Knjiga: Biologija raka

Evolucija višećelijskih organizama tokom poslednjih 600 miliona godina omogućila je nastanak tkiva i njihov razvoj do neverovatnih mogućnosti. Za svu raznolikost anatomije koju danas vidimo u životinjskom carstvu zaslužna je pre svega medjusobna organizacija ćelija tj. njihova sposobnost da grade i održavaju u životu svoje velike kolonije (jedinke). Skoro sve ove ćelije nose kompletan genom organizma u sebi - više informacija nego što će im ikad biti potrebno (za razlog zašto je priroda tako uredila stvari, pogledati priču o diferencijaciji). Mnoge od njih zadržavaju sposobnost da rastu i da se razmnožavaju čak i nakon što je organizam izrastao u odraslu jedinku. Ovo je veoma korisno, omogućava ćelijama da sebe dupliraju po potrebi - da redovno menjaju mrtve ili oštećene ćelije i održavaju naša tkiva u funkciji.

Medjutim, ova sposobnost stalnog rasta i dupliranja, plus činjenica da ćelija nosi ceo genom sa sobom, otvara jedan "fatalni propust". Propust u kojem ćelija može greškom pristupiti onom delu genoma koji nije namenjen njoj i tako postati degenerisana u odnosu na normalno stanje tkiva.

Upravo taj "propust" kod višećelijskih organizama omogućava da dodje do obolenja raka. Iz ovog razloga, mnogi noviji istraživači [1] [2] [3] rak definišu i kao gubitak višećelijske organizacije (engl. "loss of multicellularity"). Neki drugi odlaze dalje, oni smatraju da to što ćelije raka teže ostati "besmrtne" dok se neprestano kopiraju, zapravo predstavlja oblik evolucije unazad (poznat pod imenom atavistička metamorfoza).  Prostije rečeno, rak je stanje koja nastaje kada genetički ili epigenetički poremećaji "otključaju" prastare genetske instrukcije u DNK kodu. Instrukcije koje su korištene u vreme jednoćelijskog načina života [1]. Novo ponašanje ćelije više odgovara ponašanju jednoćelijskog organizma koji više ne obavlja komunikaciju sa okolnim ćelijama i po svaku cenu teži ostati živ i praviti sopstvene kopije.

Iako zvuči smisleno, treba znati da ima i genetičara koji se ne slažu sa ovom teorijom. I njih treba čuti. Ako ništa, rak kao atavistička (reverzna) evolucija pruža pogled iz sasvim druge perspektive i otvara prostor za nove ideje i istraživanja. Istovremeno, podseća na činjenicu da je "neprijatelj" dosta složeniji nego što smo u startu mislili i biološki duboko ukorenjen u evoluciji višećelijskih organizama.

U godinama koje dolaze, rak će i dalje biti aktuelna tema. O njemu vredi učiti. Pojavljivaće se brojne teorije i naučne studije. Korisno je imati dobru knjigu pri ruci i prisetiti se osnovnih pojmova i koncepata koji se po svemu sudeći neće bitnije menjati bez obzira na napredak na terenu.

Preuzmi knjigu (PDF)

Knjga "Biologija raka"  je upravo jedna takva. Iako je namenjena studentima biologije i medicine, mnogi koncepti u njoj su veoma slikovito i jasno objašnjeni da ih mogu razumeti i oni koji nisu studenti medicine. Knjiga obuhvata najvažniju osnovu u biologiji raka na molekularnom i ćelijskom nivou. Počinje sa kratkim istorijatom oblasti, koji je dalje doveo do ubrzanog istraživačkog rada nakon Drugog svetskog rata i sredinom 70-ih, kada su se istraživanja raka izdvojila kao zasebna oblast.

U daljim poglavljima posebno su obradjeni  tumorski virusi (onkogeni virusi) koji u odredjenim slučajevima mogu da izazovu promenu ćelija domaćina gde one počnu neograničeno da se razmnožavaju. Opširno je opisan i proces nastajanja metastaza i invazija ćelija raka na druge lokacije, kao i brojni mehanizmi kojima ćelije raka izbegavaju imuni sistem domaćina i na posletku celo poglavlje koje pruža jedan racionalan pristup lečenju raka.

