[{"text_idx": "#000000", "text": "Malc\u0302ifri la kodon de DNA"}, {"text_idx": "#000001", "text": "Neniu rolo havas tiom gravan rolon en filmoj kiel DNA. G\u0302i estas uzata por trovi la krimulon, por revivigi dinosau\u0306rojn, au\u0306 por igi kutiman homon superheroo. Kvankam multaj el tiuj filmoj senpardone troigas la sciencan realecon, ili ofte bazig\u0302as sur kerno de vero. La realeco tamen, povas esti multe pli mirinda ol filmoj. Kio DNA estas tamen kaj kiel modifi g\u0302in povas s\u0302ang\u0302i organismojn?"}, {"text_idx": "#000002", "text": "DNA estas granda, biologia molekulo. Estas malfacile imagebla kiel molekulo povas enteni genetikajn informojn, sed DNA estas ege kompleksa. Kutime, molekuloj havas fiksan strukturon, kiu c\u0302iam samas. Akvo ekzemple, konsistas el unu oksigena atomo kaj du hidrogenaj atomoj en fiksa Angulo. DNA uzas la fakton ke karbono povas krei ringojn kaj c\u0302enojn al sia avantag\u0302o kaj tiel formas molekulon, kiu enhavas miliardojn da atomoj. Grandskale, la strukturo aspektas kiel s\u0302tuparo kiu rondiras kiel helico. La s\u0302tuparo mem estas kreita el sukeroj kaj fosfatoj, kiuj donas strukturon al la molekulo. Inter la c\u0302enoj trovig\u0302as paroj de nitrogenaj bazoj, kiuj reprezentas la veran kodon. Kune, la sukero (desoksiribozo), fosfato kaj nitrogenan bazo kreas polimeron (molekulc\u0302enon), kiu nomig\u0302as DesoksiriboNukleata Acido: DNA."}, {"text_idx": "#000003", "text": "Kio plej gravas por kompreni la kodon de DNA estas la nitrogenaj bazoj, c\u0302ar ili estas la \u201dliteroj\u201d el kiu la kodo konsistas. DNA enhavas kvar malsamajn nitrogenajn bazojn. Iliaj nomoj estas mallongigataj al A, C, G kaj T. Pro tio ke A kaj T povas krei du ligojn, ili c\u0302iam estas trovataj kune, dum C kaj G, kiuj formas tri ligojn estas la alia paro. Tiel unu flanko de la DNA surhavas ekzakte la malon de la kodo de la alia flanko. La fakto ke DNA konsistas el du malaj c\u0302enoj gravas por la kopiado de la informoj, c\u0302ar por tio oni duonigas la DNA kaj kreas du apartajn s\u0302ablonojn. Aliaj molekuloj pus\u0302as nitrogenajn bazojn kontrau\u0306 tiuj strioj kaj nur se g\u0302i havas la g\u0302ustan kvanton de ligoj, la bazo konektig\u0302as. La h\u0302emiaj kvalitoj de DNA kaj g\u0302iaj bazoj do sufic\u0302as por krei sistemojn kiuj kopias DNA."}, {"text_idx": "#000004", "text": "C\u0302i tio estas nur eta parto de la DNA molekulo"}, {"text_idx": "#000005", "text": "De geno al proteino al organismo"}, {"text_idx": "#000006", "text": "Genetikaj informoj trovig\u0302as en la genoj. Geno ne estas aparta fizika molekulo, sed parto de la DNA-molekulo. Oni povus diri ke genoj estas kvazau\u0306 frazoj en la kodo, kiuj komencig\u0302as per majusklo kaj punkto. Pli lau\u0306vorte tio signifas ke genoj komencig\u0302as kaj finig\u0302as per fiksaj sinsekvoj de bazoj, por ke la molekuloj kiuj kopias la DNA scias kie ili komencu la kopiadon. Ofte oni parolas pri genoj kiuj respondeblas pri okulkoloro, kiom facile muskoloj trejnig\u0302as au\u0306 kiom agresema iu estas, sed g\u0302enerale