Molekula DNK, ki je oblikovana v dvojno vijačnico je biološki načrt izgradnje organizma. V večini primerov se tu naše znanje konča. Treba je iti dalje, globlje. DNK-molekulo si slikovno predstavljeno kot zvito lestev. Okvir ni tako pomemben, pomembne so prečne letvice, ki jih gradijo štirje nukleotidi (baze), adenin (A), citozin (C), guanin (G) in timin (T). Tu nastopijo pravila vezave. Adenin se veže zgolj s timinom, možna para sta A+T ali T+A, citazin pa le z gauninom, C+G ali G+C. Na voljo so štirje pari, ki so nanizani po celotni verigi od njenega začetka pa do konca. Torej niz parov, zaradi pravil povezave je dovolj, da par označimo zgolj z eno črko, predstavlja človeški »blueprint« oziroma človeški genom. C+C+G+A+T+T … do konca. Kje pa je ta konec? Veriga po podatkih, ki so znani, sestavlja 3 milijarde parov. V vsaki celici pa sta dve verigi, eno, ki smo jo prejeli od matere in drugo, ki je od očeta. Vsekakor gre za zelo dolg niz, če se izrazimo v nam bolj znanem jeziku, za 1,5 GB podatkov (ena veriga 750 MB). Celoten naš načrt lahko spravimo na dva CD-ja ali en DVD.

Še dve zadevi sta na tem mestu pomembni. DNK-veriga je v jedru celice v kromosomih, teh je 23 parov, skupaj torej 46 kromosomov. Kromosomi so organizirane strukture DNK v celici. Celotno verigo je »nekdo« s škarjami razrezal na 23 delov, nato pa zapakiral delčke po enega v vsak kromosom. Očetov del verige v prvi kromosom, materin pa v kromosom, ki je s prvim v paru. Poleg tega poznamo še mitohondrijski DNK – gre za organ v celici, ki je skorajda samostojen organizem, ki s celico živi v neke vrsti simbiozi. Vendar ta del za storitve poosebljene genetike ni tako zanimiv, saj se običajno uporablja za iskanje prednikov po ženski liniji – biblijske Eve!

Pomemben termin za nadaljnje razumevanje je gen. Kaj pa je gen? Gen je del zaporedja na verigi, ki je sposoben izdelovati točno določen protein (molekule, ki jih celice potrebujejo za življenje, rast ...), v bistvu pa gre za človeški izraz za tisti del verige, za katerega smo opazili, da ima točno določeno funkcijo. Ocenjeno je, da je v verigi med 20 do 25 tisoč genov. Geni so različno dolgi (število baznih parov), odvisno od njihove naloge, prav vse pa sestavljata del, ki sestavlja kodni zapis (načrt za izdelavo) proteina, in del, ki pove, kdaj je gen aktiven, koliko časa mora delovati in podobno. Povedano na »kmečki« način, ne da bi zašli v razlago RNK (ribonukleinska kislina, ki je podobna DNK) in njene vloge pri izdelavi proteinov.
Geni »izdelujejo« proteine, ki so glavne makro (velike) molekule v organizmu. Ko vidimo organizem, vidimo proteine ali nekaj, kar so ti naredili. Proteini so sestavljeni iz manjših molekul, aminokislin, v genih pa je zapisano, kako aminokisline tvorijo zaporedje (gradijo protein). Okvara v genu, torej da določen par v zaporedju ni tak, kot bi moral biti, ima lahko za posledico, vse mogoče, od bolezni pa do talentov. A o tem več pozneje. V vsakem primeru pa geni tvorijo le 1,5 odstotka celotne verige, funkcija 97 odstotkov tako imenovane »junk DNK« pa nam je še vedno zavita v dokaj gosto meglo. Predvidevajo, da ta velik kos nima nikakršnega vpliva in je ostanek evolucije, po drugi strani, pa lahko da ima tudi ta del kak vpliv, le da ga še ne poznamo – oziroma je v našem primeru tisti del, ki govori o retrovirusih in njihovi sposobnosti, da »skačejo« po genomu, prezahtevno področje in tudi nebistveno za poznavanje storitev.

VPLIV GENOV

Zaradi nenehnega podvajanja DNA lahko zaradi dejavnikov v celici ali pa zaradi vpliva iz okolja pride do razlike v zapisu. Več takšnih razlik v zapisu ali pa če do razlike pride na kritičnem mestu lahko povzroči okvaro gena. Gen ne opravlja več svoje naloge oziroma jo ne opravlja dovolj kakovostno, posledica pa je lahko razvoj bolezni. Mutacija, kakor se zadeva imenuje, ima lahko tri posledice. Lahko je koristna, organizem nekaj pridobi, nevtralna ali škodljiva. Če pride do mutacije na zaporedju zunaj gena, to običajno ne vpliva na izdelavo proteinov. Do mutacije pa lahko pride v kodnem delu gena (kjer je načrt za izdelavo gena), tedaj celica izdela drugačen protein, ali v nadzornem delu, kar pomeni, da pride do premočnega izražanja gena ali njegovega utišanja.

