MEDICINA

Gordana Tomljenović

Vek i po od otkrića DNK

Zaboravljeni naučnik otkrio tajnu života

Dezoksiribonukleinska kiselina opisana je još 1871. godine, mnogo pre no što su njenu strukturu prikazali Krik i Votson, kojima se često pripisuje “otkriće” DNK. Opisao ju je manje poznati švajcarski istraživač Johan Fridrih Mišer, koji je ovu nukleinsku kiselinu izolovao i identifikovao dve godine ranije, 1869, ne sluteći kuda će sve nauka otići vođena njegovim otkrićem

Već svima poznata PCR metoda kojom se identifikuje prisustvo novog koronavirusa u ljudskom organizmu samo je jedan od proizvoda modernih bionauka, u čijem središtu je nova tehnologija takozvanog sekvenciranja dezoksiribonukleinske kiseline (DNK), ključnog nosioca naslednih informacija “zapisanih” u genomu svakog živog organizma. Kao deo najsavremenijih genetičkih istraživanja, sekvenciranje DNKomogućilo je da se nasledne informacije lako “čitaju” i reprodukuju te je, zahvaljujući tome, 2003. godine dekodiran i gotovo kompletan ljudski genom.
Danas, veštačke, hemijski sintetizovane kratke sekvence DNK izuzetno su važne za bezbrojne biotehnološke upotrebe u medicini i u industriji - za identifikaciju različitih bolesti, za sintezu veštačkih gena, za proizvodnju savremenih lekova i drugo. Štaviše, dezoksiribonukleinska kiselina danas se opisuje kao “zvezda modernih bionauka”, a 21. vek se označava kao “vek DNK”.

Sofisticirani proizvodi manipulacije DNK vrhunac su naučnog razvoja u poslednjih nekoliko decenija, ali je malo poznato da se zasnivaju na otkriću koje datira vek i po unazad. Čak je i među upućenijima malo onih koji su svesni činjenice da je temelje za otkrića u molekularnoj biologiji, koja su usledila, zapravo postavio Fridrih Mišer, i to pun vek pre Krika i Votsona kojima se često pripisuje otkriće DNK i “tajne života”, 1953. godine.U medijskim ali i stručnijim napisima o radu pomenute dvojice naučnika obično se navodi da se “u njihovo vreme već znalo za postojanje DNK, kao i za njegovu ulogu u nasleđivanju”, ali bez informacije o tome ko je i kada je identifikovao postojanje (dezoksiribo)nukleinske kiseline. Ono što se, naime, ni do polovine 20. veka nije znalo o DNK,bila je njena tek naslućivana struktura. Otkrili su je engleski biofizičar F. Krik i američki molekularni biolog Dž. Votson, koji su se, početkom šezdesetih godina prošlog veka, proslavili svojim prikazom trodimenzionalnog modela DNK. Strukturno opisavši DNK kao molekul u obliku dvostruke spirale uvijene oko iste ose, anglo-američki naučni dvojac je izazvao pravu malu revoluciju u biologiji i genetici. Zahvaljujući tome, Krik i Votson su, sa kolegama na čijim eksperimentima su neposredno izgradili svoje otkriće, 1962. godine podelili Nobelovu nagradu za medicinu. Dezoksiribonukleinska kiselina je, međutim, opisana još 1871. godine, perom manje poznatog švajcarskog istraživača Johana Fridriha Mišera, koji je ovu nukleinsku kiselinu izolovao i identifikovao dve godine ranije, 1869, ne sluteći kuda će sve nauka otići vođena njegovim otkrićem.
Rođen 1844. godine u Bazelu, u Švajcarskoj, mladi Mišer se školovao za lekara, ali se opredelio za istraživačku karijeru, i to u vreme kad je biohemija bila vrlo mlada nauka. Godine 1868. počeo je da radi u Tibingenu, u Nemačkoj, u laboratoriji Feliksa Hope-Sejlera, vodećeg istraživača na polju tada nove nauke koja je počinjala da otkriva hemijske aktivnosti žive ćelije. Proučavajući hemijski sastav ćelije, Mišer se fokusirao i na ćelijsko jezgro neutrofila, zaštitinih belih krvnih zrnaca koje je izolovao iz gnoja hirurških pacijenata.

Ubrzo je otkrio da jezgro ćelije sadrži supstancu koja se bitno razlikuje od belančevina i masti u ostatku ćelije. Novoj supstanci bogatoj fosforom i azotom, koja će kasnije biti nazvana dezoksiribounkleinska kiselina, on je dao ime nuklein. Iako se sve to događa 1869. godine, Mišerov pretpostavljeni je insistirao da mladi istraživač svoje otkriće proveri i potvrdi ponavljanjem eksperimenata, te je ono obelodanjeno tek dve godine kasnije, 1871. godine. Pritom, Mišer je verovao da će nuklein po značaju da bude jednako važan kao i proteini i lipidi, ne sluteći da je zapravo otkrio nosioca naslednih osobina svakog živog bića na planeti.

Ne iz beživotne materije

Međunarodni naučni časopis ScienceDirect podseća tim povodom da je druga polovina 19. veka bila period u kome je nauka uspostavila mnoge ključne pojmove u biologiji. Fokus biologa se tada, pre svega, preusmerava sa proučavanja organizama, organa ili tkiva, na proučavanje ćelija kao njihovih sastavnih delova. Šlajden i Švan pokazuju da sva tkiva imaju ćelijsko poreklo, i da se i životinje i biljke sastoje od istih organizacionih jedinica, ćelija, koje u međusobnom dejstvu stvaraju složene organizme. Paster i Virhov, između ostalih, eksperimentalno dokazuju da nove ćelije mogu da nastanu samo iz drugih ćelija, čime je opovrgnuta preovlađujuća teorija o spontanom stvaranju novih ćelija iz beživotne materije.

Paralelno sa ovim otkrićima u citologiji, razrađuju se osnovni koncepti nasleđivanja i evolucije. Darvin i Valas obelodanjuju svoju teoriju evolucije prirodnom selekcijom, a odmah potom Darvin objavljuje čuvenu knjigu “O poreklu vrsta” (1859. godine). Šest godina kasnije, zahvaljujući svojim eksperimentima s graškom, Mendel otkriva zakone nasleđa,  koje 1900. godine „ponovo otkrivaju“ Korens, De Vri, i Čermak. Zapažanja Boverija, Fleminga, Hekela i Vilsona -između ostalih - kombinuju nova polja citologije i genetike, i postavljaju temelje citogenetike. Hekel sugeriše da jezgro ćelije sadrži faktore odgovorne za prenos naslednih osobina, a Fleming opisuje morfologiju i ponašanje hromozoma tokom mitoze, formulišući nova imena „hromatin“ i „mitoza“; krajem 19. veka, Boveri unapređuje teoriju po kojoj hromozomi ne samo što sadrže genetske informacije u ćeliji, već, pojedinačno, nose različite delove naslednog materijala.
Iako ova brojna otkrića, kao i formulisanje novih kocepata, nailaze na veliko zanimanje naučne zajednice, otkriće nukleina, ili DNK, uglavnom nije bilo dovoljno cenjeno. Bez obzira na činjenicu da je saznavanje o molekularnoj osnovi ćelijskog života postalo jedan od najzanimljivijih naučnih problema tog vremena, sve do sredine 20. veka - do objave Krika i Votsona - niko zapravo nije shvatao stvarni značaj Mišerovih nalaza. Mišer je preminuo pola veka pre toga, 1895. godine, te je uglavnom ostao zaboravljen i retko ko mu je odavao priznanje za otkriće DNK.

Gordana Tomljenović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"