Η ερευνητική μας εργασία αναφέρεται στο DNA και συγκεκριμένα στην ιδιότητά του, να είναι το μόριο της ζωής και πώς χρησιμοποιείται ως «όπλο» στα χέρια της Επιστήμης. Έτσι, έπειτα από μια συζήτηση μεταξύ των μελών της ερευνητικής εργασίας αποφασίσαμε να χωριστούμε σε ομάδες. Κάθε ερευνητική ομάδα ανέλαβε να ασχοληθεί με τα εξής επί μέρους θέματα: Την ανακάλυψη της μορφής και της δομής του DNA. Τη σχέση της φύσης και του DNA, του ανθρώπου και των οργανισμών. Τους κοινούς μηχανισμούς του DNA όλων των οργανισμών. Τα οφέλη και τους πιθανούς «κινδύνους», που επιφέρουν οι έρευνες και τα αποτελέσματά τους, σχετικά με το DNA για την ανθρωπότητα.
DNA Το μόριο της ζωής
Το DNA γνωστό και ως δεσοξυριβονουκλεϊκό οξύ είναι ένα νουκλεϊκό οξύ που περιλαμβάνει τις γενετικές πληροφορίες, οι οποίες καθορίζουν την ανάπτυξη όλων των κυτταρικών μορφών ζωής καθώς και των περισσότερων ιών.
Η ανακάλυψη της δομής του DNA πραγματοποιήθηκε και ανακοινώθηκε το 1953 από τους James D. Watson και Francis Crick που εργάζονταν στο Πανεπιστήμιο του Καίμπριτζ
Η ανακάλυψή τους αυτή στηρίχτηκε σε αποτελέσματα προηγούμενων σχετικών ερευνών των επιστημόνων: Όσβαλντ Έιβερι το 1944, Έρβιν Τσάργκραφ το 1947 Λίνους Πάουλινγκ το 1948 καθώς και της ομάδας των Ρόζαλιντ Φράνκλιν και Μόρις Γουΐλκινς, που εργάζονταν την ίδια εποχή. Συγκεκριμένα από την έρευνα της Ρόζαλιντ Φράνκλιν χρησιμοποιήθηκαν χωρίς η ίδια να το γνωρίζει: Όσβαλντ Έιβερι Ρόζαλιντ Φράνκλιν
1. Μια φωτογραφία του DNA που ο Μόρις Γουΐλκινς είχε πάρει από το γραφείο της Φράνκλιν και την έδειξε στον Γουάτσον. Εκείνος αναγνώρισε τη διπλή έλικα, κάτι που τον στήριξε στη συνέχιση των ερευνών του. 2. Οι μετρήσεις της Φράνκλιν στο κυτταρικό DNA όπως παρουσιάζονταν σε μια μη δημόσια έκθεση που είδε ο Κρικ. Έτσι αντιλήφθηκε ότι οι δύο έλικες του DNA κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις είναι δηλαδή αντιπαράλληλες. Ρόζαλιντ Φράνκλιν
Τα αποτελέσματα των εργασιών των δύο ομάδων ανακοινώθηκαν στις 25 Απριλίου 1953 στο ίδιο τεύχος του περιοδικού Nature. Το 1957 οι Γουάτσον και Κρικ πρότειναν το κεντρικό δόγμα της Μοριακής Βιολογίας, στο οποίο περιγράφουν τη διαδικασία με την οποία παράγονται οι πρωτεΐνες. Σημαντικά επίσης σημεία της έρευνας, σχετικά με το DNA αποτελούν η ανακάλυψη του μηχανισμού σύνθεσης του DNA και η ανακάλυψη του γενετικού κώδικα από τους Άρθουρ Κόρνμπεργκ το 1956 και Μάρσαλ Νίρενμπεργκ το 1961.