Autor knjige - Dr. Robert A. Weinberg - radi kao profesor biologije na MIT-u, dobitnik je brojnih naučnih nagrada i poznat je po otkriću prvog ljudskog onkogena Ras. Izdata je relativno skoro (2014. god) i sumira skoro sve što je savremena nauka otkrila o raku u poslednjih 30 godina kao i liste najvažnijih naučnih studija o svakoj oblasti. Na kraju svakog poglavlja sadrži i sekciju pitanja / odgovora korisnih za procenu razumevanja predstavljene teme.

Zašto do dan danas nemamo lek za rak?

Zvuči kao staro otrcano pitanje ali valja ga spomenuti jer često pravi zabunu kod ljudi.

Jedan opširan odgovor nalazi se ovde. Ukratko, rak nije jedna bolest već obuhvata celu familiju bolesti (više od stotinu). Svaka vrsta raka je specifična bolest i čini priču za sebe. Recimo, jedan rak pluća se sasvim drugačije dijagnostikuje u odnosu na rak prostate ili rak pankreasa, svaki od njih dalje zahteva različit tretman lečenja, itd. Postoje i rakovi koji se veoma teško dijagnostikuju sve dok ne dodju u odmaklu fazu. Na žalost, činjenica da je svaka vrsta raka različita nije sve. Na molekularnom nivou još je veći haos sa kojim se treba boriti.

Genomsko rearanžiranje (koje podrazumeva nasumičnu promenu jednog ili više delova hromozoma) predstavlja možda najveći problem. O čemu se radi?

Naučnicima je poznato da normalne ljudske ćelije tokom svog dupliranja koriste brojne biohemijske mehanizme kako bi sopstveni DNK iskopirale precizno i bez greški. Čak i kod zdravih ćelija ovi mehanizmi nekada zakažu i dodje do greške (mutacije). Kod kancerogenih ćelija ovi mehanizmi više ne funkcionišu kako treba. Promene na novo-kopiranoj DNK variraju od pojedinačnih mutacija od par sekvenci do bukvalnog razmeštanja celih delova hromozoma. Neki genetičari su fokusirali svoj istraživački rad upravo na ove promene.

Kao primer, uzmimo ovu naučnu studiju objavljenu na Nature portalu. Ona prikazuje rezultate sekvenciranja kompletnih genoma na ukupno sedam (agresivnih) tumora prostate kod sedam različitih pacijenata. Naučnici koji su radili ovu studiju imali su za cilj pronaći neke skrivene sličnosti, eventualno neke biomarkere i slične lokacije u genetskom kodu bolesnih ćelija (ko zna, možda čak i neke lokacije u nekodirajućoj DNK) koje bi se možda mogle iskoristiti u svrhe lečenja ili bar ranije dijagnoze bolesti.

Ono što nisu očekivali je da otkriju toliku količinu razlika od pacijenta do pacijenta. Tačnije, otkriveno je do 213 genomskih rearanžiranja i to na uzorku od svega 7 pacijenata.

Genomska kompleksnost na primeru raka prostate kod čoveka

Dakle, ovde ne pričamo o pojedinačnim mutacijama. Pričamo o kompletnim delovima DNK koji su potpuno ispremeštani na druga mesta. Kako je jedan od autora rekao: "Ako bi genom bio knjiga, mi ne bismo imali samo ispremeštana slova već i cele pasuse".

To je strahovito veliki haos.

Zamislimo samo koliko je teško pronaći i testirati jedinstvenu metodu lečenja kad su genetske promene nastale u ćelijama raka ovoliko različite. Ovo je verovatno jedan od osnovnih razloga što u medijima često bruje vesti o "novo otkrivenom leku za rak" iako je u stvarnosti u pitanju samo jedna vrsta raka i jedna uska grupa pacijenata što nije nikakva garancija da će ista metoda funckionisati i na ostalim ljudima.

