti razvitka ovog dvojnog sistema. Videemo da ovaj trei pojam ima ogromnu vanost u biologiji, jer bismo mogli da, pravolinijski mislei, kaemo kako se dvojnost energija/materija razlae na zbir osobina sastavnih delova: na p r i m e r osobina X + osobina Y -- neka zbirna osobina Z. U stvari, nije tako, jer sve to se nalazi u

osobini Z samo se po sebi ne sadri u druge dve osobine. Tako je ovek vise od zbira svojih delova, to jest sposobnosti svojih udova, svog mozga, svojih unutranjih organa, itd. T a d a kaemo da imamo posla s osobinom koja se iznenadno p o javljuje. D o k u klasinoj flzikoj hemiji osnovne strukture, evoluirajui, tee da stvore najvei mogui nered (rastuu entropiju 1 ), iva materija zna da stvori red na osnovu vidljivog nereda (negentropija 2 ). Jedino je iva materija za to sposobna. Z a t o su mnogi autori u skladu s ovim izneli pretpostavku da priroda poseduje nameru i da, dakle, nije organizovana u funkciji zakona sluajnosti. Verovatno da ova dihotomija sluajnost-nunost potie iz injenice da namera okoline ostaje izvanredno teka za analiziranje naunim analitikim metodama. U stvari, ova namera je p r i s u t i a u globalnoj dimenziji, a nae metode su sutinski fragmentarne, deduktivne i redukcionistike. Zato su svi istraivai koji su koristili globalne pristupe, u termodinam ci ili kibernetici izmedu ostalog, doli do zakljuka o postojanju namere. Primer su n a m F o n Bertalanfi [von Bertalanffy (1)] i Prigoin [Prigogine (2)], da druge ne navodimo. . . Teiemo da na nivou D N K ovu nameru razotkrijemo, koristei sve pristupe koji n a m stoje na raspolaganju, bilo da su globalni ili analitiki. U t r e n u t k u udvajanja, dva lanca se razdvajaju na specifinini mestima, i svaki lanac odvojeno umnoava svoj komplem e n t . I m a m o , dakle, dva p u t a dva lanca. Ta dva lanca, koja a prirori sadre istu informaciju, jesu oni lanci koji e se, u nastavku, nai u jedrima elija-kerki. Problemi e se postaviti na energetskom nivou: prvo, da bi se molekul otvorio, zatim da bi se preneo signal otvaranja, i zatim da bi se uredila dva novostvorena sastojka. N a i m e , da bi se otvorio, dvostruki lanac zahteva veliku koliinu toplotne energije. Izolovana D N K ivotinje u epruveti u kojoj se nalazi sredina koja oponaa elijsku sredinu, da bi se otvorila i da bi se dva lanca razdvojila, zahteva poveanje temperature od 50C (sa 37 na 87C). Ali zaista je oigledno1 ) E n t r o p i j a : t e r m o d i n a m i k a veliina koja omoguava da se okarakterie stepen n e r e d a jednog sistema. 2 ) N e g e n t r o p i j a : veliina s u p r o t n a p r e t h o d n o j . Brojevi u z a g r a d a m a u p u u j u na bibliografske jedinice navedene na kraju knjige.

Slika 3. Od elijske d e o b e do razliitih tipova elija a) Kraj mitoze u eliji ivotinja. D v a jedra su razdvojena; dve elije-kerke poinju da se razdvajaju. b) S h e m a elije jetre. D v e elijske p o vrine koje nemaju mikroresice u d o d i r u su s d r u g i m elijama jetre. c) S h e m a biljne elije lista. d) S h e m a bakterijske elije. e)Shema elije m o drozelene alge. S h e m e od b do e su dobijene posmatraiijem na elektron s k o m mikroskopu. ( p r e m a R. Folliot, Biologie cellulaire, P U F , 1975).

da poveanje t e m p e r a t u r e ovog reda ne izaziva udvajanje D N K u naim elijama; uostalom, ako ova metoda dozvoljava da se D N K razdvoji, ona je, m e d u t i m , nedovoljna da se udvaja nje odigra: nastavljajui da pribavlja toplotu, D N K se na kraju razlae, drugim reima svaki lanac se raskida na manje delove. Kasnije emo videti koji prirodni faktori dozvoljavaju ovo udvajanje; u njemu uestvuju katalizatori p o p u t enzima, jona i molekula vode. Postoji, dakle, p r o b l e m energije: odakle ona dolazi i koje su joj osobine? tavie, postoji prostorno-vremenski p r o b l e m : ta je to to ini da energija otvori p r e ovu nego onu oblast, i zato na torn m e s t u ? Udvajanje molekula D N K zavisie od mesta na kome se on du hromozoma nalazi. Moglo bi se pomisliti da e se sve istovetne oblasti (na primer) A T A G C udvojiti u isto vreme, na bilo k o m m e s t u da se d u D N K nalaze; no to nije sluaj, jer trenutak njihovog udvajanja zavisi od njihovog poloaja: sve A T A G C koje se nalaze na nekom odreenom, specifinom mestu otvorie se u isto vreme. Vidimo kako se pojavljuje pojam topoloske kontrole udvajanja, to znai da mesto jednog elementa predstavlja odreujui faktor u njegovom funkcionisanju. Razliite etape udvajanja na molekulskom nivou bie praene preko dogaaja na drugim stupnjevima. K a d a se jedan proces kakav je udvajanje odvija na elijskom nivou, on odreuje seriju dogaaja na drugim stupnjevima. Ti drugi nivoi mogu b i t i : deoba jedra u eliji na dva kerinska jedra (unutarelijski nivo) deoba elije na dve elije-kerke (elijski nivo) i ak p r o m e n e veliine i oblika itavog tkiva ili organa, pa i organizma. Celina ovih promena je ilustrovana na slikama 3a3e. Upravo smo opisali fizike p r o m e n e koje se mogu otkriti bilo golim okom bilo na svetlosnom ili elektronskom mikroskopu, ali je jasno da je itav ovaj razvoj zavisan od pokretanja specifinih energija. Zato emo biti primorani da se zapitamo o poreklu ove energije: da li se ona nalazi u molekulu D N K ? D r u g i m reima, da li se na torn nivou nalazi namera? Ili je, pak, ovaj molekul samo posrednik, prenosilac signala koji dolaze izvan elije?

Ako posmatramo dve krajnje take, konstatujemo da, bilo koja da je priroda pokrenute energije, ona je sposobna da b u d e koriena, preneta i izmenjena. Dakle, bitno je da se podvue da su razliite osobenosti ovih izmena energije svojstvene samo ivoj materiji: koliko z n a m o , one ne postoje na nivou inertne materije. 2) Prenoenje informacije s molekula (transkripcija) i prevoenje, prenoenje DNK [prepisivanje (translacijaj\.

Vratimo se dvema elijama-kerkama koje su upravo nastale u nastavku deobe elije-majke: konstatujemo da se u citoplazmi elija-kerki pojavljuju novi molekuli. Ovi molekuli su takode nukleinske kiseline i nazvane su R N K (ribonukleinske kiseline) zato to je eer 1 koji ini nit sada riboza, a ne vise dezoksiriboza. Ove R N K takoe sadre adenin (A), guanin (G), citozin (C), ali je zato timin ustupio mesto uracilu (U). A T G C je, dakle, postalo A U G C ; ovaj prenos informacije, nazvan prepisivanje, odvija se u skladu s mehanizmom koji je vrlo blizak udvajanju u torn smislu to e jedan lanac D N K stvoriti jedan komplementaran lanac R N K (si. 4). T a k o vidimo zato je ova etapa nazvana prepisivanjem, a ne vise udvajanjem, jer je na ovom stupnju azbuka od etiri slova izmenjena. U eliji postoji vise tipova R N K : informaciona R N K , prenosna (transportna) R N K , ribozomske R N K . . . nazvane p r e m a funkcijama koje su im bile pripisivane. Ovo prepisivanje nee poeti bilo gde du molekula D N K : uglavnom su molekuli koji su upravo udvojeni oni koji, u nastavku, mogu da b u d u prepisani: tako, na nivou prepisivanja (koje moemo uporediti s izvrenjem jednog programa), nalazimo topoloku kontrolu. Ove R N K , dakle, sadre programe nerazdvojive od D N K , ali one imaju, u odnosu na D N K , prednost da su pokretne, i na njihovom nivou e se dogoditi druga promena azbuke, odnosno prevodenje. Dezoksiribonukleinska kiselina upravlja ne samo svojim. sopstvenim udvajanjem ve takoe biosintezom specifinih proteina.1 Zabeleimo da eeri koji ulaze u sastav D N K i R N K imaju po 5 ugljenikovih atoma, n a s u p r o t glukozi koja ih i m a 6 i saharozi koja je izgradena od 2 molekula sa po 6 ugljenikovih atoma.