Το μοντέλο του DNA Το DNA αποτελείται από δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες, που σχηματίζουν στο χώρο μία δεξιόστροφη διπλή έλικα. Η διπλή έλικα έχει ένα υδρόφιλο σταθερό σκελετό, στο εξωτερικό του μορίου και προς το εσωτερικό του σταθερού αυτού σκελετού βρίσκονται οι αζωτούχες βάσεις που είναι υδρόφοβες. Οι αζωτούχες βάσεις της μιας αλυσίδας συνδέονται με τις αζωτούχες βάσεις της απέναντι αλυσίδας με βάση τον κανόνα της συμπληρωματικότητας. Η αδενίνη συνδέεται μόνο με θυμίνη και αντίστροφα, ενώ η κυτοσίνη μόνο με γουανίνη και αντίστροφα. Έτσι εξασφαλίζεται η τρισδιάστατη δομή του DNA
Οι αζωτούχες βάσεις, ανάλογα με την αλληλουχία τους ανά τρεις, κωδικοποιούν το μήνυμα για τη σύνθεση των πρωτεϊνών του κυττάρου στα ριβοσώματα. Τα ριβοσώματα «διαβάζουν» την οδηγία που «γράφει» το DNA και τοποθετούνται τα αμινοξέα με τη σωστή σειρά κάθε φορά και έτσι συντίθενται οι διαφορετικές πρωτεΐνες.
Γενετικές πληροφορίες είναι οι οδηγίες για το σχηματισμό πρωτεϊνών, ενζύμων και ορμονών. Το τμήμα του DNA που περιλαμβάνει μια γενετική πληροφορία ονομάζεται γονίδιο. Τα μόρια DNA μέσα στον πυρήνα οργανώνονται σε ζεύγη χρωμοσωμάτων Το σύνολο των μορίων DNA που υπάρχουν σε ένα κύτταρο αποτελούν το γενετικό υλικό
Ο κώδικας αυτός της ζωής μας, περιλαμβάνεται σε περίπου 30.000 γονίδια, κατανεμημένα σε 23 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων και κληρονομείται από τους γονείς μας. Ένα χρωμόσωμα του ζεύγους κληρονομείται από τη μητέρα και ένα από τον πατέρα. Κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων περιέχει 2 αντίγραφα ίδιων γονιδίων.
Φέρει τις γενετικές πληροφορίες Μεταφέρει τις γενετικές πληροφορίες στις επόμενες γενιές Ελέγχει τη λειτουργία του κυττάρου και κατ επέκταση του οργανισμού Επιτρέπει τη δημιουργία γενετικής ποικιλότητας Αντιγραφή του DNA
Σταθερότητα των ειδών: Το DNA αποτελεί το σημαντικότερο συστατικό για όλους τους οργανισμούς. Η χημική σύσταση και η δομή του παραμένει σταθερή κατά την διάρκεια εκατομμυρίων ετών. Ποικιλομορφία μέσα στα είδη: Επειδή κατά την αντιγραφή συμβαίνουν λάθη, δηλαδή αλλαγές μικρές ή και μεγαλύτερες στην αλληλουχία των αζωτούχων βάσεων εξασφαλίζεται και η ποικιλομορφία μέσα στα είδη Εξέλιξη των ειδών: Το DNA είναι ένα βιομόριο που μεταβάλλεται συνεχώς, αλλά διατηρεί την ικανότητα να μεταφέρει το αρχείο της εξέλιξης της ζωής στη Γη.
Η μεγάλη ποσότητα του DNA βρίσκεται μέσα στον πυρήνα του κυττάρου. Ελάχιστες ποσότητες του γενετικού υλικού είναι παρούσες, σε ένα ξεχωριστό κυτταρικό οργανίδιο - το μιτοχόνδριο. (μιτοχονδριακό DNA ή mtdna)
Οι πολλές διαφορετικές μετακινήσεις του πληθυσμού της Γης τεκμηριώνονται κυρίως με την προέλευση του mtdna επειδή τα μιτοχόνδρια του κάθε ανθρώπου είναι μητρικής προέλευσης.
η αποσαφήνιση δηλαδή του τρόπου με τον οποίο, η αλληλουχία των αζωτούχων βάσεων του DNA, καθορίζει συγκεκριμένες γενετικές πληροφορίες, επέτρεψε στους επιστήμονες, να κατανοήσουν καλύτερα τη γενετική της ζωής και την κληρονόμηση ορισμένων χαρακτηριστικών και ασθενειών.