Takodje, savremene kompijuterske tehnologije i jeftinije sekvenciranje celih genoma omogućilo nam je daleko bolje znanje o tome da uzročnik raka nije samo jedan ili par gena (kao što se mislilo tokom 90-ih godina) već su to stotine, pa čak i hiljade njih koji grade kompleksnu mrežu interakcije.

I pored svog tog haosa, neki rezultati postoje. Možda nisu senzacionalni ali postoje. Dve trećine pacijenata uspe da preživi preko pet godina nakon što im je bolest dijagnostikovana dok je 70-ih godina samo polovina njih to uspevala.  Takodje, zahvaljujući savremenim načinima lečenja, kod akutne limfoblastne leukemije kod 60% do 90% mališana postiže se potpuno izlečenje. Hiruške metode i radio terapije danas mnogo preciznije uklanjaju bolesne ćelije i sa mnogo manje neželjenih efekata nego što su to radile ranije. Možda najvažnije, danas znamo daleko više o raku nego što smo znali pre 30 godina a stopa rasta tog znanja biće verovatno eksponencijalna u narednim decenijama.

Reference

C. Athena Aktipis - 2015 Cancer across the tree of life: cooperation and cheating in multicellularity
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/370/1673/20140219

Hanahan D, Weinberg RA - 2011 Hallmarks of cancer: the next generation. Cell 144, 646–674.
http://dx.doi.org/10.1016/J.Cell.2011.02.013

Caulin AF, Maley CC - 2011 Peto's paradox: evolution's prescription for cancer prevention. Trends Ecol. Evol
http://dx.doi.org/10.1016/J.Tree.2011.01.002

Vittecoq M, et al. - 2013 Cancer: a missing link in ecosystem functioning? Trends Ecol. Evol. 28, 628–635
http://dx.doi.org/10.1016/j.tree.2013.07.005

Michod RE - 2007 Evolution of individuality during the transition from unicellular to multicellular life. Proc. Natl
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0701489104

The degenerative evolution from multicellularity to unicellularity during cancer
http://arxiv.org/abs/1408.3236

Moralni život životinja

Neki koncepti u evolucionoj biologiji su toliko prisutni u javnosti da često bacaju u senku neke druge koji su možda isto tako važni i interesantni. Uzmimo na primer prirodnu selekciju (prema kojoj su vrste i pojedinci u stalnoj kompetenciji i medjusobnoj borbi za opstanak). Ona je - verovatno sa razlogom - večito popularna tema u javnim diskusijama i nepresušni izvor konfrontacija. Toliko često spominjana da neki ljudi gotovo "po defaultu" evoluciju prvo poistovećuju sa prirodnom selekcijom dok im drugi evolucioni procesi često ostaju potpuno strani i nepoznati. Jedan od njih je i koncept moralnog ponašanja u kojeg spadaju tri veoma važne kategorije:

• Evolucija kooperacije medju jedinkama
• Osećaj za nepravdu
• Empatija 

Ovi oblici ponašanja razvijali su se i evoluirali paralelno na potpuno udaljenim životinjskim vrstama (kao što su recimo delfin i šimpanza). Na žalost, iako je do danas poprilično dobro istražena i dokumentovana,  "životinjska moralnost" je i dalje tabu tema. Razlog tome je i to što većina ljudske populacije svoju sopstvenu vrstu smatra jedinim moralnim bićima na ovoj planeti. Navodno, čovek jedini ima tapiju na moral "jer ga upravo on čini čovekom a ne životinjom". Često se na ovo nadovezuju tvrdnje da životinje nisu kognitivno sposobne da budu moralne jer nemaju svest, itd.

Knjiga koju danas predlažemo baca svetlo na ovu provokativnu temu. Ona svakako nije prva ali je izdvajamo jer sumira ogroman broj naučnih studija i posmatranja u proteklih nekoliko decenija i ono što je možda najbitnije - dolazi od autora koji su kompetentni da o ovoj temi pišu sa stanovišta nauke.

