Задивљујуће откуцавање

У сунчано јутро једног четвртка два угледна научника седела су за сточићем један преко пута у сали за састанке Универзитета Џорџија (САД) и расправљала о буђавом хлебу.

Додуше, нико тај израз није користио, у лабораторији је то је Neurospora crassa (због својих дугих пруга у току раста подсећа на нервни систем, па Neurosporа дословно значи „нервна спора”). Генетичар Џонатан Арнолд и рачунарски физичар Хајнц-Бернд Шутлер нису, дакле, објашњавали плесан на хлебу, предмет расправе били су биолошки (унутарњи) сатови који, између осталог, најављују свим живим бићима када је време одмора, а када време буђења.

Истраживачи су годинама сматрали да су они прилично једноставни, сада ново трагање које предводе поменута двојица са сарадницима показује да је број гена у буђи под надзором биолошког часовника кудикамо већи неко што је ико претпостављао. „Тек сада почињемо да увиђамо зашто он има тако далекосежно дејство по организам”, објашња са осетним узбуђењем у гласу Џонатан Арнолд. Способност невидљивог мерача времена да се укључује и искључује не буди само знатижељу генетичара.

Треперење организма

Хајнц-Бернд Шутлер, чија је вештина у дочаравању (моделовање) била саставни део у одгонетању тога како часовник подешава гене, једнако је живахан у причању наговешћујући да истраживање открива неочекивано интелектуално и практично богатство. „Физичари воле када нешто осцилира (трепери)”, додаје он смешећи се. „Већина организама који служе као узорак не трепери, али овај то ради. Па кад већ чини, верујемо да то мора бити важно за његов опстанак. Осмислили смо нове поступке дочаравања које смо желели да проверимо у новом подухвату; овде смо га спровели по корацима и растегли до саме границе.”

Појам биолошког сата лако разуме већина људи. Једни се, на пример, буде весели, други устају „на леву ногу”. Једни остају будни целу ноћ (ноћне птице), други оду у кревет пре девет (лежу с кокошкама). Да ли је ово претерано упрошћавање свеобухватне важности биолошких часовника?

Сложеност одговора неког организма на биолошки сат је, заправо, запањујућа. Није као телефонски позив на који се ген јави, а потом одговори (реагује). Замислите своју кућу с десет хиљада телефона који сви зазвоне у исто време. Биолошки сат, зачуђујуће, може да одговори на све одједном и да дâ тачан одговор на свако постављено питање.

Трагање научника са Универзитета Џорџија олакшава да схватимо како се унутарњи сат одазива на све те позиве и које важне поруке (информације) можда стижу са сваким. То, наравно, захтева обједињавање генетике и биологије, а изискује веома много рачунарског опонашања да би се пратило и протумачило како се „билошки разговор” одвија.

Системска биологија, како се зове рачунарско моделовања, напредује руку под руку с генетиком као нови увид у то како биолошке мреже распредају готово бесконачне и важне поруке.

Под контролом гена

У случају нама знане плесни на хлебу, Џонатан Арнолд и Хајн-Бернд Шутлер открили су да је, изгледа, запањујућих 25 одсто њених гена под контролом сата, што указује да стара замисао да су такви биолошки часовници само занимљив изум еволуције не може бити погрешнија. У суштини, показује се да су они кључни играчи за здравље и добробит свих живих бића.

Пре најновијег проучавања у дотичној буђи за четири деценије је пронађено само 16 гена које је усмеравао биолошки часовник. Џонатан Шутлер и Хајнц-Бернд Арнолд су нашли задивљујућих 295 гена, али тај број може бити веома умерен. „Сада наше рачунарско опонашање можемо употребити у следећем огледу, у којем нећемо посматрати само неколико гена у плесни, већ све одједном”, најављује Џонатан Арнолд, нагињући се уназад и вртећи главом.

Нико други није користио такав образац у потрази за генима под контролом биолошког сата, тако да могућности које ће уследити оба научника, иначе озбиљни и прилично тихи људи, нагоне да се усхићено усправљају у својим столицима. Што се буде више напредовало, трагање ће се проширити и прећи на веће узорке живих створења, рецимо на мишеве, из којих би налази били применљиви на људе.

Али неће довести до тога да ноћобдије мање мрзе ранораниоце, али ће бар свако моћи да зна да је тајна (и одгонетка) у појединачном унутарњем сату, а те часовнике навијају само властити гени.

Задивљујуће откуцавање, зар не?