Kako se odvija p r o m e n a azbuke? U proteinuria postoje 22 razliite aminokiseline. Na molekulu D N K samo je niz razliitih baza promenljiv element molekula. Najjednostavnija hipoteza jeste, dakle^ da jedan odreden niz baza D N K odreduje mesto jedne aminokiseline u proteinu. Znajui da postoje 4 baze u D N K ( A T G C ) i

4 baze u R N K ( A U G C ) , broj moguih kombinacija za niz od dve baze je 4 2 = 1 6 , a za niz od 3 baze je 4 3 = 6 4 . Genetiki i molekulsko-bioloki eksperimenti su omoguili da se pokae k a k o je zaista jedan k o d od 3 baze taj koji se koristi: nazvan je triplet kod. Na tabeli I su navedena 64 mogua tripleta.

Ova tabela zahteva vise k o m e n t a r a : a) Postoji vise kombinacija nukleotida (64) nego to postoji aminokiselina (22): kaemo da se kod izopaio jer jednu istu aminokiselinu moe kodirati vise tripleta. Jednu aminokiselinu proseno kodiraju tri tripleta ali, u stvari, neke kodira 6 tripleta (serin, leucin), dok druge samo jedan triplet (metionin, triptofan). b) Genetiki kod je danas savreno poznat: u proteinskom jeziku precizan smisao se moe pridati za 61 od 64 mogua tripleta. T r i tripleta: U A G , U G A , UAA, nemaju nikakvu podudarnost u odnosu na aminokiseline; u stvari, ova tri niza baza, koji se oznaavaju kao besmisleni, u prevodenju informacione R N K igraju ulogu stavljanja take, zaustavljanja. c) Ovaj kod izgleda univerzalan, drugim reima izgleda da se isti tripleti koriste da bi se napravili proteini virusa ili proteini slona. M e u t i m , skoranji rezultati, koji se odnose

na proteine u mitohondrijama (elijskim organelama koje igraju vrlo znaajnu ulogu u elijskoj energetici), pokazuju da ovi proteini imaju drukiji kod. d) Simptomatino je konstatovati da su te iste 64 kombinacije, u smislu njihovog energetskog nosioca, bile kodifikovane 2 000 godina pre n.e. u Yi jingu ili Knjizi promena (3). Razliite etape genetike ekspresije, prepisivanje i prevoenje, koje obavetavaju o nainu funkcionisanja gena, bile su razjanjene u poslednjih dvadeset godina. Da bi informaciju sadranu u genu (u obliku tripletnog koda) prebacila u jedan odreen niz aminokiselina, elija se slui dvema uzastopnim e t a p a m a : prepisivanjem niza baza D N K u informacionu R N K , deifrovanjem koda zapisanog u informacionoj R N K . Ova operacija ukljuuje citoplazmine delove: ribozome, specifine prilagoivae aminokiselina nazvane prenosnim R N K i specifine enzime. U toku etape nazvane prevodenje, bivaju sintetizovani proteinski lanci koji predstavljaju grau elije i enzimi koji omoguavaju da elija funkcionie. Ukoliko eliju uporedimo s fabrikom, jedro predstavlja upravnu kancelariju koja izdaje naredenja da se u odredenom trenutku elijskog ciklusa saini ovaj ili onaj proizvod (prote ini). Informacione R N K na neki nain predstavljaju osoblje koje e rasporediti posao radnicima (ribozomima). Ribozomi se ispomau mainama: to su prenosne R N K i razliiti enzimi ukljueni u sintezu proteina. Krv i limfa kod ivotinja i ljudi predstavljaju fabrike puteve komunikacije, kojima se kreu primarne materije i odstranjuju otpaci. Treba primetiti da ova fabrika moe ne samo da funkcionie samodovoljno ve da, isto tako, u toku svoje deobe moe da izgradi drugu, vrlo slinu, ako ne i istovetnu fabriku. 3) Od hromatina do mitotikih hromozoma

Svaki h r o m o z o m jedne elije u mitozi ima svoju specifinu morfologiju (veliinu, mesto centromere, oblik, itd.). Slika 5 opisuje jedan tipian oblik hromozoma koji pokazuje centromeru koja odvaja dva kraka hromozoma i jedno suenje, nazvano sekundarnim suenjem, koje je u tesnoj vezi s jedarcetom; ono je naroito ukljueno u sintezu ribozomskih R N K . U k u p n a koliina jedarne D N K je precizno raspodeljena na razliite hromozome, iji su broj i oblik karakteristini za razmatranu vrstu. Ispitivanje skupine hromozoma jedne vrste (ili kariotipa) pokazuje da u svakoj diploidnoj eliji postoji dvostruka serija h r o m o z o m a : 46 kod oveka, 40 kod mia, 8 kod vone muice. Naprotiv, gameti sadre samo jednu seriju hromozoma. Ispitivanje jedara na svetlosnom mikroskopu u toku razliitih etapa mitoze omoguava da prisustvujemo pravom hromozomkom baletu (si. 6). U toku prve etape, hromozomi se diferenciraju iz hromatina i dobijaju izgled konia. TJdvojeni su, ali su ostali sjedinjeni u nivou centromere. Jedarni ovoj se razdeljuje na delove. U citoplazmi ivotinjskih elija udvajaju se takoe centriole i okruuju zrano rasporeenim vlaknima. Pomeraju se ka dva suprotna pola jedra ostajui pri svem torn povezani vlaknima koja uestvuju u izgradnji vretena.

Mitotiki hromozomi su praktino vidljivi u svim tkivima svih ivih vrsta. Oni su omoguili razvitak citogenetike, posebno kod kimenjaka. Podsetimo se da su metaboliki neaktivni. Udvajanje i prepisivanje koje smo upravo opisali dogaaju se samo na hromatinu u difuznom stanju, a ne u kondenzovanom stanju, u kakvom se nalaze mitotiki h r o m o zomi.

Druga etapa je obeleena pomeranjem hromozoma ka sredini vretena. Oni su svojim centromerama privreni

za vlakna vretena. Na kraju ove faze, hromozomi su smeteni na ekvatoru vretena gde obrazuju ekvatorsku plou. T r e a etapa je obeleena razdvajanjem hromozoma-sinova i njihovim premetanjem na dva suprotna pola vretena. Ove pokrete svi hromozomi ostvaruju istovremeno u toku jedne iste mitoze. U toku poslednje etape, hromozomi se zdruuju u hromatinske mase. Na njihovoj periferiji postepeno se obnavlja jedrov ovoj; ponovo se stvaraju jedno ili dva jedarceta i dva tipina jedra su uspostavljena. elija e se podeliti. Balet je briljivo orkestriran: udvajanje hromozoma, njihovo pomeranje ka sredini vretena, povratak hromozoma-sinova ka polovima vretena programirani su i zavise od ukljuenja specifinih energija. Tako, vreteno namee pravce premetanja: nita nije preputeno sluaju. Ko je, u tako izvanredno kreiranom baletu, dirigent? M e t o d e bojenja jasno pokazuju razlike du krakova hro mozoma. Bojenje je istovetno za veinu hromozomskih oblasti koje se nazivaju euhromatskim. Hromozomske oblasti koje se boje ili intenzivnije ili manje intenzivno, nazivaju se heterohromatskim oblastima; obino se nalaze u nivou centromera i telomera koje predstavljaju vrkove hromozoma. Broj, veliina, oblik, kao i odgovarajui poloaj diferencijacija hromozoma, stalni su, tako da se koriste za specifino odreivanje hromozomske garniture jedne vrste, ili kariotipa. Topografija traka je od vrlo velikog znaaja za identifikaciju svakog hromozoma individualno i za prouavanje njegovog ponaanja na fiziolokom i patolokom nivou.

D r u g a glava

O D R O D E N J A S P I R A L E D O STVARANJA PRVE E L I J E

brojnih koljki. Na kosmikom nivou, ona predstavlja izgled nebuloza. Ako se spustimo na nivo atoma, ona postoji u putanjama elektrona oko jezgra. ini n a m se da ovo prisustvo spirale, ne samo na materijalnom nivou ve i na nivou strukturiranja energije, od atoma do kosmosa, predstavlja fundamentalni razlog iz kog su mnogobrojni mitovi i rituali zasnovani na spirali (5).