Preuzmi knjigu

Marc Bekoff Ph.D. je profesor ekologije i evolucione biologije na Univerzitetu Kolorado. Dr. Bekoff je do danas objavio preko 200 naučnih radova i više od 20 knjiga iz oblasti biologije, što dosta govori o njegovom kredibilitetu. Jessica Pierce je doktor bioetike i religijske etike sa Univerziteta u Virdžiiji i takodje ima niz radova i knjiga na temu životinjskog morala. 

Ovo dvoje istraživača prikupilo je zapanjujuću količinu primera iz životinjskog carstva koji ukazuju na širok spektar moralnog ponašanja unutar socijalnih grupa raznih životinja: čovekoliki majmuni, vukovi, kojoti, hijene, kitovi, slonovi, delfini pa čak i pacovi i miševi. Cilj nije, kako autori i sami kažu, spustiti nivo čovekovog morala ili opravdati mnoga nemoralna ponašanja čoveka, već obrnuto, podići nivo onoga kako mi vidimo životnje. Početi da ih posmatramo kao bića koja takodje poseduju moral. Možda tako bolje razumemo i naš sopstveni.

Da li životinje imaju svest da bi bile moralne?

Pitanje evolucije svesti je jedno od najfascinantnijih pitanja nauke na koje savremena neuronauka već može da pruži konkretan odgovor (o kojem smo mnogo detaljnije pisali u ovom tekstu). Priča je malo poduža da bi stala u par pasusa. Ukratko, medju naučnicima već neko vreme postoji slaganje da koreni nastanka svesti više nisu talamus i korteks kojima je većina istraživača ranije posvećivala najviše pažnje (pa se smatralo da svest imaju samo par vrsta sisara  i grupa čovekolikih majmuna u koju spada i Homo sapiens). Najsnažniji i najosnovniji neuronski mehanizmi za izvršavanje i održavanje svesnog stanja nalaze se ipak mnogo dublje. Nalaze se unutar moždanog stabla (brainstem) tj. u njegovim unutrašnjim stukturama. Ove strukture  poseduje veoma veliki broj životinjskih vrsta .

Ono što treba razlikovati ovde jesu i oblici svesti koji se kreću od primitivne (dvodimenzionalne) do reflektivne (3D) svesti. Stim što reflektivnu svest ne treba posmatrati kao zasebnu i izdvojenu od ostalih oblika svesti već samo kao produžetak (ekstenziju) iste one svesti koja vidi, čuje, oseća ili na drugi način doživljava iskustvo u interakciji sa spoljašnjim svetom. Reflektivna svest koju posedujemo mi ljudi i još nekoliko naprednih vrsta sisara je dakle samo jedan od brojnih sadržaja svesti koji zavisi od kognitivnih kapaciteta životinje i što je veoma važno, nikada nije trajna već samo privremena (Morin, 2006.), stalno deleći vreme sa momentalnim, nereflektivnim iskustvima.

Takodje, ukoliko niste znali, 2012. godine medjunarodna grupa sastavljena od kognitivnih naučnika, neuropsihologa, neuroanatoma i biologa je zvanično potpisala deklaraciju da životinje imaju svest. Lista uključuje sve sisare, ptice, pa čak i oktopode. Vest da ove životinje imaju svest nije nikakvo ultra otkriće, ali je važno to što oko ove teme zvanično postoji saglasnost u naučnim krugovima.

Da li životinje mogu imati averziju prema nepravdi?

Koga interesuje, predlažemo da pročita ovaj raniji tekst kao uvod u jednu širu oblast koju gornje pitanje povlači za sobom. Ukratko, jedan od zaključaka koji zoolog i psiholog Sarа Brosnan iznosi o životinjskoj averziji prema nepravdi jeste da je u pitanju oblik ponašanja koji može biti ključan za evoluciju kooperativnosti medju jedinkama iste vrste jer osetljivost prema naporima drugih i proračunatost sopstvenih troškova/dobiti jeste ključna prilikom interakcije.