tiaj ecoj estas tre kompleksaj kaj influataj de pluraj genoj. Anstatau\u0306e, genoj plej ofte priskribas specifajn proteinojn. Tiuj estas grandegaj molekuloj kun specifaj taskoj en la korpo. Proteinoj povas doni strukturon al la c\u0302elo, faciligi transporton de molekuloj, au\u0306 plirapidigi h\u0302emiajn reagojn per kunigi molekulojn. La diverseco de proteinoj estas nekredebla kaj tute dependas de la strukturo de la molekulo. Kiam la kodo en la DNA do s\u0302ang\u0302ig\u0302as, la strukturo de la proteino povas s\u0302ang\u0302ig\u0302i, kio povas influi kiel la organismo aspektas au\u0306 funkcias. Kiel tiom kompleksa molekulo povas esti priskribata de tiom simpla kodo tamen?"}, {"text_idx": "#000007", "text": "Jen ekzemplo de la strukturo de proteino. C\u0302i-kaze temas pri papaino."}, {"text_idx": "#000008", "text": "Proteinoj kreig\u0302as el molekuloj, kiuj nomig\u0302as aminoacidoj. En biologio, dudek aminoacidoj estas uzataj, kiuj c\u0302iuj havas malsamajn kvalitojn. C\u0302iu aminoacido havas unu au\u0306 plurajn kodojn. Glicino ekzemple, la plej simpla aminoacido, povas esti priskribata per la kodoj GGU, GGC, GGA kaj GGG. (ke la kodo enhavas U anstatau\u0306 T rilatas al la kopiado de la DNA.) Tiuj triliteraj kodoj nomig\u0302as kodonoj kaj se la nitrogenaj bazoj estas la literoj de DNA, kodonoj estas la vortoj. Por konstrui proteinon, la geno kiu priskribas g\u0302in estu kopiata. Skipo de proteinoj respondecas pri la kopiado de DNA. C\u0302i-kaze la rezulto de tiu procezo ne estas identa DNA-molekulo, sed molekulo de RNA. Tiuj molekuloj strukture multe similas al DNA, sed la gravaj diferencoj estas ke ili ne venas en paroj (nur unu c\u0302eno de sukero kun unuopaj bazoj) kaj ke ili uzas la bazon U anstatau\u0306 T. RNA molekuloj estas multe pli etaj kaj kompaktaj ol DNA kaj do povas eskapi la c\u0302elkernon por iri al la ribosomoj, kie proteinoj kreig\u0302as. Ribosomoj estas etaj \u201dmas\u0302inoj\u201d en la c\u0302elo, kies tasko estas la ligado de aminoacidoj. La RNA eniras en unu flankon, kie kompleksa h\u0302emia sistemo legas la kodonojn kaj lasas nur la korespondantajn aminoacidojn ligi sin al la c\u0302eno. La c\u0302eno de aminoacidoj eliras de la alia flanko de la mas\u0302ino, kie g\u0302i faldig\u0302as por ig\u0302i proteino. Pro la forta ligo inter DNA kaj proteinoj, etaj s\u0302ang\u0302ig\u0302oj en la kodo de la DNA povas kau\u0306zi grandajn s\u0302ang\u0302ojn en la organismo. Oni povus ec\u0302 diri ke evoluo okazas el la perspektivo de DNA kaj proteinoj kaj ke la organismo mem estas nur ilo. Konkreta ekzemplo de tia molekula evoluo estas ke la proteinoj el kiuj kornoj, ungoj kaj haroj estas faritaj fakte estas pli-malpli la sama proteino. Tiu proteino nomig\u0302as keratino kaj konsistas el pluraj helicoj de aminoacidaj c\u0302enoj. Unu specifa aminoacido, cisteino, povas krei fortajn ligojn kun aliaj cisteinaj grupoj per sia sulfura atomo. Tiuj ligoj estas grava parto de la tridimensia strukturo de la proteino kaj ili donas forton. Homoj kies haroj enhavas malmulte da cisteino en sia keratino, havas tre flekseblajn, molajn harojn, dum homoj kiuj havas multe da cisteino havas malmolajn harojn. Kiam la keratino havas ec\u0302 pli da cisteino, g\u0302i povas ig\u0302i ekzemple korno. Multe pli da proteinoj tiel interrilatas kaj oni ec\u0302 povas uzi la etajn diferencojn inter la proteinoj kiuj trovig\u0302as en malsamaj organismoj por eltrovi kiel tiuj organismoj evoluis."