Praroditeljska greška

Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
Share on email
Prilikom pravljenja ovih kopija u genomu došlo do greške i da otac, sin i praunuk gena ne obavljaju svoju funkciju na isti način.
Foto: Australopithecus sediba, nalazište Malapa, Južna Afrika – Brett Eloff, Univerzitet Wits – Wikimedia Commons CC4
Foto: Australopithecus sediba, nalazište Malapa, Južna Afrika – Brett Eloff, Univerzitet Wits – Wikimedia Commons CC4
Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
Share on email

Ovaj članak može da se sluša Poslušajte tekst koji slijedi u nastavku

Najstarija od svih ljudskih priča počinje greškom. I, naravno, počinje u Africi. Ovde, u prapostojbini ljudske vrste, vidimo kako se pleme australopitekusa kreće savanom – pogrbljeni promiču kroz visoku travu, obrasli u retku, neujednačenu dlaku, sa dugim vilicama, širokim jagodicama i snažnim šakama kojima inače hvataju granje, razgrću rastinje i beru plodove. Krupnije od šimpanzi, ali niske, niže od 140 centimetara, ove bučne životinje sada beže ka noćnom zaklonu od predatora, mužjaci u trku predvode pleme, nešto sitnije ženke nose oko grudi obešene mladunce.

Poslednja među njima, zaostala i od ostalih životinja prezrena ženka steže svog tri meseca starog mladunca. Njegova glava je iz dana u dan sve veća, nos uži, obrazi manji, a plač snažniji. Kao da hoće da zaustavi rast tolike glave, ženka je čvrsto steže – u nadi da nije, kao što veruju ostali, baš njeno potomče još jedan od onih unakaženih mekušaca koji se povremeno rađaju u plemenu. Dotle, beba krupnih očiju nežno posmatra životinju koja je nosi, široko afričko nebo i prostranu savanu, sav taj svet kojim će uskoro zavladati upravo on i cela nova rasa njegovih mekanih potomaka – jedan sasvim novi rod primata.

Dva i po miliona godina kasnije. U Montrealu, u Kanadi, koncertom u lokalnoj bazilici počinje 12. međunarodni kongres najuglednijih genetičara na svetu. Dok protiče promenljivi montrealski oktobar, naučnici se okupljaju u Palais des Congres, velikoj četvrtastoj zgradi sa staklima u boji. Dok se u glavnom holu organizuje prijem sa plesnim tačkama nadahnutim nastajanjem proteina iz DNK koda, a učesnici kongresa šetaju sa visokim čašama šampanjca, neki manje značajni programi su već počeli.

Tridesetogodišnja naučnica Megan Denis, postdoktorantkinja azijatskog porekla sa Univerziteta Vašington u Sijetlu, na petom spratu kongresne dvorane, u sobi 517D već drži predavanje o dupliranom genu obeležnom sa SRGAP2C. Dok izveštava o novom nalazu proteina koji nastaje iz ovog dupliranog gena i njegovom značaju za rad ljudskog mozga, nekolicina genetičara u publici postaje vidno uzbuđena, ali sve ostaje na tome. Vest o ovom u Montrealu obelodanjenom otkriću objaviće u oktobru 2011. i specijalizovani časopis Science News, ali u moru drugih vesti iz nauke, njene sveobuhvatne posledice će postati znatno jasnije tek pola godine kasnije.

Na drugoj strani sveta, antropolog Li Berger u velikom džipu ostavlja oblak prašine jureći kamenitim predelom prirodnog rezervata “Džon Neš” u Južnoj Africi. Zajedno sa svojim stalnim saradnikom Mešak Kgasijem, ovaj slavni antropolog već dve decenije istražuje područje od 9000 hektara severozapadno od Johanesburga. Ovde, kao i u brojnim zonama istočne i južne Afrike, mogu se naći fosili raznih australopitekusa, brojnih vrsta primata koji su se evolutivno odvojili od običnih majmuna pre oko četiri miliona godina.