Η σύγκριση κατέδειξε, ότι δύο οποιοιδήποτε άνθρωποι, ανεξάρτητα από την προέλευσή τους, είναι γενετικά ταυτόσημοι κατά 99,9%. Το υπόλοιπο 0,1% είναι αυτό, που κάνει τον καθέναν από εμάς ξεχωριστό. Το πρόγραμμα του ανθρώπινου γονιδιώματος, που ολοκληρώθηκε το 2001, επιβεβαίωσε τη μοναδικότητα του DNA κάθε ανθρώπου, μόνο κατά 0,1%, αφού το 99,9%, είναι ίδιο για όλους ασχέτως εθνικής προέλευσης.
Η ανάγνωση του γονιδιώματος των χοίρων αναμένεται να παίξει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη της βιοϊατρικής έρευνας και συνεπώς στην υγεία του ανθρώπου, εξαιτίας των κοινών χαρακτηριστικών που παρατηρήθηκαν στην ανατομία, στη φυσιολογία και στα γονίδια των χοίρων και του ανθρώπου.
Σε κάθε κύτταρο κάθε φυτού, κάθε ζώου και του ανθρώπου, υπάρχει γενετικό υλικό δηλαδή το DNA, που φέρει τις γενετικές πληροφορίες του κάθε οργανισμού. Οι γενετικές πληροφορίες του κάθε οργανισμού είναι διαφορετικές, αλλά είναι γραμμένεςκωδικοποιημένες με τον ίδιο τρόπο. Και επομένως οι γενετικές πληροφορίες μπορούν να εκφραστούν σε οποιοδήποτε οργανισμό και όχι μόνο σε αυτόν από τον οποίο προέρχονται.
Από τις προαναφερθείσες έρευνες στο DNA προέκυψαν δύο «δυνατά εργαλεία» για τους Επιστήμονες: Η τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA Και Η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης ( PCR )
Το ανασυνδυασμένο DNA είναι ένα μόριο DNA, κατασκευασμένο από τον Άνθρωπο, το οποίο περιέχει γονίδια από δύο ή και περισσότερους οργανισμούς, του ίδιου ή και διαφορετικού είδους. Η μέθοδος του ανασυνδυασμένου DNA αναπτύχθηκε κατά τη δεκαετία του 1970 και σήμερα αποτελεί τη βάση της Γενετικής Μηχανικής, του κεντρικού πυλώνα της Βιοτεχνολογίας.
Είναι μέθοδος κατά την οποία παράγουμε όσα αντίγραφα θέλουμε ενός τμήματος DNA, στο εργαστήριο, χωρίς τη χρησιμοποίηση ζωντανού οργανισμού ή κυττάρου. Η μέθοδος αυτή είναι πολύτιμη για τους Βιοεπιστήμονες διότι τους εξασφαλίζει τη δυνατότητα πολλών επαναλαμβανόμενων πειραμάτων με το ίδιο DNA για όλο το φάσμα των Βιοεπιστημών.
Με «όπλο» το DNA η Επιστήμη πέτυχε ή ερευνά για να πετύχει:
Γενετική καθοδήγηση Προγεννητικός έλεγχος Πρόγραμμα ελέγχου νεογνών Μελέτη καρυοτύπου Μοριακή διάγνωση (Ανάλυση αλληλουχίας των βάσεων του DNA)
Γονιδιακή θεραπεία: α) Εισαγωγή υγιών γονιδίων στον ασθενή με την τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA β) Λήψη ασθενών κυττάρων από τον άνθρωπο, παρέμβαση στο γονιδίωμα για διόρθωση της βλάβης και επανεισαγωγή στον ασθενή
Μονοκλωνικά αντισώματα «Το ιδανικό φάρμακο» Ανοσοδιαγνωστικά Ανιχνευτές Θεραπευτικά Για επιλογή ιστοσυμβατών οργάνων για μεταμοσχεύσεις
Ινσουλίνη Ιντερφερόνες
Φυτά, στα οποία έχει εισαχθεί γονίδιο άλλου οργανισμού ίδιου ή διαφορετικού είδους, ώστε να αποκτήσουν νέες ιδιότητες.
Ζώα, στα οποία έχει εισαχθεί γονίδιο άλλου οργανισμού ίδιου ή διαφορετικού είδους, ώστε να αποκτήσουν νέες ιδιότητες.