Jedinke sa razvijenim osećajem za pravičnost povećavaju svoje šanse za preživljavanje ma koliko to povećanje malo bilo (tzv. fitness benefit). Takodje, činjenica da se averzija sreće kod biološki udaljenih vrsta (psi, ljudi, delfini, itd) ukazuje na to kako je sasvim moguće da se ovo ponašanje može sresti i kod drugih životinja a ne samo na primatima. Problem je jedino u tome što ovakvih istraživanja i nema baš puno, pa mnogi slučajevi još nisu poznati biolozima i psiholozima.

O istoj fitness-benefit teoriji govore i radovi drugih istraživača, medju kojima je i ovo kojeg su sproveli Jefreey Stevens i Ian C. Gilby (pogledati pdf studije), a koje se bavi deljenjem hrane medju jedinkama iste vrste koje nisu u bliskom srodstvu. Oni su jasno pokazali koje neposredne koristi mogu imati životinje od povećanja efikasnosti u takvim vrstama interkacije, izbegavanje predatora, brže ostvarivanje parenja, itd. Takodje ukazuju i na to kako se reciprocitet i razmena postepeno otežavaju u odnosu na to kako se broj jedinki u grupi povećava.

Neke kritike i sugestije о knjizi

Ono što i dalje ostaje nejasno jeste da iako autori knjige pokušavaju da objasne kontinuitet izmedju životinjskog i čovečijeg morala i dalje se ukazuje na sličnosti time što se uglavnom antropomorfiziraju primeri životinjske nežnosti i empatije, ali ne i surovost, agresija, dominacija, itd. Ispada onda kao da postoje "dvostruki aršini". Kada su životinje nežne, pažljive i osećajne jedne prema drugima tada ljudi mnogo lakše priznaju paralele i brže uočavaju moralne sličnosti, ali onda kada su u pitanju neka "nemoralna ponašanja" (tipa ubijanja mladunaca, kanibalizam, seksualna agresivnost, itd) - a kojima su neke vrste životinja sklone - vešto se držimo po strani i protivimo takvom povlačenju paralela sa njima.

Iz ovog razloga mnogim autorima ovakvih knjiga je verovatno sigurnije ostati na "mirnom polju", svesni realnosti da mogu uzorokovati opasne kontraverze i osude drugih naučnika ukoliko budu povlačili paralele sa agresivnim vrstama ponašanja. Kao posledica toga, čitaoc stalno ostane "uskraćen" za jednu opsežnu analizu koja prikazuje i onu drugu stranu medalje.

Dalje. U nekim delovima knjige autori spominju ideju da bi nakon saznanja o tome da postoji i životinjski moral, verovatno trebali biti vegetarijanci ili bar težiti ka tome. I ovo bi mogao biti još jedan primer "dvostrukog aršina". Ako ostavimo po strani sada rasprave i mnoge argumente za i protiv vegetarijanstva, ono što obara ovaj zaključak autora je jedno banalno pitanje: Ako jedan vuk, lav ili drugi predator može sebi da priušti "moralan život" iako svakodnevno svirepo ubija druge životnje oko sebe, zašto onda i jedan čovek ne bi mogao isto tako sebi priuštiti bar neku dozu ubijanja drugih živtonja a da se pri tome ne oseća nemoralnim? Da li je ubijanje nemoralno samo kad su u pitanju pripadnici sopstvene vrste? Gde je tu onda granica do koje važi moral i šta je odredjuje?

Ubijanje unutar vrste: Alfa mužjak lava često ubija svu mladunčad koja
imaju biološko poreklo mužjaka od kojeg je preuzeo teritoriju

Ovo pitanje o granici morala jeste važno jer na njega postoje generalno dva odgovora.

