Náttúrufræðingurinn - 2015, Blaðsíða 71

163
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
Ritrýni
Leyndardómar
gena, baktería
og uppruna lífs
Rannsóknir á erfðum, frumum
og lífefnum gátu af sér
sameindaerfðafræðina á fyrstu
áratugum síðustu aldar. Á þeim
árum nam Guðmundur Eggertsson
í Kaupmannahöfn og kynntist
rannsóknum sem lögðu grunninn
að sameindaerfðafræðinni. Rann-
sóknir Guðmundar snerust um
gen baktería og kerfin sem þýða
erfðatáknmálið, og síðar um
erfðir hitakærra baktería. Í nýlegu
ritgerðasafni, Ráðgáta lífsins, fjallar
Guðmundur um nokkur lykilatriði
sameindaerfðafræðinnar og tilgátur
og rannsóknir á uppruna lífsins.
Bókin er tvískipt. Í fyrstu fjórum
þáttunum rekur Guðmundur sögu
erfðafræðinnar, kynnir hugmyndir
um genið, segir frá erfðum baktería
og veira þeirra og útskýrir loks
líkanið um byggingu erfðaefnisins
DNA. Síðan eru hugmyndir og
tilraunir tengdar uppruna lífsins
raktar í þremur þáttum. Umræðan
um uppruna lífs sprettur náttúrulega
úr sameindaerfðafræðinni og er
samofin grunnatriðum hennar, enda
þurfa tilgáturnar að skýra tilurð
gena, prótína og kerfa frumunnar.
Í lokin dregur Guðmundur efnið
saman og tekst á við ráðgátur lífsins.
Leyndardómar gena og
sameindaerfðafræði
Rétt eins og erfðaefnið er byggt
upp af tveimur samofnum þáttum
eru rætur sameindaerfðafræði
aðskildar en samtvinnaðar, úr
örverufræði, erfðafræði, lífefnafræði
og tilraunalíffræði. Viðfangsefni
sameindaerfðafræði eru fjölbreytt.
Hún ber upp spurningar á borð
við: Hvernig virkar fruman, hvað
er gen, hvernig hafa gen og
breytingar í þeim áhrif á svipfar,
hvernig verða stökkbreytingar og
hví hafa ólíkar breytingar í geni
missterk áhrif? Vísindamenn með
bakgrunn í ólíkum fræðum, jafnvel
eðlisfræðingar og læknar, tókust á
við stórar spurningar og hjálpuðust
að við að svara þeim. Framfarir í
rannsóknum á byggingu gensins
urðu fyrir tilstuðlan vísindamanna
á sviði bakteríuerfðafræði, en þegar
þá rak í strand nýttust niðurstöður
fengnar með öðrum aðferðum,
svo sem lífefnafræði. Guðmundur
lýsir þessu í samantekt kaflans um
bakteríuveirur.
Það er líka ástæða til að benda á
að margar af tilraunum bakteríu-
veiruskólans voru með sérstökum
glæsibrag. Flestar snertu þær erfðir
veiranna. Lífefnafræðin var lengi vel
sniðgengin en þrátt fyrir það feng-
ust skýrar niðurstöður sem hlutu
þegar fram liðu stundir að höfða til
lífefnafræðinga og beinlínis kalla á
afskipti þeirra. Þannig urðu rann-
sóknir á hinum örsmáu bakteríu-
veirum einn helsti hvati þess sam-
runa erfðafræðilegra og lífefnafræði-
legra rannsókna sem gengið hafa
undir nafninu sameindalíffræði. (68)
Í fyrsta kafla bókarinnar er
kynnt genið og eðli erfða. Hvernig
flytjast eiginleikar frá foreldrum
til afkvæma? Hvers vegna eru
afkvæmi stundum stærri eða
rauðhærðari en foreldrarnir?
Tilraunir Gregors Mendels (1822–
1884) og fyrstu erfðafræðinganna
sýndu að einhverjar eindir fluttust
frá foreldrum til afkvæma. En úr
hverju voru erfðaeindirnar sem
Wilhelm Johannsen (1857–1927)
kallaði gen? Það reyndist erfitt að
finna byggingarefni gensins og enn
í dag er erfitt að rannsaka virkni
þeirra. Í öðrum og þriðja kafla
bókarinnar rekur Guðmundur sögu
rannsókna á erfðum baktería og
veira þeirra. Grundvallarlögmál
erfða afhjúpuðust með rannsóknum
á plöntum og dýrum. Fyrstu
Um Ráðgátu lífsins1
Náttúrufræðingurinn 85 (3–4), bls. 163–166, 2015
1 Guðmundur Eggertsson 2014. Ráðgáta lífsins. Bjartur, Reykjavík. 186 bls.
NFr_3-4 2015_final.indd 163 30.11.2015 16:35