Krik (Crick) i Votson (Watson) (4) su 1957. godine bili prvi koji su pokazali da je molekul D N K ureen u obliku dvostruke spirale. Od tada raspolaemo novim informacijama koje omoguavaju da objasnimo stanje molekula D N K kada oni funkcioniu, drugim reima kada su u toku udvajanja ili prepisivanja, dakle zapaamo da u tim uslovima molekul D N K vise nije u vidu dvostruke zavojnice. Oblik dvostruke spirale prisutan je samo kada D N K ne funkcionie. On je prvi primeen iz jednostavnog razloga: zato to je, u sluaju D N K viih organizama, glavnina mole kula u torn neaktivnom stanju. Skoranja istraivanja na elektronskom mikroskopu naroito omoguavaju da se odrede razliiti i krajnje karakteristini oblici molekula (si. 7 i 8), oblici koji lie na petlje, uvojke, rascvetavanja, odmotavanja. . . velike estetske vrednosti! P r i metimo takode da projekcija molekula D N K u ravni upravnoj na njenu osovinu (si. 8) u potpunosti daje sliku mandale 1 . Skup svih oblika koje molekul D N K moe da zadobije, u rastvoru ili in vivo, dovodi nas do toga da se zapitamo koje su to sile koje odreuju takve oblike. Uopteno govorei, to su one sile koje omoguavaju stvaranje spiralnog modela. Primetimo da spirala nije svojstvena samo D N K . Na molekulskom nivou, otkrivamo je kod proteina. Na nivou or ganizama, ona se prepoznaje u lisnim spiralama i u obliku1 Mandala: bukvalno, ona predstavlja k r u g , p r e m d a njegova slika biva u s l o n j e n a ; to je u isto v r e m e saetak prostorne manifestacije, slika sveta i i s t o v r e m e n o predstava i aktualizacija boanskih moi.

Pokazali smo kako osobinu molekula odrava udvajanje koje dovodi do pojave drugog molekula D N K a zatim do druge elije deobom prve (dakle, radi se o mehanizmu ouvanja genetikog naslea). Takoe smo tano odredili kako je ova osobina bila koriena u funkcionisanju te elije. Kada

opisujemo sile ukljuene u uspostavljanje spirale, prelazimo na nivo definicije osobina energije koja je sposobna da oivi ovaj molekul. Dakle, na ovom stupnju smo zaista suoeni s dvojstvom energija/materija. Doista, ako beleimo razliite

oblike D N K j to inimo zato to je sam sistem sila koji ih je stvorio bio promenljiv. Tako je oblik makromolekula materijalni izraz energetskog potencijala.

Na taj nain smo mogli da klasifikujemo razliite tipove oblika i da ih veemo za razliite tipove sistema sila koje su, na kraju, odgovorne za sve elijske podstrukture, i u torn smislu moemo rei kako je elija delo informacione energije spirale. Dajui nekoliko primera, pokazaemo kako je ova energija sposobna da strukturira razliite sastavne delove elije.

Trea glava

S T V A R A L A K A A K T I V N O S T S P I R A L E : BANKA PODATAKA SPOSOBNA DA SE REPROGRAMIRA

Ovi specifini oblici D N K mogu se otkriti u toku izvesnih izmena programa koje se dogaaju tokom razvia. U fizioloskim procesima., navedimo etape embriogeneze (to se isto toliko odnosi na biljke koliko i na ivotinje i na oveka), i etape diferencijacije, p o p u t puberteta kod oveka, cvetanja kod biljaka, itd. U patolokim sluajevima, svi stresovi (fiziki kao i psihiki) koji dovode do pojave bolesti, dovee, takoe, do znatnih p r o m e n a ovih oblika. Da bismo ilustrovali kako je molekul D N K sposoban da primi i prenese signal ili poremeaj na daljinu, daemo jedan primer. Radi se o indukciji cvetanja: etapi razvoja posebno prouavanoj u biljnoj fiziologiji, naroito u vezi s njenim praktinim primenama (dobijanje semena i plodova, selekcija, oplemenjivanje biljaka). Kada prouavamo D N K neke biljke na vegetativnom stupnju (to e rei izvan perioda cvetanja)., molekule moemo okarakterisati njihovom duinom, sastavom, specifinim oblicima koje m o g u imati u toku funkcionisanja i, u sluajevima pogodnim za posmatranje, samim nizom baza molekula. U ovim privilegovanim sluajevima, ako se vratimo predstavi D N K u vidu knjige, to znai da izvanredno poznajemo ono to je u torn poglavlju napisano. Studija specifinih oblika D N K je omoguila da se pokae kako na vegetativnom stupnju kod biljke u stvari funkcionie samo jedan beskrajno mali deo elijske D N K , to je suprotno onom to se dogada kod bakterija i virusa, kod kojih je, praktino, glavnina D N K stalno u funkcionisanju. Ovo funkcionisanje povlai za sobom

prisustvo specifine informacione R N K i specifinih proteina. K a d a su uslovi sredine povoljni (osvetljenost, temperatura, step e n vlanosti, itd.), cvetanje je indukovano. T a d a vidimo da se pojavljuju nove informacione R N K i novi specifini proteini. M o e m o pomisliti kako je jedno novo poglavlje knjige otvoreno, dok se p r e t h o d n o poglavlje zaklopilo, i da je tako neki drugi deo spirale u igri. . . A nije tako, to nije dovoljno! U stvari, primeujemo da su same osobine energije ukljuene u spiralu izmenjene i da je, sledstveno tome, i sama spirala promenjena. Kako se ovo moe dokazati? K a d a odreujemo koliinu D N K koja je prisutna u eliji u toku faze nazvane indukcijom cvetanja, konstatujemo znaajno poveanje reda 4 0 % . N o , ovo poveanje n e m a nieg zajednikog s eventualn i m kasnijim deobama elija o kojima je re. Ova injenica podsea na ono to je bilo primeeno 1968. godine na dinovskim hromozomima pljuvanih lezda insekata i u jajnim elijama vodozemaca u toku stupnjeva embriogeneze. Autori koji su pokazali ove injenice prvo su mislili da je re o prolazn o m poveanju broja gena 1 sposobnih da kodiraju jedan esencijalni protein u razvoju insekata ill u fazi embriogeneze. Od tada, generalizacija ovog fenomena i napredak tehnika molekularne biologije omoguili su da se pokae kako se ne umnoavaju samo geni ve i regulatorni nizovi baza. Ovaj fenomen je bio nazvan amplifikacija. Ovako amplifikovani nizovi baza D N K se na dinamikom stupnju prepisuju ukoliko su to strukturni nizovi, ili interveniu na neki nain u funkcionisanju gena koji se s njima dodiruju ukoliko su to regulatorni nizovi baza. S ovim u vezi treba rei da se dugo verovalo kako specifini enzimi, zvani nukleaze (dezoksiribonukleaze) unitavaju ove nizove poto su oni obavili svoju funkciju. U toku poslednjih godina postalo je mogue pokazati da se, u stvari., neki amplifikovani nizovi baza u eliji odravaju i ponovo ukljuuju u p r e t h o d n o postojeu D N K koja je, u toku ove prolazne faze, bila duboko preureena (prekidi, razgradnje, amplifikacija, translokacije, inverzije, itd.). Osobine ovih delova D N K , koji su bili amplifikovani, a zatim promenili mesto, sasvim su uporedive s onim to jeG e n : elementarna jednog organizma.1

od 1957. godine opisivala Barbara M e k Klintok (Barbara McClintock) kod kukuruza i o n i m to je poslednjih godina opisivano na transpozonima (6). Ali, u ovom trenutku, ne z n a m o da li su sve osobine transpozona primenljive na ove molekule koji su, na neki nain, obdareni sveprisutnou. Kapaciteti amplifikacije jednog genoma promenljivi su zavisno od vrste, jedinke, elije i prouavanog fiziolokog stanja. T a k o kod nekih biljaka ili ivotinja do danas nije bilo mogue pokazati ovu e t a p u ; ali, b u d u i da je ona prolazna i da dotie samo jedan beskrajno mali deo D N K , neophodno ju je traiti u povoljnim trenucima, koristei prilagoene tehnike a posebno radioaktivne izotope. T r e b a , medutim, primetiti kako bilo koji niz baza D N K n e m a neizbeno mogunost da se amplifikuje. Izgleda da je ova sposobnost vezana za prirodu niza, za broj baza u njemu, i naroito za topoloku organizaciju tih nizova. Ovde ponovo nailazimo na prostorno-vremenski aspekt koji, u ovom sluaju, objanjava funkcionalne kapacitete jednog dela D N K u funkciji takastih karakteristika mikrosredine tog molekula u datom trenutku. Meutim, uopteno govorei, izvesne o d r e e n e oblasti hromozoma imaju vei kapacitet amplifikacije u odnosu na hromozome u celini. Radi se o ponovljenim nizovima baza konstitutivnog heterohromatina 1 specifino lokalizovanog u centromerama, u sekundarnom suenju i na krajevima hromozoma zvanim telomere (si. 5). Dakle, prema morfologiji jednog hromozoma moemo odrediti njegove potencijalne kapacitete amplifikacije u funk ciji sredine. K a d a je h r o m a t i n difuzan, drugim reima u toku elijskog perioda (zvanog interfaza) u kome elija stvara R N K i proteine, ti isti ponovljeni nizovi baza se nalaze na periferiji jedra, i oni su ti koji e prvi doi u dodir sa signalima sredine kada oni b u d u izmenjeni. Analizirajmo sada dinamiki ono to se dogaa u D N K kada su, na primer, trajno izmenjeni vlanost, stepen osvetljenosti ili temperatura u toku indukcije cvetanja (si. 9). Signali okoline e izmeniti izvestan broj jona i malih molekula sposobnih da p r o u kroz elijsku membranu na1 Konstitutivni fakultativnom", koji

kvalitativna jedinica funkcionisanja g e n o m a

heterohromatin: karakteristika zavisi od fiziolokog stanja.

vrste

nasuprot

takav nain da e promene okoline izazvati p r o m e n e u u n u tarelijskoj sredini. U torn smislu, elijska m e m b r a n a igra ulogu diskriminatorne barijere izmeu spoljanje i unutranje sredine. Ona e na neki nain filtrirati informaciju koju prenosi okolina. Na optem planu, iz ovog proizilazi promena p H , jonske snage, i transmembranskog potencijala, u isto vreme i na kvalitativn o m i na kvantitativnom nivou. Ove izmene unutranje sredine bie malo-pomalo prenete do mitohondrija, hloroplasta i, naravno, jedra, i tu e ponovo rezultirati p r o m e n a m a u mikrosredini nizova baza D N K .