}, {"text_idx": "#000009", "text": "G\u0302enerale proteinoj konsistas preskau\u0306 nur el c\u0302i tiuj 20 aminoacidoj. La bazo c\u0302iam samas, por ke ili povu formi c\u0302enon."}, {"text_idx": "#000010", "text": "Aliaj pecoj de DNA havas pli kompleksajn rolojn tamen, kiujn oni ankorau\u0306 ne tro bone komprenas. Tre interesa kaj aktuala ekzemplo estas priskribata de la scienca kampo de \u201dEvo Devo\u201d kaj temas pri pecoj de DNA kiuj gvidas la embrian kreskon. Per s\u0302ang\u0302i la sinsekvon de tiu DNA oni povas krei organismojn kies korpopartoj trovig\u0302as en la malg\u0302usta loko, sed tute bone funkcias. La DNA do priskribas la lokon de iu korpoparto, sed ne kiel g\u0302i aspektu. Tiuj funkcioj de DNA estas tamen multe tro malsimplaj por priskribi c\u0302i tie."}, {"text_idx": "#000011", "text": "Nekredeble multaj malsanoj rilatas al DNA kaj proteinoj. La Alzheimer-malsano ekzemple estas ligita al la formig\u0302o de aroj da gluemaj proteinoj en la cerbo (Oni ne konsentas pri c\u0302u tio estas kau\u0306zo au\u0306 simptomo). Kanceroj estas la rezulto de s\u0302ang\u0302ig\u0302oj en la DNA kiuj igas c\u0302elon senfine dividi sin kaj virusoj estas rekonataj pere de antikorpoj, kiuj ankau\u0306 estas proteinoj. Bona kompreno de c\u0302i tiuj molekuloj do estas esenca por batali kontrau\u0306 tiuj malsanoj. Diversaj teh\u0302nikoj estas uzataj por fari tion kaj kelkaj estis freneze sukcesaj. Multaj homoj kiuj havas diabeton produktas malpli au\u0306 neniun insulinon. Tio estas proteino kiu gravas por malaltigi la koncentrig\u0302on de glukozo en la sango. Historie oni uzis porkan insulinon por batali kontrau\u0306 la malsano, sed akiri la insulinon estis malfacila kaj pro tio ke la insulino de porkoj estas iomete malsimila al tio de homoj (diferenco de unu aminoacido), la imuna sistemo povas severe reagi al g\u0302i. Hodiau\u0306 oni povas sufic\u0302e facile enmeti DNA kun specifaj genoj en bakteriojn kaj igi ilin krei la proteinojn kiujn oni volas. Tiel oni povas krei homan insulinon per bakterioj, kiujn oni povas facile kreskigi. Same oni uzas la DNA de kanceraj c\u0302eloj por vidi ekzakte kio paneis kaj kion oni povas fari kontrau\u0306 la kancero de unu specifa persono. C\u0302i tiaj teh\u0302nikoj gravas, pro tio ke c\u0302iu kancero havas estas unika, do trovi universalan medikamenton estas preskau\u0306 neebla. Alia teh\u0302nologio kiu promesas multon estas la CRISPR/Cas9 sistemo, kiu origine venas el bakterioj. G\u0302i funkcias iusence kiel imunsistemo, c\u0302ar la bakterion uzas g\u0302in por englui la genetikajn informojn de virusoj, kiuj atakis g\u0302in antau\u0306e, en la DNA. Tiel la bakterio povas rekoni la