Prvi odgovor je da je moral zapravo drugi naziv za ono što sociolozi nazivaju skup socijalnih normi uspostavljenih u odredjenom društvu i koje važe unutar njegovih okvira. Na pojedincu je da se prilagodi ili ne prilagodi ovim normama koje društvo očekuje od njega (tj. bude moralan ili nemoralan). Ovo takodje predstavlja i definiciju konformizma koja kaže da je promena ponašanja i uverenja pojedinca prema grupi posledica stvarnog ili zamišljenog pritiska grupe na tog pojedinca. Primera radi, ustaljena je norma da alfa mužjak šimpanze (ili lava) ubije svu mladunčad koja imaju biološko poreklo prethodnog alfe čiju je teritoriju preuzeo. Gledano iz naše perspektive ovo je svirep i nemoralan čin ali sa stanovišta biološkog konformizma on može biti opravdano time što lav ne radi ništa drugo osim što primenjuje ponašanje koje je duboko ukorenjeno untar njegove vrste.

Ovo ponašanje se zadržalo medju mužjacima lavova iz brojnih važnih razloga medju koje spada i "eliminacija suparničkog genotipa u ukupnom fondu gena" što povećava ukupne šanse za opstanak sopstvenog. Da li bi onda lav izbegavanjem infanticida i ostavljanjem tudjih lavića u životu narušio dugo poštovano pravilo i time izvršio nemoralan čin? Znači li to da životinjski moral ne može imati sličnosti sa ljudskim jer je zasnovan na sasvim drugačijem skupu vrednosti i varira od vrste do vrste?

Drugi odgovor je da moral ipak predstavlja nešto "iznad", nešto što bi trebalo biti opšteg karaktera bez obzira na vrstu li grupu kojoj pojedinac pripada. Neka vrsta apsolutnog morala (kojem je sklona i religija) a koje kaže da je svaka kradja, ubijanje i zlostavljanje nemoralan čin. Bez opravdanja. Bez obzira da li je sprovodjeno na pripadnicima sopstvene ili tudje vrste. Autori knjige jesu naravno pristalice prvog odgovora ali je dobro što kroz knjigu povremeno razmatraju oba odgovora. Dakle, "nisu stidljivi" ni po pitanju religijskog tumačenja morala i u nekim primerima razmatraju paralele i konfrontacije sa njim.

Sve u svemu, još jedna vredna knjigica koju smo sa zadovoljstvom dodali u bazu kao štivo "za pred spavanje".

Pravoslavni teolog piše o problemima koje uzrokuje „Biblijski kreacionizam“

Pošto smo nebrojano mnogo puta videli da će domaći kreacionisti odbiti gotovo svaki pokušaj ili molbu da se pre nego iznesu svoje "argumente" bolje upoznaju sa teorijom evolucije i obiljem dokaza (bioloških, paleontoloških, geoloških, molekularnih) koje ona nudi, dolazimo na ideju da će radije saslušati mišljenje nekog od predstavnika Pravoslavlja. Nekoga ko je dosta dublje razmatrao problem kreacionizma.

Teolog Srećko Petrović, u pravoslavnom časopisu "Kalenić" (strana 11) objašnjava koliko ozbiljne probleme kreacionizam uzrokuje, kao i načine kako je Srpska pravoslavna crkva (SPC) izmanipulisana od strane katoličkih fundamentalističih struja koje imaju jasan interes da ostanu u sukobu sa teorijom evolucije i raskoraku sa naukom a koje i jesu prve krenule u taj sukob.

Članak prenosimo u celosti i svim hrišćanskim vernicima toplo preporučujemo da pročitaju tekst do kraja jer im može biti od koristi.

„Biblijski kreacionizam“ u Pravoslavnoj Crkvi

„Kada se nauka i Sveto Pismo ne slažu, nauka očigledno greši.“ ~ Henri M. Moris

I

Reč „kreacionizam“ potiče od latinske reči creatio, što znači stvaranje. U širem smislu reči, kreacionizam označava shvatanje da je svet stvoren. U tom kontekstu i mi hrišćani smo „kreacionisti“. Ovde ćemo, međutim, da se osvrnemo na onu vrstu kreacionizma koja je karakteristična za fundamentalističke denominacije Severne Amerike – takozvani „biblijski“ ili „naučni“ kreacionizam.