RAZLOČEVALNI »SNIPI«

Če bi bila celotna veriga DNK pri vseh enaka, bi naokoli gledali le kopije samih sebe, razlikovali pa bi se zgolj po tistih lastnostih, ki na katere vpliva predvsem okolica. Če pa bi bile razlike v verige prevelike, bi bili »vi« človek, »jaz« pa morda vinska mušica. Dejansko smo v 99,9 odstotkih enaki, razliko pa pomenijo bazni pari, ki so različni. Mutacije so eden od razlogov zakaj je tako, a ta fenomen za razumevanje genskih analiz ni tako pomemben. Te razlike se imenujejo posebni označevalci v genetskem zapisu (SNP – single nucleotide polymophisms) ali »snipi«. Zdaj pa se vrnimo k dejstvu, da imamo v celicah dve verigi. Snips tvorita dva bazna para, tisti na n-tem mestu očetove verige in tisti na istem mestu materine. Dobimo kombinacijo štirih črk, na primer C+G, A+T. Danes je znano okoli 12 milijonov snipsov, vsekakor preveč, da bi storitve poosebljene genetike za zahtevani denar obljubljale analizo prav vseh. Analizira se le manjši del snipov, katerih vpliv je znan. Je pa zelo pomembno, kje je snip – zunaj dela verige, ki smo ga označili za gen, znotraj njega, in če slednje, v delu, kjer je načrt za izdelavo proteina ali v drugem, nadzornem delu. Snipi so lahko razlog, da imate »vi« rjave oči, »jaz« pa ne. In prav tako imajo lahko vpliv na možnost nastanka bolezni, občutljivost na zdravila, potencialne talente in podobno.

KAJ PONUJAJO GENETSKE RAZISKAVE

Spletne storitve poosebljene genetike ponujajo analizo genetskega zapisa, ne vseh dvanajst milijonov snipov, temveč zgolj tiste, katerih vpliv poznamo. Vprašanje je, kateri so pravi in jih je treba analizirati. Pri genetsko pogojenih boleznih gre za vpliv različnih genov, ki povečajo občutljivost posamezne osebe, da zboli. To znanstveniki odkrivajo s tako imenovanimi asociacijskimi raziskavami, kjer primerjajo genetski zapis večjega števila oseb z določeno boleznijo z genetskim zapisom oseb, ki te bolezni nimajo. Če pri tem odkrijejo, da se točno določeni snipi veliko pogosteje pojavljajo pri bolnikih, kot pri zdravih, sklepajo, da so ti označevalci povezani z večjo verjetnostjo za nastanek bolezni. Povezava med snipi in geni, ki so jih pokazale raziskave, zanesljivo veljajo zgolj za populacijo, na katerih so raziskavo opravili. V glavnem pa lahko sklepamo, da je populacija Kavkazijcev v Evropi in Ameriki dovolj homogoena, da lahko rezultate raziskav za to populacijo posplošimo. Previdni pa moramo biti, ko gre za primerjavo med rasami. Ni nujno, da na primer označevalec, ki je odgovoren za nastanek bolezni pri Evropejcih, isto povzroči tudi pri Afričanih.

NIMAMO KRISTALNE KROGLE

Poznavanje snipov ni kristalna krogla za napovedovanje prihodnosti. Je pa znanstveno utemeljeno izhodišče za računanje verjetnosti, da bomo zboleli, na osnovi genetskega zapisa. Z verjetnostjo pa so vedno težave. Lahko zbolimo za določeno boleznijo, pa čeprav nam analiza pokaže zgolj 10-odstotne možnosti, ali pa ne zbolimo, pa četudi so možnosti 90-odstotne. Na razvoj bolezni vpliva tudi okolica, in uporabna vrednost storitev poosebljene genetike je ravno v tem, da izvemo, na katerih področjih nam snipi pokažejo povečano tveganje. Sledi sprememba življenjskega sloga z upoštevanjem zunanjih dejavnikov tveganja (zgolj na te lahko vplivamo) in povečanje preventivnih ukrepov, da do nam neljubega dogodka ne bo prišlo!

Moj mikro, Januar 2009 | Marjan Kodelja | Zoran Banovič