Koje promene e proistei iz promene mesta jednog del a DNK? Fiziari su oko 1972. godine otkrili (7) jednu osobinu molekula D N K iz koje, izgleda, proistiu posledice vrlo znaajne za razumevanje njegovog naina funkcionisanja. Ta osobina jeste sposobnost ovog molekula da informaciju prenese na daljinu; ova osobina je nazvana teleakcija. Njihova prouavanja su pokazala da sposobnosti niza baza D N K da se otvore ili zatvore zavise od prirode okolnih nizova nukleotida. Ova osobina je u poetku bila vrlo poetino nazvana disanjem D N K " {breathing DNA). Oni su radili na sintetikim polimerima jednostavne strukture tipa ]0 do 15 parova A - T koji su se smenjivali s 15 do 20 parova C-G. Analizirajui krive termike denaturacije, pokazali su da je susedstvo oblasti bogatih sa (G-C) stabilizovalo oblasti bogate sa (A-T) i o b r n u t o , da je susedstvo oblasti bogatih sa (A-T) destabilizovalo oblasti bogate sa ( C - G ) . Tako, poto je opisan topoloki niz specifinih traka svakog hromozoma, pokazan je i topoloki niz na molekulskom nivou, niz kod koga jedan od sastavnih delova predstavlja smenjivanje blokova bogatih sa (A-T) i bogatih sa ( C - G ) . Ovi procesi teleakcije se naroito odvijaju kada se jedan molekul (nazvan ligand), na primer neka droga, vee za ovu ili onu bazu mo lekula D N K i tako lokalno izmeni konformaciju molekula, drugim reima konformaciju spirale. Ovo delovanje se moe izraziti otvaranjem ili zatvaranjem lanca D N K : dinamike osobine susednih oblasti e biti izmenjene zavisno od prirode Uganda, od niza baza za koji se vezao i od nizova koji se nalaze u susedstvu mesta njegovog vezivanja. Ove dinamike osobine, koje je izmenio signal koji je, pak, prenet susednim nizom, mogu se uporediti s osobinom talasa iji pravac, frekvencija i amplituda zavise od osobine primljenog signala i od karakteristika primaoca, u ovom sluaju od niza baza D N K . Zasad smo videli da ovaj proces zapoinje kada neka, obino specifina supstancija dostigne D N K . Koje supstancije normalno stiu do D N K u toku ivota elije? Mnogi kandidati su potencijalno mogui: mali molekuli, eeri, aminokiseline, peptidi, joni, voda, a takode i svi signali sredine sposobni da dovedu do promene propustljivosti m e m b r a n e a time do promene unutranje sredine, one unutranje sredine koja odreuje podruje jedne jedinke a za

Upravo e ukupnost ovih promena sredine prouzrokovati amplifikaciju i premetanje nizova baza D N K u oblastima sposobnim da podnesu ove promene.

koju je Klod Bernar [Claude Bernard (8) ] govorio da je o d govorna za h o m e o s t a z u " 1 nekog bia.

za oveka) to isto smenjivanje blokova bogatih adenin-timin o m i bogatih citozin-guaninom, koji su upravo lokalizovani na periferiji jedra, u ponovljenim nizovima konstitutivnog heterohromatina. Sada imamo utisak da su svi delovi scenarija na svom m e s t u : p r o m e n e spoljanje sredine, koje filtrira membrana, bivaju prenete unutranjoj sredini koja, posle itave serije savladavanja m e m b r a n a (novih barijera), te promene dostavlja D N K , koja e, ako su okolnosti povoljne (ako je trenutak dobro izabran) p r o m e n i t i redosled i tako moi da prenese genima jedan novi signal. U m e s t o zakljuka m o e m o rei kako je unutar ovih regulatornih nizova baza mogua velika labilnost, kao da je okolina, na energetskom nivou, proela svojim specifinim obelejem delove knjige D N K koje bismo mogli da uporedimo s praznim stranicama. Ako bismo bili oprezniji, mogli bismo govoriti o stranicama na kojima je zapisan koncept teksta, a ne o praznim stranicama, u onoj meri u kojoj amplifikacija i premetanje ne moraju uvek biti uspeni. Da bismo celinu ovih etapa ilustrovali, saeto smo ih prikazali na slici 10. Blokove bogate sa A - T oznaili smo sa 0, a one bogate sa C - G oznaili smo sa 1. Simbolino smo pokazali da je naizmenini niz 010101, amplifikacijom i premetanjem promenjen u niz 001001, koji e preneti signale koji se razlikuju od onih signala koje je dao prethodni niz. U stvari, uzimajui u obzir minimalne i maksimalne duine blokova 0 i 1 i njihov sastav, postoji samo konaan broj mogunosti molekulskih redosleda.

Mogli bismo pomisliti kako smo daleko od onog metra D N K vrlo posebnog sastava koji e propisati itavu nau budunost. M e u t i m , iznenaenje! U svojim molekulima D N K , mi posedujemo (i to je istina kako za bakteriju tako i1 Homeostaza: skup biohemijskih> fiziolokih, psihikih procesa koji omoguavaju ravnoteu j e d n o g bia u sredini u kojoj se ono nalazi.

Cetvrta glava

IGRA SPIRALE: HARMONINA ORKESTRACIJA N J E N I H ELEMENATA

Molekul D N K je sposoban da na daljinu prenese signal date frekvencije., intenziteta i amplitude. M o e m o rei da spirala vibrira i da vibracija biva prenesena ovoj ili onoj o b lasti koja je udaljena od mesta primanja signala, oblasti koja tada poinje da stvara specifian proizvod (informacionu R N K i proteine). Primanje signala i njegovo prenoenje na efektor genskog tipa na elijskom nivou objanjava nain na koji energija (vibratornog tipa) moe da b u d e transformisana u materiju. Takoe moemo imati suprotnu situaciju, drugim reima situaciju u kojoj prenoenje jednog signala, naprotiv, zaustavlja aktivnosti oblasti genoma o kome je re. U toku razvia, celina blokiranja i otvaranja oblasti genoma pomou signala okoline ogleda se, dakle, u aktivnostima koje mogu izgledati n e u r e e n e : jedno poglavlje je otvoreno, drugo je zatvoreno. M e u t i m , ako blie pogledamo, nije bilo koje poglavlje otvoreno ili zatvoreno. U ovoj igri delova D N K postoji harmonina orkestracija razliitih elemenata, orkestracija koju posebno prouzrokuje injenica da se svako p o glavlje nalazi na vrlo odredenom mestu zavisno od stanja razvoja razmatrane elije. Videli smo da se svaki deo D N K udvojio i prepisao u odredenom trenutku, zavisno od svog mesta du molekula D N K prisutnog u ovom ili onom hromozomu. Isti je sluaj i s amplifikacijom. No n a m a je takode poznato da ova udvajanja (delimina ili potpuna) i prepisivanja indukuju signali okoline i da se prenose teleakcijom. Dakle, moemo rei da je, u stvari, harmonizator naprosto okolina, ali je ono to e

se dogoditi u n a p r e d strukturirano u izvesnom redu. Sredina 6e, dakle, u odredenim trenucima samo otkriti prethodno postojei red. T a k o , u sluaju biljnih elija koje su nazvane totipotentnim, mogue je pokazati da moemo stvoriti celu biljku na osnovu jedne jedine elije, to e rei da jedna jedina elija sadri sve gene sposobne da stvore bilo koju eliju ili deo sloenog organizma, p o p u t stabla ili ak itavog drveta. Sva poglavlja su prisutna i rasporeena dobrim r e d o m : ostaje samo da se razume nain itanja. Ali ukljuenje ovog programa dovee do hromozomskih preuredenja koja e imati za posledicu da se u ovom ili o n o m trenutku poglavlje ita u neminovnom redosledu. Ova operacija osigurava koherenciju razmatranog organizma. TJ sluaju ivotinja i ljudi, totipotentnost postoji na nivou najjednostavnijih organizama, ali se progresivno gubi tokom razvoja. Kako se dogodilo da ova osobina totipotentnosti b u d e izgubljena? Kako se bie uslonjava, nastaju nova medudejstva izm e u razliitih sastavnih delova sistema; ova meudelovanja su n a m u ovom t r e n u t k u malo poznata, tako da izgleda apsolutno n e o p h o d n o da se postavi p r o b l e m totipotentnosti u funkciji nivoa sloenosti. Ovaj nivo sloenosti ne moe biti jednostavno opisan biohemijskim reakcijama sinteze i razgradnje i procesima regulacije pravolinijskog ili krunog tipa. Kao to emo u nastavku videti, potrebno je uzeti u obzir i druge faktore, vezane za osobenosti sastojaka ive materije koje se iznenadno pojavljuju.