Najslavnija je svakako pripadala vrsti Australopithecus afarensis – to je Lusi, mlada ženka koja je živela pre 3,2 miliona godina, a čiji je fosil nađen 1974. godine u oblasti Hadar u Etiopiji, nedaleko od takozvane “kolevke čovečanstva”, tanzanijskog klanca Oldupai i lokaliteta Laetoli, gde je slavna arheološkinja Meri Liki u okamenjenoj lavi našla 3,6 miliona stare otiske stopala ženke australopitekusa i njenog malog potomka dok su hodali uspravno.

Australopitekuse su, sudeći po razlici u fosilnim nalazima, pre oko 2,5 miliona godina nasledili inteligentni, čovekoliki primati iz reda Homo – sa vrstama koje gotovo nalikuju čoveku, kao što su erektusi, habilisi, neandertalci i konačno sapiensi – ali sam prelaz ka njima oduvek je bio nepoznanica. Ta Darvinova “karika koja nedostaje” jedno je od zagonetnijih pitanja nauke. Jer, koja je vrsta bila prelaz ka ljudima iz životinja, što su australopitekusi svakako bili, mada su hodali uspravno? Antropolog Li Berger iz prirodnog rezervata “Džon Neš” jedan je od onih koji veruju da su rešili ovu zagonetku. Ovde, na nalazištu Malapa, on je otkrio fosil nove vrste, takozvanog Australiopitecusa sedibe, starog dva miliona godina, a njegov rad u časopisu Nature svojevremeno je izazvao veliku pažnju i brojna dalja, uglavnom genetička istraživanja. Berger, naravno, nije jedini antropolog koji je poslednjih decenija pokušao da pruži odgovor o Darvinovoj karici – čitav niz prelaznih formi, bilo da su primerci poznatih ili ređe, novih vrsta, iskopava se iznova širom Afrike, ali i na drugim kontinentima, neizostavno praćen medijskim napisima.

No, ma koliko skeleta bilo otkriveno i ma kako bila detaljna rekonstrukcija fosilnih ostataka, ona teško odgovara kako je došlo do te neverovatne transformacije iz sitnog, uplašenog australopitekusa u spretne i domišljate vrste roda Homo ili, najbukvalnije rečeno, kako su majmunolike životinje najednom postale ljudi? Konačan odgovor se, po svemu sudeći, krije u genima.

Institut Skrips u La Džoli, u Kaliforniji, početkom 2012. godine prvi je obelodanio njihovu tajnu. Ovde su naime urađene detaljne analize dva postojeća duplikata gena SRGAP2, upravo onog čija je zanimljiva svojstva prezentovala poostdoktorantkinja Megan Denis u Montrealu. Istraživanje je predvodio njen profesor Evan Ajhler sa Univerziteta Vašington u Sijetlu, koji je zajedno sa Frenkom Poleuksom otkrio kada je tačno u ljudskom genomu nastao drugi duplikat označen sa SGRAP2C. Ispostavilo se da se to desilo pre oko 2,5 miliona godina – upravo u trenutku kad su australopitekusi evoluirali u ljude.

Sve to ne bi bilo nimalo uzbudljivo da gen SRGAP2 nije jedan od onih nekoliko, odnosno njih samo 23, čiji duplikati postoje samo kod čoveka, ali ne i kod ostalih primata. I da, pritom, to nije baš bilo kakav gen. On se, naime, kao deo ljudskog genoma “aktivira” u nervnim ćelijama gde je zadužen za proizvodnju takozvanog SLIT-ROBO Rho GTPase-aktivacionog proteina 2. Ovaj protein se komplikovano zove, ali služi za nešto sasvim jednostavno – za migraciju, odnosno putovanje nervne ćelije od mesta njenog rođenja do konačnog mesta u mozgu.