Na seminaru veroučitelja u Kragujevcu održanom 2007. godine blagoslovom episkopa šumadijskog Jovana, o. Hrizostom iz Grčke je pomenuo spor koji se u Grčkoj vodi oko teorija evolucije i kreacionizma i pokušajima da se napravi sukob između nauke i bogoslovlja, premda je, prema njegovim rečima, savremeno bogoslovlje odavno razjasnilo odnose između ove dve oblasti.[1] Sličan spor postoji i u Rusiji,[2] a od nedavno je prisutan i kod nas.

Do današnjih dana spor između vere i nauke ove vrste je bio isključivo fenomen severnoameričkog kontinenta. Sada smo, međutim, svedoci toga da tzv. „kreacionizam“ nalazi svoje uporište i u Evropi, a i u našoj Crkvi. Da li je moguće protestantsku kreacionističku nauku nakalemiti na čokot pravoslavne vere?

Opšte karakteristike tzv. „biblijskog“ kreacionizma bi u kratkim crtama bile sledeće: Knjiga Postanja, a i samo Sveto Pismo u celini, se tumači doslovno; svet je stvoren za 144 časa;[3] na osnovu računanja „biblijske hronologije“[4] smatra se da su svet i vasiona stari ne više od 10 000 godina; naučne teorije koje govore o starosti vasione od nekoliko milijardi godina, kao i one koje smatraju da se živi svet razvijao postepeno i u dugom vremenskom periodu su stoga lažne, jer Sveto Pismo, izvor istinitih naučnih informacija, ne kaže ništa o nekoj velikoj starosti stvorenog sveta;[5] teorija evolucije koja je dominantna u savremenoj nauci je podvala; Potop je bio kataklizma svetskih razmera tokom koje je stradao sav živi svet na zemlji itd. Citat čuvenog kreacioniste Henrija Morisa, dat ispod naslova ovog članka, sasvim dovoljno ilustruje nastojanja „biblijskog kreacionizma“.

Ovakva shvatanja, zasnovana na bukvaloj interpretaciji Starog Zaveta, nisu svojstvena pravoslavnom bogoslovlju (naposletku, sam Stari Zavet nam ne dozvoljava da ga bukvalno tumačimo[6]). Ova ekstremna mišljenja su počela naglo da se šire među pravoslavnima na samom kraju dvadesetog veka, nakon pada „gvozdene zavese“, kada su se Rusijom i istokom Evrope razmileli misionari brojnih ekstremnih protestantskih denominacija, i započeli svoju izdavačku delatnost prevođenjem i objavljivanjem knjiga američkih kreacionista. Takve knjige su relativno brzo preplavile i naše knjižare, ne samo svetovne već i crkvene i manastirske, i u njima danas možemo da nađemo veliki broj knjiga i multimedijalnih izdanja koje su priredili „Centar za prirodnjačke studije“ i ostali adventistički i ini domaći izdavači.[7]

Međutim, pravoslavni Svetom Pismu ne pristupaju kao udžbeniku astronomije, geologije ili biologije, već kao reči Božijoj, i stoga nisu iz Pisma izvlačili naučne zaključke (što je bila osobina hrišćanskog Zapada, koja se očitovala u sukobima vezanim za imena Nikole Kopernika i Galilea Galileja), već su u njemu tražili reč spasenja, o čemu je svojevremeno dosta pisao blaženopočivši o. Lazar Milin.[8] Istovremeno, pravoslavni se nisu plašili nauke i naučnih istraživanja: pravoslavni manastiri su tokom vekova bili centri nauke i kulture. Mnogi istočni Oci – od vremena sv. Klimenta Aleksandrijskog[9] do današnjih dana[10] – su smatrali da je izučavanje nauke dobra i korisna stvar.