Drugi deo

A L H E M I J S K I M E T A L I U NASIM HROMOZOMIMA

P r e nego to pristupimo opisivanju vibratornih nivoa elije koji m o g u biti dovedeni u vezu s nivoima svesti, neophodno je da opiemo izvesne osobenosti naih hromozoma, a posebno njihove elektromagnetne osobine. N a i m e , u p r v o m uoptavanju, raspodela elektromagnetn i h naelektrisanja indukuje razliite vibratorne nivoe. Ako r a z m a t r a m o neki polimer koji, na primer, poseduje nejednaku raspodelu pozitivnih i negativnih naelektrisanja, to e dovesti do razlike potencijala koja se na vibratornom nivou iskazuje u vidu takvih pojava koje e okolinu molekula naruiti na ritmian nacin, o emu govori provoenje odredenih vibratornih frekvencija. Dakle, ako su dva susedna mole kula podvrgnuta ovim vibratornim poremecajima, iz toga e proizai specifina meudelovanja (slina meudelovanjima koncentrinih talasa koji se meaju kada su dva kamena baena u vodu). Ako se ovi poremeaji odravaju u nekom ritmu, videemo da se pojavljuju karakteristini oblici koje e, u stvari, prouzrokovati animacija" vibratornih nosilaca razliitih osobina i to vibracijama odreene frekvencije i amplitude. Videemo da, zavisno od nosioca koji razmatramo (voda, makromolekul, ulni organ, koa ili, pak, jedinka u celini), dobijamo razliite materijalizacije ovih vibracija. 1 Osobine koloida jesu one osobine koje ivim elijama daju sve njegove karakteristike, i na t i m istim koloidima pokazana su delovanja na daljinu (teleakcije).1 Koloid: m o l e k u l ija je molekulska m a s a vea od pravog rastvorka a manja od estica u suspenziji i ije se krajnje veliine kreu od 0.1 do 2 m i k r o m e t r a ili 100 do 2000 n m . R e koloid potie od grke rei koja oznaava lepljivo.

Fiziko-hemijski zakoni tela u pravim rastvorima ne m o g u se primeniti na koloidne rastvore. N a p o m e n u l i smo da materijalizacija vibratornih energija na nivou D N K dovodi do razlika potencijala. Pojam razlike potencijala odreenije emo objasniti na biolokom nivou. Onaj m e t a r D N K koji je prisutan u svakoj eliji nije jedini sastojak jedra. Okruen je drugim sastojcima (ili sam okruuje druge satojke) koji e uestvovati u davanju oblika jedinicama zvanim hromozomi. Zato je nemogue, ak i s najblaim moguim postupcima ekstrakcije, izolovati celovito ovaj m e t a r D N K . Ipak, analiza slika dobijenih na elektronskom mikroskopu suprotstavljena rezultatima tehnika globalnog doziranja D N K zaista n a m pokazuje da je re o niti debljine 2 nanometra, vrlo uvijenoj oko same sebe, koju u torn obliku odrava itav niz sastojaka koji cine deo same strukt u r e hromozoma. Re je posebno o proteinima: histonu (baznom proteinu vrlo bogatom baznim aminokiselinama) i kiselim ili neutralnim proteinima, ribonukleinskoj kiselini ( R N K ) male molekulske mase, zvanoj hromozomska R N K , jonima metala (natrijumu, kalcijumu, magnezijumu, itd.) i molekulima vode. Pojednostavljeno se moe rei da su nasi hromozomi sastavljeni od dezoksiribonukleata baznih metala. Negativna naelektrisanja fosfata, u viku, privlae p o zitivna naelektrisanja jona natrijuma, kalijuma, kalcijuma, itd., ili, pak, pozitivna naelektrisanja baznih aminokiselina (histona). K a d a izolujemo molekul D N K , prinudeni smo da raskinemo njegove hemijske veze, na razne se naine dovijajui da suvie ne razorimo sam molekul D N K (9). Jasno je da ove tehnike ekstrakcije ne mogu biti savrsene i da, u najveem broju sluajeva, gubimo delove D N K ili pak, na mnoge naine menjamo konformaciju molekula.

Prva glava

M E T A L I HVATAI I PRENOSIOCI ENERGIJE

U toku poslednjih desetak godina, neki od molekula D N K su bili opisani kao molekuli koji poseduju nenormalne" osobine (10). Zato? Naprosto zato to ovi molekuli nisu imali karakteristike ortodoksne ogoljene D N K , drugim reima D N K sastavljene od dva lanca (fosforna kiselina i eer), koji su izmeu sebe povezani vodoninim vezama uspostavljenim izmeu etiri baze. Posebno su nas zainteresovale ove ne normalne osobine u onoj meri u kojoj smo konstatovali da proporcija D N K koja poseduje te osobenosti varira zavisno od fiziolokog i patolokog stanja. To je ono to se, naime, dogada, na primer, u D N K izolovanoj iz kancerogenih elija. Ovim povodom je znaajno primetiti kako naunici za sebe stvaraju n o r m e i kako reaguju na pojam anomalije" ili nenormalnosti". Na to smo, u vezi s procesom amplifikacije, u prvom delu ve ukazali: poto D N K izmedu dve deobe ostaje stalna, nemogue je (mislilo se) da amplifikacija postoji, ak i ako se ta amplifikacija tie jednog milijarditog dela jednog milimetra D N K . Bilo je potrebno dvadeset go dina da ovaj fenomen b u d e prihvaen, naroito zahvaljujui usavravanju tehnologija izuzetno finih analiza. Od trenutka u kome su velika imena genetike ove nizove baza okarakterisala kao n e n o r m a l n e " , broj istraivaa sposobnih i spremnih da ih ispituju smanjio se eksponencijalno. Samo je preostalo nekoliko marginalnih koji, u svojoj velikoj nesvesnosti, smatraju da moemo ostvariti napredak u nauci prouavajui fenomene nazvane n e n o r m a l n i m " . Istorija nauke obiluje podacima ovog tipa, gde se sreu i druga, ne manje velika

imena, na p r i m e r Paster (Pasteur), Bean (Bechamps) i Krik, da samo njih navedemo (11). Moemo konstatovati da od trenutka u kome je jedna teorija u modi, sve injenice koje su u suprotnosti s torn teorijom bivaju odstranjene jednom vrstom samocenzure. N o , kao to emo kasnije videti, ove kontradikcije su, u stvari, samo p r i v i d n e ; one potiu iz injenice da smo, posebno u biologiji, ovladali vrlo malim brojem fenomena. Traimo i odreujemo odnose izmeu sastavnih delova nekog sistema, dok vrlo esto ne poznajemo ni prirodu niti broj sastavnih delova tog sistema. U vezi s ovim, videemo lepe primere s kosmikim talasima i telurskim tokovima. Prouavajui m e h a n i z m e kancera, naa ekipa je, dakle, primetila da su ovi n e n o r m a l n i " molekuli bili prisutni u relativno znaajnim srazmerama u D N K izolovanim iz razliitih tumorskih tkiva. Ovi molekuli trpe transformacije (kvalitativne i kvantitativne) u toku etapa razvia, kao to su embriogeneza, diferenciranje, tumorizacija, koje podrazumevaju p r o m e n e programa razvia. U odnosu na ogoljenu D N K , ovi molekuli su se ponaali kao da su ih destabilizovali ligandi. Rafinovanim tehnikama smo pokazali (12) da su nenorm a l n e " osobenosti ovih molekula D N K poticale od prisustva metala u unutranjosti dvostruke zavojnice, metala koji su izazivali p r o m e n e konformacije u odnosu na osobenosti koje su prouzrokovali metali vezani za fosfate ili u odnosu na molekule koji su bili sasvim ogoljeni. Mnogi autori su od 1958. godine upozoravali da D N K sadri metale u obliku tragova, ali se nisu interesovali za tip vezivanja i esto su mislili da su se ovi metali mogli vezati tokom faza frakcionisanja D N K . N a s u p r o t ovome funkcija baznih metala (natrijuma, kalijuma) i bazno-zemljinih metala (kalcijuma, magnezijuma) ve odavno je bila poznata. Znamo da su oni stabilizovali dvostruki lanac vezujui se za fosfate, to e rei da to ima vise natrijuma ili kalijuma vezanog za D N K , treba vise energije da se dvostruki lanac otvori i da se dovede u stanje funkcionisanja. Koji su ti drugi metali?