Κλωνοποίηση Μέθοδος δημιουργίας ενός νέου εμβρύου από την ένωση απύρηνου ωαρίου με τον πυρήνα ενός σωματικού κυττάρου. Από την ένωση προκύπτει βιώσιμο έμβρυο με γενετικό υλικό κοινό με εκείνο του δότη (του οργανισμού από το σωματικό κύτταρο του οποίου προήλθε ο πυρήνας). ΝΤΟΛΥ Η κλωνοποίηση επιτρέπει τη δημιουργία πανομοιότυπων αντιγράφων ενός οργανισμού.
Ποιός είναι ο πατέρας; ο Larry ή ο Bob;
Οφέλη γενετικής τροποποίησης
Τα διαγονιδιακά ζώα παράγουν φαρμακευτικές ουσίες ή προϊόντα με ιδιαίτερα θρεπτικά χαρακτηριστικά σε μεγάλες ποσότητες.
Τα διαγονιδιακά φυτά είναι ανθεκτικά σε προσβολές από έντομα, παράγουν προϊόντα με ιδιαίτερη θρεπτική αξία, ανθεκτικά στο χρόνο μετά τη συλλογή τους ή με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά στην εμφάνισή τους.
Οι γενετικά τροποποιημένοι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται για παραγωγή θρεπτικών ή φαρμακευτικών πρωτεϊνών και ενζύμων σε μεγάλες ποσότητες με σημαντικό οικονομικό όφελος.
Οφέλη κλωνοποίησης
Κλωνοποιούνται τα διαγονιδιακά ζώα ώστε να διατηρούνται αναλλοίωτα τα χαρακτηριστικά που απέκτησαν με την γενετική τροποποίηση
Στον άνθρωπο η κλωνοποίηση χρησιμεύει για την παραγωγή οργάνων για μεταμοσχεύσεις. Όταν δημιουργηθεί το κλωνοποιημένο ωάριο, οι επιστήμονες το αφήνουν να εξελιχθεί μόνο μέχρι το στάδιο της βλαστοκύστης.
Στο στάδιο της βλαστοκύστης, λαμβάνουν τα κύτταρα τα οποία ονομάζονται αρχέγονα πολυδύναμα εμβρυϊκά κύτταρα και τα καλλιεργούν. Με ειδικές τροποποιήσεις μπορούν να εξελιχθούν σε κύτταρα οποιουδήποτε ιστού ( καρδιάς, εγκεφάλου, νεφρών κ.λπ. ).
Τα κύτταρα αυτά είναι πολύτιμα για θεραπείες ασθενών με σοβαρές παθήσεις διαφόρων συστημάτων του οργανισμού όπως νευρικό, καρδιακό, ανοσοποιητικό, νεφρικό, κ.λ.π που χρειάζεται μεταμόσχευση
Και οι κίνδυνοι από τα μεταλλαγμένα τρόφιμα και την κλωνοποίηση;
Αύξηση εκδήλωσης αλλεργιών Αυξημένη αντίσταση μικροβίων στα αντιβιοτικά Γενετική μόλυνση (μεταφορά γονιδίων σε μη μεταλλαγμένους οργανισμούς αλλοίωση της γενετικής σύστασης «παρά φύση Εξέλιξη» των ειδών) Κίνδυνος ελέγχου της παραγωγής τροφίμων μονοπωλιακά από μεγάλες πολυεθνικές Κίνδυνος οικονομικής εκμετάλλευσης υπανάπτυκτων χωρών προς όφελος των ισχυρότερων Δεν υπάρχει τρόπος ανίχνευσης των ανωμαλιών στο κλωνοποιημένο έμβρυο
