Náttúrufræðingurinn - 2014, Blaðsíða 73

73
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
hreinan sykur eða mjólkursykur.
Örverurnar gátu skipt um virkni,
samfara breytingum í umhverfinu.
Vitað var að örverur bæru í sér mörg
ólík prótín sem gerðu þeim kleift að
nýta ólíka orkugjafa. Monod sýndi
hins vegar fram á að E. coli stýrði
sykurinntöku og notkun sinni með
því að framleiða ákveðin prótín
við réttar aðstæður (sjá t.d. pistil
Guðmundar Eggertssonar 20113).
Örveran var matvönd, hún kaus fyrst
að nota einn sykurgjafa en skipti
svo yfir í annan þegar þann fyrri
þraut. Hvernig örverurnar gerðu
þetta var ráðgáta? Monod fékk
vinnu á Pasteur-stofnuninni fyrir
tilstuðlan André Lwoff (1902–1994)
og síðar Francois Jacob (1920–2013).
Lwoff vann mest að veirurann-
sóknum, m.a. í samstarfi við Jacob.
En Jacob og Monod leystu, ásamt
öðrum samstarfsmönnum, gátuna
með erfðafræðilegum rannsóknum
á E. coli. Þeir sýndu að gerillinn
gat stjórnað myndun ensíma og
prótína sem voru nauðsynleg
fyrir sykurnotkun. Það sýndi að
hið minnsta lifandi form bjó yfir
skilvirku og nákvæmu stjórnkerfi,
sem brást við breytingum á
næringaframboði. Monod skildi
hvað þetta þýddi fyrir allan líf-
heiminn og sagði „það sem á við
um E. coli á einnig við um fílinn“
(1954).4
Genastjórn er meiriháttar fyrir-
bæri í líffræði, og eðlilega fengu
Monod og Jacob nóbelsverðlaunin
í læknisfræði og lífeðlisfræði fyrir
uppgötvanir sínar árið 1965. Rann-
sóknir síðustu 50 ára hafa staðfest
ályktanir þeirra um eðli og mikil-
vægi genastjórnunar. Fleiri stjórn-
skref og ferlar hafa verið afhjúpaðir.
Nú er svo komið að ótrúlegur fjöldi
tenginga milli gena, prótína, RNA
og fleiri sameinda er þekktur, t.d. í
gerlum og ólíkum frumugerðum
manna og flugna. Gersveppurinn er
t.a.m. með um hundrað stjórnprótín
sem bindast við DNA, og nokkur
hundruð önnur stjórnprótín eða
einingar. Rannsóknir hafa sýnt að
sum stjórnprótín eru vel varðveitt í
þróunarsögunni. Til dæmis stuðlar
Pax6 genið að myndun augna í
flugum og í músum, jafnvel þótt
að augun sjálf séu sannarlega ólík.5
Aðrar tengingar milli stjórnprótína
og einstakra gena eru þróunarlega
yngri, og varpa ljósi á nýlegar aðlag-
anir eins og t.d. heila mannsins. Sú
staðreynd að lífverur geta breytt
starfsemi sinni með umhverfinu er
nú almennt viðtekin. Hún þýðir að
lífverur eru sveiganlegar og þola
margskonar umhverfi. Það á líka
við um menn. Hins vegar segir þessi
þekking lítið um hvað hentar líf-
verum best, til þess þarf kenningu
um þróun.
Stuttlega um
þýðinguna og bókina
Þýðing Guðmundar er hreinasta
afbragð. Frumtextinn er hlaðinn
merkingu, en stíll Guðmundar er
bæði léttur og snarpur. Hann kemur
útskýringum Monod á innviðum
frumunnar vel til skila, enda er sam-
eindaerfðafræðin heimavöllur Guð-
mundar. Heimspekilegar og veru-
fræðilegar vangaveltur höfundar
skila sér einnig ágætlega. Guð-
mundur hefur stundað rannsóknir á
mörgum af þeim kerfum sem Monod
tíundar, og einnig kenndi hann sam-
eindaerfðafræði við Háskóla Íslands
um áratuga skeið. Þar menntaði
Guðmundur marga árganga af líf-
fræðingum, og gaf þeim innsýn í
leyndardóma erfða og fruma. Eftir
að Guðmundur fór á eftirlaun gaf
hann út tvær bækur almenns eðlis
um erfðafræði og uppruna lífs,
sem tengjast bók Monods sterkum
böndum. Því er ljóst að hæfasti Ís-
lendingurinn valdist til að þýða bók
Monod. Við hin eigum Guðmundi
miklar þakkir skildar. En einnig ættu
skrif og þýðingar Guðmundar að
vera okkur hvatning. Frekar fáar
bækur um líffræði eru gefnar út
hérlendis, jafnvel í lærdómsritaröð
Bókmenntafélagins. Ekki er ljóst
hvort orsökin sé skortur á áhuga,
höfunda, þýðenda, útgefenda eða
lesenda. Hér má gera bragarbót.
Að síðustu má spyrja hvort skrif
Monod standist tímans tönn? Bókin
er ein þeirra sem batnar við hvern
lestur. Monod glímir við stórar hug-
myndir, og best er að takast á við þær
eins og kýr hey (japla á þeim lengi
og melta a.m.k. tvisvar). Sannarlega
eru nokkrar skyssur í bókinni (sjá
aðra grein sem birtist síðar), en þær
kollvarpa henni ekki. Monod kynnir
hina nýju sameindakenningu, og
setur tilviljun og nauðsyn í skurð-
punkt. Merkilegasta framlag Monod
og Jacob var að sýna fram á hvernig
lífverur nýta sama erfðamengið til
að bregðast við umhverfinu og stýra
þeirri stórkostlegu sinfóníu sem
fósturþroskun er. Í kvikulum heimi
er mikilfenglegt til þess að hugsa að
þessar fínlegu og margslungnu líf-
verur búi yfir innbyggðum sveigan-
leika og aðlögunarhæfni, jafnt ein-
staklingar sem og stofnar og greinar
á lífsins tré.
Heimildir:
1. Monod, J.L. 2012/1969. Tilviljun og nauðsyn,
rit um náttúrulega heimspeki nútímalíffræði
(Guðmundur Eggertsson þýddi). Hið íslenzka
bókmenntafélag, Reykjavík. 284 bls.
2. Einar Árnason 2010. Þróunarkenningin í:
Arfleifð Darwins : þróunarfræði, náttúra og
menning (ritstj. Arnar Pálsson o.fl.). Hið íslenska
bókmenntafélag, Reykjavík. 17–51.
3. Friedmann, H.C. 2004. From "butyribacterium"
to "E. coli": an essay on unity in biochemistry.
Perspectives in Biology and Medicine 47. 47–66.
doi:10.1353/pbm.2004.0007.
4. Guðmundur Eggertsson 2011. Fyrir hvað er
Jacques Monod þekktur? Vísindavefurinn
1.11.2011. http://visindavefur.is/?id=24213
(skoðað 25.9.2013).
5. Shubin, N. 2011/2009. Fiskurinn í okkur (Guð-
mundur Guðmundsson þýddi). Ormstunga,
Reykjavík. 208 bls.