iva, itd., koji imaju sposobnost da se vezuju za baze D N K a ne vie samo za fosfate. Umesto da molekul stabilizuju (vezujui se za spoljanju stranu dvaju lanaca), oni e ga, naprotiv, otvoriti (destabilizovati), vezujui se za unutranju stranu, izazivajui tako jednu vrstu bubrenja koje predstavlja lokalni poremeaj sklon da se na razliite naine razvija (to ponovo upuuje na koncept talasa i teleakcije, kao to emo to kasnije odredenije videti). Tako, dok bazni metali, vezujui se za spoljanju stranu lanca D N K , poveavaju njegov otpor p r e m a otvaranju, ovi drugi, vezujui se za unutranjost lanea, naprotiv poveavaju njegovu mogunost za otvaranje. Ovo smo mogli da dokaemo pokazujui da jedna standardna D N K nije uvek otvorena na 90 C u uslovima jonske snage koji oponaaju jonske snage ive elijej ali, naprotiv, ako ta D N K sadri jedan a t o m bakra u nizu od 50 parova baza, ona se otvara na prosenoj temperaturi tela: na 37C.

Od sutinskog je znaaja rei da su u pitanju metali koji pripadaju prelaznim serijama tablice Mendeljejeva, kao to su bakar, gvoe, m a n g a n , kobalt, nikal, zlato, srebro,

D r u g a glava

PRENOENJE INFORMACIJE PREKO METALA

Sada je potrebno neto rei o procesu koji metalu omoguava da dode do lanca D N K i da se za njega vee. Prvo je nuno napraviti razliku izmeu dve vrste nizova baza D N K , u funkciji njihovih dveju posebnih uloga, to n a m omoguava da razlikujemo dva tipa genetikih kodova. 1) Strukturni nizovi (ili strukturni geni) prisutni su u jednoj Hi vise kopija i cine glavna poglavlja knjige D N K . Oni su ti koji e dovesti do sinteze proteina u skladu s procesom koji smo p r e t h o d n o analizirali i koji moemo shematski predstaviti na sledei n a i n :

metali, bilo za same baze, bilo za baze i fosfate, menjajui konformaciju itavog regiona molekula. Ovi nizovi se ne prevode, ve e, naprotiv, igrati odluujuu ulogu u procesima regulacije. Zamislimo, dakle, jedro u periodu interfaze u kome se h r o m o z o m i ne pojavljuju, ali u kome je D N K na neki nain rastvorena" u jedarnom soku, ostavljajui da postoji samo nekoliko guih gomila hromatina nazvanih heterohromatin o m , u kojirna se nalaze ponovljeni nizovi baza koje emo na slici 11 predstaviti blokovima 1, 2, 3 . . . n. Svojim poloajem na periferiji jedra, ove heterohromatske oblasti predstavljaju nizove baza koji primaju signale, u onoj m e r i u kojoj e oni biti prvi koji primaju energetske i informacione uticaje koji potiu iz elije, dakle, ire uzeto, iz spoljanje sredine. Z a t o moemo rei da je heterohromatin povlaena meta za sve vrste spoljanjih pokretaa kao to su, na primer, virusi, hemijski kancerogeni i zraenja.

2) Ponovljeni nizovi , tako nazvani jer postoje u m n o gobrojnim kopijama, esto su grupisani na povlaenim mestima na periferiji jedra. Oni u periodu interfaze, izmeu dve mitotike deobe, predstavljaju konstitutivni heterohromatin. To su specifine frakcije D N K za koje e se vezatiPonovljeni nizovi: tivnim. nizovima.1

1

jo

nazvani

uestalim,

razvuenim,

repeti-

Isto tako iz spoljanje sredine i, u irem smislu, p u t e m ishrane jedinke (ivotinje, biljke ili oveka), joni metala, koje dovode molekuli-prenosioci nazvani helatanima, proi e kroz jedrov ovoj. U elijama, u stvari, postoje pravi land prenosnika metala koje predstavljaju aminokiseline, peptidi, proteini, poliamini, faktori rasta i hormoni.

Joni metala e se, dakle, vezati bilo za baze, bilo za baze i fosfate lanca D N K , menjajui njegovu konformaciju. Da bismo objasnili vezivanje metala za izvesne povlaene oblasti lanca D N K , uveli smo pojam m e t a l o - D N K . Da bi jedan metal uao u odreenu oblast D N K , p o trebno je da se lanac otvori; isto tako, ako je metal osloboden, lanac se zatvara. Metal donosi energiju potrebnu za otvaranje lanca. Ulazak ili izlazak metala, dakle, funkcionie kao jedna vrsta signala. T a k o poremeaj stvoren otvaranjem ili zatvaranjem lanca (to samo po sebi predstavlja energetsku informaciju) moe biti p r e n e t na izvesnu udaljenost nizovima baza koja ga registruju : to je ono to je bilo nazvano teleakcijom, pa ak i disanjem D N K " . Kako ova informacija moe biti preneta na daljinu?

i brava se otvorila. Videemo da energiju donosi sani metal to su vibratorne energije ili je prenosi na neki vibratorni nosilac, na p r i m e r vodu. Informacije koje potiu iz spoljanje sredine su mnogostruke; u funkciji njihovih respektivnih osobina, koje se mogu dovesti u m e u s o b n i odnos sa specifinim energijama, infor macije e dostii ovaj ili onaj poseban niz baza. Na primer, energija Ei dostii e blok 1. Na nivou blokova, nizovi baza D N K m o g u ili da se otvore da bi pustile metal da u e , ili da se zatvore, oslobaajui jon metala. Dakle, dobijamo:

U lancu D N K , na nivou ponovljenih nizova konstitutivnog heterohromatina, postoji jedna posebna strukturna organizacija; naime, nain na koji se 4 baze vezuju za fosfate i eere stvara smenjivanje blokova, bilo bogatih sa C - G bilo bogatih sa A - T . Predstavimo simbolino blokove bogate sa A - T sa 0, a blokove bogate sa C - G sa 1. Njihovo smenjivanje u lancu daje 010101. Ove nizove 010101 nazivamo prenosnim nizovima.

Tako imamo jedan binarni kod koji e preneti informaciju du dvostruke zavojnice, sve do strukturnih gena. Ova sposobnost prenoenja informacije je vezana za termodinamike osobenosti koje zavise od duine i prirode nukleotida svakog bloka. Naime, na poetku energiju (koju donosi metal) treba preneti da bi taj lanac, koji funkcionie kao patent-zatvara, mogao da se otvori. Da bi se pojednostavilo, moemo u p o trebiti simbol kljua i b r a v e : niz baza D N K predstavlja bravu, a metal je klju. P o t r e b n a je energija da bi se klju okrenuo

K a k o se okolina menja, informacije koje potiu iz spoljanje sredine bivaju razliite, a kako ta energija biva izmenjena, tako e i specifina informacija izmeniti itav lanac prenoenja. Energija 2 e, na primer, dostii blok 2. Binarni niz e p r e t r p e t i p r o m e n u i postae 011011011; to je ono to se naziva amplifikacijom. E2 2 011011011 E3 3 001001001 itd.