Sve je to manje-više isto kao i kod drugih sličnih životinjskih vrsta, ali jedna sitnica nije. Ispostavlja se da original gena SRGAP2A i njegova dva duplikata (SRGAP2B i SRGAP2C) koji se javljaju samo u primatima roda Homo nemaju jednaku dužinu. To znači da je prilikom pravljenja ovih kopija u genomu došlo do greške i da otac, sin i praunuk gena ne obavljaju svoju funkciju na isti način. Kako je sam Evan Ajhler objasnio u naučnom članku objavljenom u prestižnom Cell magazinu, greške koje imaju duplikati ovog gena zapravo dovode do usporavanja u razvoju mozga. To mu daje više vremena da se razviju sinapse i da neuronska mreža u njemu bude značajno “inteligentnija”.

I tu se slagalica koja se proteže od afričkih savana do genetičkih laboratorija polako sklapa. Po svemu sudeći, pre oko 2,5 miliona godina duplikat gena SRGAP2B koji je postojao kod australopitekusa kakvi su bili Lusi ili Bergerov fosil iz Južne Afrike, duplirao se po drugi put. U tom prepisu je došlo do greške koja je izazvala značajnu promenu u proizvodnji proteina koji je važan za migraciju neurona i razvoj mozga. One koji su nasledili takav “pogrešan” duplikat to je neizbežno učinilo inteligentnijim. Odnosno, učinilo ih prvim “ljudima”.

Mogli bismo sada u legendu o Adamovom proterivanju iz raja, iz Mojsijevog “Postanja”, uvesti novo poređenje drveta saznanja sa DNK zavojnicom čiji se jedan gen oteo kontroli. No, bez obzira na primamljivost takvih razmišljanja i nove argumente u diskusiji evolucionista i kreacionista, najuzbudljiviji deo priče o genu koji je stvorio red Homo je praktična, laboratorijska provera tih teza.

Naime, naučnici predvođeni profesorom Ajhlerom su u genom običnog miša koji sadrži samo originalni SGRAP2 gen, ubacili “ljudski” duplikat SGRAP2C koji se javio pri “buđenju čovečanstva”. I dogodilo se nešto sasvim neverovatno. Sa promenom u proizvodnji proteina, mozgovi miševa su počeli dramatično da se menjaju, a njihove sinapse da se izdužuju. Njihov majušni, životinjski mozak ovim “pritiskom na prekidač” počeo se pretvarati u nešto što liči na ljudski mozak.

Možda nalazite nešto zastrašujuće u ovome, ali, promena SRGAP2 gena je svakako bila jedna od onih grešaka sa dalekosežnim posledicama. Nakon 4,5 milijarde postupne evolucije, u mozgovima bezazlenih afričkih primata koji su jurcali unaokolo po savani, dogodilo se nešto što je bilo u stanju da osvoji planetu, putuje u svemir, napiše milijarde nota i trilione reči. I da, uz to, iskopa dobre stare okamenjene australopitekuse. Zastrašujuće ili zadivljujuće, kako god, čitava planeta je tokom narednih dva miliona godina osetila dramatične promene zbog jedne greške u dupliranju gena.

Da stvari budu još zanimljivije, kada je kod poslednjih autralopitekusa SRGAP2B postao SRGAP2C, koji od mišjeg mozga pravi neuronsku mrežu sa kakvom se rađaju Mikelanđelo, Bah i Ajnštajn, to nije bilo prvo udvostručavanje SRGAP2 gena. Milion godina ranije, dakle pre oko 3,6 miliona godina, SRGAP2A se pretvorio u SRGAP2B. Igrom slučaja, upravo to je bilo doba kad su Lusi i drugi australopitekusi prestali da hodaju na četiri noge i postali prva uspravna bića na planeti. Prva greška u prepisivanju ovog gena je, sasvim moguće, uspravila majmune, a druga je od njih, kako pokazuju istraživanja, napravila ljude. Šta će učiniti treća? Australopiteklusi, trčeći kroz savanu, nisu ni slutili kakav odgovor dolazi.

Čitajte više