materialon kiam simila viruso atakas g\u0302in estontece kaj batali kontrau\u0306 g\u0302i. La proteino kiun la bakterio uzas por fari tion estas ege bona kaj preciza tondilo. Pro tio ke g\u0302i estas multe pli preciza ol aliaj metodoj de s\u0302ang\u0302i DNA, esploristoj uzas g\u0302in por lau\u0306plac\u0302e tranc\u0302i DNA kaj eventuale meti alian pecon de DNA en la truo. Estontece oni esperas solvi multajn genetikajn problemojn tiel kaj en la laboratorio oni jam faris sufic\u0302e imponajn pas\u0302ojn."}, {"text_idx": "#000012", "text": "Doni genojn al bakterioj sufic\u0302e facilas. C\u0302i tiuj bakterioj ricevis biolumineskan genon de meduzo."}, {"text_idx": "#000013", "text": "Ludi la rolon de Dio"}, {"text_idx": "#000014", "text": "Ekde kiam genetika modifado signifis ke oni tiom longe pafis plantojn per radio g\u0302is unu ekhavis novan econ, scienco multe progresis. Oni povas nun freneze rapide legi la kodon de DNA, tranc\u0302i g\u0302in kaj aldoni la genojn de tute malsamaj organismoj. Oni ec\u0302 iomete sukcesis krei proprajn kodojn (estas konkurso pri tio por universitatoj). Tio ebligis la kreadon de novaj plantoj kiuj kreskas en malbonaj kondic\u0302oj au\u0306 produktas pli da fruktoj, au\u0306 bestoj kiuj pli simple kreskigeblis. Unuflanke tio jam okazis dum miljaroj per la selektado kaj hibridigo de rasoj, sed aliflanke la eblecoj donas pli da respondeco ol iam antau\u0306e. Eksperimentoj en biologio ig\u0302as pli kaj pli avancintaj kaj igas onin pensi pri la etiko de DNA-modifado. C\u0302u modifitaj mang\u0302aj\u0302oj estas vere pli sanigaj ol nemodifitaj mang\u0302aj\u0302oj? C\u0302u oni rajtas komerce posedi DNA-kodon? C\u0302u kreskigi insektojn kun kruroj sur la kapo au\u0306 musojn kun homaj organoj sur la dorso estas etika? Felic\u0302e c\u0302i tiaj demandoj estas multe pripensataj kaj c\u0302iu universitato kiu faras tiajn eksperimentojn havas etikan komitaton. Specife kiam temas pri homoj, la demandoj ig\u0302as komplikaj. C\u0302u oni rajtas modifi la genojn de nenaskita homo? Multaj homoj kontrau\u0306as tion, sed kio se oni modifas la gepatrojn kaj la infano heredas modifitajn genojn? Nun ambau\u0306 ekzemploj s\u0302ajnas kiel problemo por poste, sed oni demandas sin similajn demandojn hodiau\u0306. Oni jam povas detekti diversajn genetikajn malsanojn antau\u0306 la nasko kaj devas decidi c\u0302u oni dau\u0306rigos la gravedecon. Historie tiaj decidoj okazis ec\u0302 post la nasko. El tiu perspektivo modifado estus por multaj homoj pli etike justa ol abortigo. Aliflanke nenecesa modifado s\u0302ajnas al multaj homoj multe pli problema, sed c\u0302u oni ne povus diri ke ne doni la plej bonajn genojn al infano estus same maljusta kiel doni malbonan edukon al g\u0302i? C\u0302i tiuj demandoj ne nur gravas por sciencistoj, sed ankau\u0306 por c\u0302iuj aliaj. Ju pli scienco progresos, des pli la demandoj ig\u0302os relevantaj. Gravas do ke oni komprenu pri kio la scienco fakte temas. Tio, kio estas fremda estas timiga kaj kiam oni timas progreson, ankau\u0306 la avantag\u0302oj ne realig\u0302as."}]