Izabrali smo smenjivanje 011011011 da bismo simbolino predstavili fazu diierenciranja a smenjivanje 001001001 da bismo predstavili j e d n u fazu neoplazmike indukcije (vezane za kancer). M e u t i m , ono to je vano jeste to da jedino postoji konaan broj moguih redosleda, i to iz termodinamikih razloga. Sada smo, dakle, suoeni, ne vise s jednom jednostavnom fiziolokom ili hemijskom mainerijom, ve s prenosom razliitih energetskih osobina. Prepoznavanje jednog dela D N K od strane metala jeste fiziko-hemijski p r o b l e m ; m e u t i m , kao to smo ve primetili, metal se ne moe fiksirati bilo gde. Izabrano mesto je, dakle, povlaeno mesto. Izvesne osobine signala prepoznae istovetne osobine niza baza D N K . Tako e neki signali proi, ili nee proi, u funkciji osobina prenosnih nizova (0101) i njihovog specifinog smenjivanja. U ovom d r u g o m genetikom kodu, koji je predstavljen binarnim nizom, mi zaista i m a m o mogunost p r o m e n e informaeije i njenog prenoenja sve do strukturnih gena. D r u g i m reima, ovde se pokazuje sposobnost genetikog koda da promeni svoj program u funkciji signala okoline. T a k o , p o d dejstvom onkogenih pokretaa kakvi su virusi, antimetaboliti, zraenja, ovi nizovi baza D N K tee da se preseku, povlaei za sobom pojavu hromozomskih aberacija. One na taj nain mogu da se amplifikuju, da izvre inverziju, da se premeste (translociraju), i jasno je da e ove p r o m e n e uestvovati u menjanju izraajnosti (ekspresije) genetikog koda susednih strukturnih nizova baza D N K . Faze amplifikacije koje smo upravo opisali omoguavaju m e t a l o - D N K da prenese, u skladu s uslovima mikrosredine, bilo informaciju indukcije deobe, bilo informaciju indukcije 1 2 faze diferencijacije i dediferencijacije . Oigledno je da ova amplifikacija dotie samo vrlo specifine nizove baza D N K , zbog ega je ovu osobenost i bilo teko otkriti i analizirati. Uloga metala u indukciji kancera Primetili smo da se sadraj metala u eliji, a posebno u D N K , znaajno menja u toku kritinih faza razvia kakve su1 Diferencijacija: faza p r o m e n e p r o g r a m a razvia koja se najee izraava poveanjem specijalizacije i istovremenim gubitkom sposobnosti prilagoavanja. 2 Dediferencijacija: faza povratka u n a t r a g u p r o g r a m u razvia.

cvetanje, pubertet, embriogeneza i sve faze stresa. U toku tih istih perioda, na nivou prenosilaca metala bile su otkrivene promene koje su sasvim uporedive s ovim promenama. T a k o se, u sluaju kancerogenih elija, pojavljuju novi prenosioci, t i m vise helatantni to su elije kancerogenije; kancerogenoj eliji je, da bi funkcionisala i da bi se umnoavala, u stvari potrebno daleko vise metala nego zdravoj eliji. Kako moe biti preneta informacija kancera? Iz analize koju smo upravo napravili jasno proizilazi da se svaka prom e n a programa dogada u toku onog to zovemo amplifikacijom. Dakle, bilo da je u pitanju embriogeneza ili pubertet, ove etape razvia kod jedinke odgovaraju stanju stresa. Indukcija kancera se, dakle, dogaa u toku amplifikacije, kada je jedinka u stanju stresa. Opiimo jasnije ovaj proces: ako postoji interferencija izmedu amplifikacije nizova baza D N K i kancerogenih pokretaa, ti pokretai m o g u da p r o m e n e bilo nizove bogate sa G C , bilo one bogate sa A T . U sluaju virusa koji imaju D N K ili virusa koji imaju R N K , koji sadre nizove baza koji odgovaraju nizovima D N K ili R N K elije, novi redosled koji poseduje informaciju o kanceru moe indukovati preuredenja ovih nizova. Tu novu organizaciju simbolino smo predstavili nizom 001001. Ove topoloke promene uglavnom dovode do promena informacije koje se tiu brzine udvajanja D N K i elijske deobe, kao i brzine sinteze proteina. M e d u t i m , iz istog razloga, uloga metala moe biti pokazana u kontroli prenoenja patoloke informacije, i naa ekipa nastavlja svoja istraivanja na moguem zaustavljanju ili razaranju, pomou specifinog metala, lanaca koji prenose tumorsku informaciju. Naravno, postoji vise procesa regulacije sadraja metala u eliji. Tako, kada je taj sadraj vei ili kada toksini metal p r o d r e u eliju, sintetiu se tioneini, proteini vrlo bogati aminokiselinama koje sadre sumpor. Ovi tioneini su prava mesta zaplene" metala u suviku, ali oni mogu da, kasnije, u funkciji potreba elije, oslobode metale. Ovi tioneini su naroito poznati po lovljenju" toksinih metala (kadmijuma, ive, olova, itd.). Najvei deo ovih toksinih metala se zatim odstranjuje na nivou jetre i une kese (detoksikacija), ali e uvek ostati toksinih metala, vezanih za taj tionein, a nae elije ne znaju da naprave razliku izmeu jednog bitnog metala (cinka, bakra, gvoa) u suviku i jednog toksinog

metala, jer su oni na fiziko-hemijskom nivou suvie bliski, i nadalje prepoznaju ista mesta fiksiranja. Ovi rezervoari metala postoje samo kod ivotinja i oveka. U funkciji svojih potreba za metalima, elija e, dakle, pozvati u p o m o ove rezerve i tada moe doi do p r e v a r e " ukoliko ove rezerve sadre toksine metale. Ovo je jedan od tipinih vidova zagaenja k a d m i j u m o m (dim cigarete) i olovom (izduvni gasovi automobila), itd. To je takoe ono to se dogodilo u Minamati, kada su se Japanci hranili r i b o m zagaenom metil-ivom pa je jedan deo njihovog potomstva roden s u r o d e n i m m a n a m a . Ovi procesi regulacije sadraja metala koji krue vrlo su razliiti u tumorskoj eliji u torn smislu to, na primer, koliina metala u njima moe biti hiljadu p u t a vea nego u zdravoj eliji. T a k o je praktino nemogue tumorsku eliju otrovati metalima, jer su njene potrebe za metalima vrlo visoke i ona takoe moe da zapleni" sluajni viak metala koji krue. Vei broj helatantnih supstancija iz okoline elije moe isto tako da napravi kratak spoj u lancima prenosilaca metala, bilo to ih spreava da dostignu svoje mesto delovanja, bilo to one same stiu na mesto delovanja, blokirajui tako fiksiranje molekula enzima, koji predstavljaju katalizatorske pokretae. M e d u tim helatantnim supstancijama navedimo antibiotike, kancerogene, mutagene i antitumorske pokretae koji esto prenose metale sposobne da se fiksiraju za molekule D N K . Izvesni autori su pretpostavili postojanje povlaenih puteva kruenja gore opisanih droga i lekova. Toksini metali m o g u da zauzmu - mesto bitnih metala na nivou mesta delovanja na ponovljenim nizovima baza D N K i tako mogu da progresivno p r o m e n e procese prepoznavanja etapa kasnijeg razvitka. Dakle, u toku ovih poremeaja, ak i metali uhvaeni na mestima zaplene bivaju osloboeni i tako postaju sposobni da se veu za nova raspoloiva mesta u eliji.

Trea glava

Z V U N A SKALA M E T A L A

M e d u metalima sposobnim d a s e f i k s i r a j u z a D N K moemo razlikovati tri velike kategorije: 1) Prva kategorija obuhvata bazne metale: natrijum, kalijum, kalcijum, magnezijum, litijum. Ovi metali, kao to smo rekli, vezae se za fosfate, drugim reima za spoljanju stranu lanca i stabilizovae ga. O t u d a e se lanac mnogo tee otvoriti, to e rei da e izgledati kao da je D N K nema. 2) D r u g a kategorija obuhvata bakar, gvoe, olovo, zlat o , cink, kadmijum, kalaj, mangan, nikal i kobalt. Ovi metali m o g u u isto vreme da otvore ili da zatvore lanac, zavisno od svoje koliine i mesta za koje su se vezali. Oni su na tabeli II pobrojani p r e m a stepenu sklonosti da lance otvore (bakar najvie otvara).

3) T r e a kategorija je sastavljena od srebra i ive, tipino alhemijskih metala. O n i jedino mogu da otvore nove lance D N K , veoma specifine. Srebro se vezuje za parove C G , a iva za parove A T . T a k o smo otkrili da sedam metala alhemijske tradicije, d r u g i m reima srebro, iva, zlato, olovo, gvoe, bakar i kalaj, izazivaju vrlo posebne promene u molekulu D N K . Ali, ova veza s alhemijom nametnula n a m se kasnije, kada smo primetili da su specifine fiziko-hemijske osobenosti razliitih metala koje smo analizirali na znaajan nain bile u skladu s osobenostima koje im je pridavala alhemija. I z u zetno iznenaenje je predstavljalo otkrie da je iva, na p r i mer, prisutna u obliku tragova u D N K , na torn nivou izazivala p r o m e n e programa genetikog koda, dok je iva alhemiara izvanredan pokreta alhemijskih transmutacija. Otkriu specifinog meudelovanja metal/deo D N K prethodilo je suoavanje s tradicijskirn podacima, a tri glavna razloga su, uostalom, uinila nemoguim postupak u suprotnom s m e r u : naime, nismo mogli da ove metale traimo u D N K jer u to vreme nije bilo metoda dovoljno osetljivih da bi se dozirali tragovi metala u molekulu D N K . D r u g o , moda su makromolekuli D N K koje smo izolovali bili vrlo daleko od svog stanja u in vivo uslovima. T r e i razlog, koji smo u novije vreme otkrili, jeste da u fiziolokim uslovima vise n e m a ni srebra, ni ive, ni kalaja, ni olova, ve postoji samo njihov energetski otisak. N a postupak je, dakle, bio sledei: mogli smo, serijom eksperimenata, da dokaemo kako odredena hemijska osobenost odredene oblasti D N K potie od prisustva odreenog metala i, malo-pomalo, naa fiziko-hemijska klasifikacija potkrepljivala je tradicionalnu klasifikaciju. U alhemiji je sedam metala bilo vezano za sedam plan e t a : zlato/Sunce, srebro/Mesec, iva/Merkur, kalaj/Jupiter, olovo/Saturn, gvoe/Mars, bakar/Venera. M e u t i m , poslednjih vekova otkrivene su tri druge planete (Uran, N e p t u n , Pluton), kojima su pridata tri druga metala: cink, mangan, kobalt. Ali su ova skoranja povezivanja moda manje osnovana od starih. Cak i ako raspolaemo s malo naunih informacija u pogledu kalaja i gvoa, a ovaj poslednji metal je u najveoj koncentraciji u in vivo uslovima u molekulu D N K , mislimo da ova saglasnost ne predstavlja istu podudarnost. I drugi metali, a ne samo oni pridati planetama, sposobni su da se

