“Ismerd meg Önmagad és megérted a világot“ hirdeti a felirat az ókori Apollón templomán, s bár valószínűleg teljesen más megfontolásból született ez a bölcsesség, a módszer kiválóan alkalmas az evolúció bemutatására is.

Képzeljünk el egy hatalmas mikroszkópot, melynek segítségével, a nagyítást fokozatosan növelve, a szemünk előtt bontakozik ki, lépésről-lépésre, szintről-szintre szervezetünk fantasztikusan bonyolult miniatűr világa. Mikroszkóp nélkül is jól látható,hogy az emberi szervezetet kívül-belül a legkülönfélébb szervek építik fel, feladatuk sok-millió funkció összehangolt működtetése. Ennek megfelelően, ezek a szervek nagyon eltérő és változatos formákat képeznek, bonyolult felépítésüket, mechanizmusukat pedig a mai napig kutatjuk. Mégis ha e sokszínűséget mikroszkóppal vizsgáljuk, megállapíthatjuk, hogy minden egyes szervet sejtek milliárdjai építenek fel, működtetnek. Az emberi szervezetet 5*1015 sejt alkotja. Kézzelfoghatóvá válik az állítás: a sejt az élet építőköve.

Próbáljuk meg értelmezni ezt a hatalmas számot, mit is jelent ez a matematikai képlet a valóságban. Talán a legszemléletesebb mód, ha maradunk az építészetnél. A nagy egyiptomi piramisokat hozzávetőlegesen ötmillió, azaz 5*106 darab hatalmas kőtömbből építették fel, most képzeljük el, hogy ezen hatalmas kődarabokat nem egyben bányászták ki, hanem minden egyes kőtömböt ezer darab téglából raktak össze, minden egyes darab téglát ezer darab gyöngykavicsból készítettek és minden egyes gyöngykavicsot ezer darab apró homokszemből, akkor azt mondhatnánk, hogy a piramist 5*1015 homokszem alkotja.

Amellett, hogy ez a milliószor milliárd sejt egymással összehangolva felépíti komplex szervezetünk egészét, még minden egyes sejt önmagában is egy bonyolult egységet képez. A biológiai definíció szerint, a sejt önálló anyagcsere-folyamatokra és tulajdonságai átörökítésére képes egység.

Mikroszkópunk segítségével betekintést nyerhetünk ezen egység felépítésébe és működésébe. Ne feledjük, piramis-modellünk alapján a továbbiakban egyetlen homokszemet vizsgálunk!

A sejtben található sejtmag tartalmazza a kromoszómákat. A kromoszóma tulajdonképpen egy nagyon-nagyon hosszú DNS molekula. Az ember esetében minden egyes sejtmagban 23 pár kromoszóma található, ezek összességében 25000 gént hordoznak, ezen gének 3 milliárd bázispárból épülnek fel. A DNS molekula egyedspecifikus is, azaz minden egyes sejtünkben ugyanaz a DNS molekula található meg, de nem csak fajonként, hanem egyedenként is különböző, erre a bázispárok hatalmas száma illetve azok variációja, gyakorlatilag végtelen számú lehetőséget kínál.

A DNS molekula kettős hélix szerkezete egy-egy rövid szakaszát tekintve, leginkább egy felülről megcsavart létrára hasonlít, ahol a bázispárok alkotják a létrafokokat. Négy bázis található a DNS-ben, kezdőbetűk szerint, A, C, G, T.

Kapcsolódási pont alapján két csoportra oszthatjuk őket:

  • két hidrogénkötés: A, T,
  • három hidrogénkötés: C, G,

 

Szerkezetük szerint is két csoportra bontjuk a bázisokat:

  • kisebb (hatatomos) gyűrűszerkezet: C, T,
  • nagyobb (kilencatomos) gyűrűszerkezet: A, G,

A stabilitás alapján, az illeszkedést és a térszerkezetet figyelembe véve törvényszerűen AT vagy TA vagy CG vagy GC párok alakítanak ki egy létrafokot.

 

A DNS molekula szerepe az információ tárolása és átadása, ami pedig a következőképpen történik. A szervezetünkben található összes fehérjét mindösszesen 20 különböző aminosav építi fel, így elegendő ezeket kódolni. A kódoláshoz a természet a bázisokat használja.  A fehérjeszintézis (előállítás) során a DNS kettős szerkezete szétnyílik, a létrafokok felhasadnak, a szálon egymás alatt elhelyezkedő bázisok hármasával (kodon, triplet) egy-egy aminosavat definiálnak és megkezdődik az információátadás, a szervezet felépítése. A négy különböző bázis 64db háromjegyű kódot biztosít, ezért gyakran előfordul, hogy egy és ugyanazon aminosavat több kód is leír. Például a lizint jelöli az AAA és AAG kodon is.  A DNS egy-egy szakasza, egy gén, egy fehérje felépítéséért felelős. A DNS minden génhez kódol egy kapcsolót is, amely a megfelelő időben aktiválja az adott gént.
S miért olyan fontosak a fehérjék? Mert sejtjeink fő alkotóelemei, akár tízezer fehérjemolekulát is tartalmazhatnak és minden lejátszódó folyamatban részt vesznek.