Παραβιάζουμε τους γενετικούς μηχανισμούς της φύσης Προξενούμε βλάβη στο περιβάλλον Δημιουργούμε νέους οργανισμούς αγνοώντας τη δυνατότητα προσαρμογής τους Υπάρχει κίνδυνος να δημιουργήσουμε κλώνους ανθρώπων, αν παραβιαστεί η νομοθεσία που το απαγορεύει Το πρόσχημα ότι λύνουμε το επισιτιστικό πρόβλημα του παγκόσμιου πληθυσμού καταρρέει, διότι πάρα πολλοί άνθρωποι υποσιτίζονται ή κινδυνεύουν από λιμοκτονία
Οι κίνδυνοι από το Wi-Fi
Χλώριο στις πισίνες Αύξηση του κίνδυνου πρόκλησης καρκίνου, επιφέρει το χλώριο στις πισίνες σύμφωνα με ισπανική επιστημονική έρευνα του Κέντρου Ερευνών στην Περιβαλλοντική Επιδημιολογία (CREAL) της Βαρκελώνης και του Νοσοκομείου Ντελ Μαρ. Υπήρξαν σε μια σειρά από δείκτες που δείχνουν μόνιμες γενετικές μεταλλάξεις σε ομάδα ατόμων που κολυμπούσαν σε κλειστές πισίνες. Τοξικές για το DNA επιπτώσεις παρατηρήθηκαν σε 49 υγιή άτομα μετά από κολύμβηση μόλις 40 λεπτών σε μια χλωριωμένη πισίνα σύμφωνα με την ανακοίνωση του CREAL. Η έρευνα απέδειξε ότι το χλώριο, που σημειωτέον χρησιμοποιείται σαν μικροβιοκτόνο, προκαλεί αύξηση του κινδύνου εμφάνισης καρκίνου αλλά και σοβαρότατα αναπνευστικά προβλήματα.
Βλάβες από την ηλεκτρομαγνητική ρύπανση Επιληψία, ημικρανίες, διαβήτης, δερματικά προβλήματα, πολλαπλή σκλήρυνση, καρκίνος.
Η δύναμη της γνώσης και της τεχνολογίας είναι καταλυτική και για κάποιους επικίνδυνη, όταν παρεμβαίνει στους βασικούς κανόνες της φύσης. Η ελπίδα όμως για την καταπολέμηση των ασθενειών, για την βελτίωση του τρόπου και την αύξηση του μέσου όρου ζωής γεννά τον προβληματισμό: «Χρησιμοποιούνται τα ΟΠΛΑ στα χέρια της Επιστήμης πάντα για καλό σκοπό;»
ΓΙΩΡΓΟΣ ΚΑΝΕΛΛΟΣ ΗΛΙΑΣ ΧΑΤΖΙΒΑΣΙΛΟΓΛΟΥ ΝΙΚΟΣ ΑΝΔΡΙΚΟΠΟΥΛΟΣ ΘΑΝΑΣΗΣ ΔΙΒΑΡΗΣ ΒΑΣΙΛΗΣ ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΝΙΚΟΣ ΒΑΒΙΤΣΑΣ ΚΩΣΤΑΣ ΣΥΡΙΑΝΟΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΤΟΛΙΑΣ ΘΕΟΔΩΡΑ ΛΕΚΑΔΙΤΗ ΒΙΚΥ ΠΡΟΥΝΤΖΟΥ ΝΑΓΙΑ ΚΑΣΤΡΕΝΟΠΟΥΛΟΥ ΕΜΕΛΙΑ ΜΠΑΡΙΑΜΗ ΓΕΩΡΓΙΑ ΑΝΤΩΝΟΠΟΥΛΟΥ ΣΩΤΗΡΙΑΖΗΝΤΡΟΥ ΔΕΣΠΟΙΝΑ ΣΠΥΡΟΠΟΥΛΟΥ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΣΤΙΓΚΑ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΔΗΜΗΤΡΙΟΥ ΑΠΟΛΛΩΝ ΓΕΩΡΓΟΥΤΖΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ ΚΟΡΝΕΖΟΣ ΥΠΕΥΘΥΝΗ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ: ΕΛΕΝΗ ΣΚΡΙΒΑΝΟΥ
Βιβλιογραφία http://el.wikipedia.org/wiki/dna Δομή Έκφραση έκθεση Γ' Λυκείου http://www.iatrikionline.gr/deltio_49/epi2_4.htm http://www.newsbomb.gr/ygeia/story/6871/kindunosgia-to-dna-to-xlorio-stis-pisines http://www.iatronet.gr/eidiseis-nea/epistimizwi/news/22826/erevna-ta-xlamydia-endexomenwsafxanoyn-ton-kindyno-gia-karkino.html