veu za baze molekula D N K , ali p r o m e n e konformacije koje oni izazivaju manje su tipine nego one koje izaziva sedam tradicijskih metala i m o g u da b u d u kvalitativno povezane s p r o m e n a m a koje indukuje jedan od sedam prethodnih metala. M e d u t i m , ne t r e b a upasti u zamku htenja da se po svaku cenu poveu rezultati n a u n i h eksperimenata s tradicijskim podacima. Doista, ova znanja su preneta iz davnih epoha p u t e m inicijatikih lanaca i to uglavnom u simbolinom obliku. U kojoj civilizaciji (kojim civilizacijama) su ta znanja bila precizne (gotovo naune) injenice, ija su delovanja, koliko duhovna toliko i tehnika, bila p o t p u n o kontrolisana? To sa sigurnou ne moemo rei. M e u t i m , tokom istorije koju poznajemo, vidimo da, kako jedna civilizacija ulazi u period opadanja, izvesna znanja bivaju, u prikrivenom obliku, bilo zapisana, bilo upisana u muziku, arhitekturu ili u mitove, da bi bila sauvana u toku perioda opadanja. Svojevrsno, veoma precizno poznavanje ciklusa trebalo je da omogui nekim m u d r a c i m a da predvide ove periode. Tako je u Kini usmenu tradiciju Yi jinga, poznavanja zakona promene energije simbolino predstavljene sa 64 heksagrama, kodifikovao kralj Ven D o u (Wen T c h e o u ) , oko 1150. pre n.e. Blie nama, Platon je dao pisani oblik izvesnim podacima usmene tajne tradicije, koji su sezali do Egipta, a preneo ih je njegov uitelj Sokrat. T r e b a primetiti da, samim postojanjem ovih perioda opadanja, podaci, p r e m d a preneseni, vise nisu razumevani u istoj ravni kao u periodima u kojima su ti isti podaci bili otkriveni i korieni, to omoguava slutnju mogue izmene. T a k o , u periodu uspona, u kome se zasniva odreena nauka, iji se zakoni, uostalom, kontroliu njenim trenutnim (tehnolokim) korienjem, ako ta nauka potvrduje izvesne injenice tradicije, ona ih tada tano osvetljava i ponovo im pridaje njihovo pravo mesto, otkrivajui na drugi nain njihovo delovanje. Ako je, uprkos svemu, u toku prenoenja neka greka promakla ili je dolo do izmene tumaenja, nova nauka je upravo ta koja moe to da otkrije. U ovom trenutku, poto smo tek na prvim stupnjevima ponovnog otkrivanja energetske dimenzije sveta kojom se upravo bave ezoterine tradicije svih naroda, ovi preneti podaci m o g u usmeriti pravac istraivanja ili doneti neku potvrdu, ali ne moemo, bez rizika od greke, hteti da ih nasilno i a priori dovodimo u vezu s podacima eksperimentalnog istraivanja. M e u t i m , tradicijska znanja su ukljuena u globalne,

sintetike sisteme, u kojima su svi elementi harmonizovani, dok u nauci tek poinjemo da razvijamo jedan globaini sistemski pristup. T a k o su najzad mentalno i psihiko ustrojstvo eksperimentatora (premda jo delimino) uzeti u razmatranje kao elementi koji meudejstvuju u sistemu znanja. Svi ovi energetski nivoi stvarnosti, u kojima funkcioniu mentalno i psihiko, vrlo su malo poznati i jo n e m a m o dovoljno fine aparature da ih otkrijemo. Dakle, u t o m pogledu je fundamentalno uporediti tradicijske podatke, bilo koji da su, sa skoranjim najpreciznijim podacima nauke, bez unapred smiljenih ideja i bez upadanja u zamku potvrdivanja tradicije po svaku cenu, niti u zamku sistematskog odbijanja tradicijskih metoda ispitivanja, p o d izgovorom da se one veoma razlikuju od savremenih metoda.

etvrta glava

M I N I Z O D I J A K U SVAKOJ OD N A I H ELIJA

Vratimo se shemi nizova baza koji primaju signale (blokovi 1, 2, 3, itd.), postavljenih na periferiji jedra. Broj ovih nizova predstavlja konaan broj koji tek treba odrediti, ali koji je reda desetak nizova. Ovi nizovi baza e zadobiti odreen, specifian oblik, u funkciji metala koji e ih otvoriti. Ove oblike ve p e t godina prouavamo uz pomo raunara, jer izgleda oigledno da oni otkrivaju jednu posebnu osobinu energije. Ove osobine energije opisala je tradicija u okviru onoga to se naziva n a u k o m o brojevima (numerologijom), u kojoj su ti brojevi upravo dovedeni u vezu s oblicima ili figurama koje stvaraju. Svaki broj, kao i svaki oblik koji on ostvaruje (na p r i m e r broj 3 i trougao), pruaju, dakle, informaciju o osobini energije koja deluje na razliitim ravnima. Oblik dvostruke zavojnice D N K postoji samo kada D N K ne funkcionie (kada ne prenosi informacije), drugim reima kada se deli. N a s u p r o t ovome, u toku interfaze, moemo otkriti mnogobrojne oblike p o p u t onih koje smo opisali na slikama 7a i 7b. Vrlo iznenauje otkrie da u ovim oblastima primanja svaki niz baza funkcionie s jednim posebnim metalom. Bakar, na primer, otvara niz AA CA GC AG GT AC CC AA C A G C A G G T A C C C itd., olovo otvara niz C A A G GG CA AG GG itd., a gvoe otvara AT AG AC G G A A A T A G G G A A itd. (tabela I I I ) . M o e m o , dakle, pomisliti da postoji onoliko nizova baza koliko ima metala sposobnih. da se fiksiraju za unutranjustranu lanca D N K (metali grupe 2 i 3) ali, u stvari, bili smo u situaciji da pokaemo kako jedan isti niz baza moe koristiti

Tabela I I I Nizovi baza D N K sposobni da prime i prenesu signale okoline posredstvom metala ili vibratornih energija metala. N I Z O V I PRIMANJA

nizom baza koji n o r m a l n o otvara cink, i na taj nain uvesti patoloku informaciju u lanac D N K , na veliku tetu elije jer, kao to smo objasnili, ova informacija e biti preneta strukrurnim genima i nai e se, dakle, u D N K elija-kerki.

metal vrlo blizak onom metalu s kojim on normalno funkcionie. Ako jednu oblast otvara, na primer, srebro, cink, koji mu je vrlo blizak, moe da zauzme mesto srebra i, ono to je znaajno, cink, uostalom, po elijsku ekonomiju funkcionie daleko bolje. M e d u t i m , kada cink dode do niza primanja, on menja binarni niz (010101) koji prenosi informaciju i tako, dakle, menja redosled baza, to e, na primer, d a t i : 001001001, itd. (si. 13). Da bismo objasnili ovakvo ponaanje, smatramo, dakle, da je D N K prvo funkcionisala sa sedam tradicijskih metala, ali da se tokom evolucije, i to upravo zbog nedostatka srebra, ive i zlata, uz vrlo veliku cenu (u torn smislu to je mnogo elija propalo) prilagodila na funkcionisanje s metalima koji imaju bliske ali manje snane ili manje specificne osobine. Ovo smo pokazali stvarajui u laboratoriji uslove u kojima su elije koje su liene izvesnog metala sposobne, po cenu velikog p r o padanja, da naue da se razvijaju pomou vrlo bliskih metala. Uostalom, vrlo je verovatno da je to to je elija bila liena izvesnih metala povezano s osiromaenjem planete u t i m istim metalima. Ovi ogledi su n a m uz to pokazali da se i jedan toksian metal p o p u t kadmijuma moe, isto tako, koristiti otvorenim

Ako na unutranjoj povrini periferije jedra rasporedi