S druge strane, protestanti, koji su u pokušaju da isprave ono što su po njihovom shvatanju rimokatolici iskvarili probali da reformišu Crkvu i odbacili sve ono za šta su posumnjali da ne valja, su izbacili iz hrišćanstva praktično sve, osim samog Svetog Pisma. Iako su po pitanju odnosa Svetog Pisma i naučnih saznanja među njima u početku vladali umereniji pogledi[11] (kao što je to i danas slučaj sa glavnim protestantskim denominacijama), njihovim cepkanjem na brojne frakcije i verske zajednice došli su do izražaja i ekstremni stavovi.[12] Pripisivanjem beskonačnog autoriteta rečima Svetog Pisma pojedini su došli do stava da je Sveto Pismo nepogrešivo u svakom mogućem pogledu, ne samo verskom već i naučnom, a da je svako ko tvrdi suprotno u zabludi. Zamahom hrišćanskog fundamentalizma u Americi tokom kraja devetnaestog i početkom dvadesetog veka, izazvanim bogoslovskim liberalizmom, nastao je i „biblijski kreacionizam“ koji nauku optužuje za laži, teoriju evolucije smatra prevarom moćnog darvinističkog lobija, i arogantno sebi prisvaja naučni autoritet. Američki fundamentalisti su bili vešti u obraćanju masama i upotrebi medija, na popularan način su kroz „Propovedi iz nauke“[13] razdvojili „čistu nauku“ od „spekulativnog teoretisanja“,[14] i iskoristili su poštovanje Biblije od strane javnosti: kao rezultat ovoga, fundamentalistički kreacionistički pokret je ostao živahan i uticajan do današnjih dana.[15]

Koja je istorijska pozadina ovakvog shvatanja odnosa Svetog Pisma i nauke? U svom članku „Pravoslavlje i kreacionizam“[16] đakon Andrej Kurajev kao jedan od mogućih razloga vidi neodgovarajući prevod fraze iz stiha 18, 1 drugokanonske knjige Premudrosti Isusa sina Sirahova na latinski, gde je biblijsko opisivanje postepenog priziva u postojanje različitih živih oblika zatamnjeno neodgovarajućim latinskim prevodom. Grčka reč koine iz izvornika, koja znači „zajedno“ ili „povezano“, je u latinskom prevodu, Vulgati, prevedena rečju simul, koja je promenila značenje rečenice. Umesto „sve povezano stvori Gospod“ nastalo je „Gospod stvori sve istovremeno“ (simultano). Ovaj citat Vulgate je tesno povezan sa docnijim otporom prema naučnim stavovima na Zapadu i borbom zapadnog hrišćanstva sa naučnim „jeresima“ koji su rezultirali sukobima kreacionista sa naukom danas. Ironiju predstavlja činjenica da stav iz „nekanonske knjige“ utiče na razmišljanja onih koji istu inače odbacuju.

Kreacionisti svoja shvatanja ne zadržavaju kao lična mišljenja ili stavove na privatnim seminarima, već ih uporno šire u javnosti, iako su u skandalaznom raskoraku sa naukom. Ovo ohrabruje rast svih vrsta fundamentalizma i ekstremizma, i tako odbacivanje nauke predstavlja pretnju čovečanstvu.[17]

Danas je postalo moguće ući u otvoreni sukob sa naučnim podacima. Astrolozi, gatari, čarobnjaci, i ostali okultisti slobodni su da iznesu i najbizarnije tvrdnje. Izgleda da su se ljudi umorili od naučne trezvenosti i odgovornosti i postali spremni da prihvate bilo šta. Najčistiji oblik voluntarizma i iracionalnosti preuzima mesto agrumenta. Masovna opijenost iracionalnošću čini protestantsku bukvalnost primamljivom i prihvatljivom.[18]

II

Kreacionizam traži naučne podatke i naučno znanje u Svetom Pismu, dok ih nauka nalazi u istraživanju prirode. Postoji li sukob Svetog Pisma, odnosno hrišćanske vere, i nauke? Ako prihvatimo fundamentalistički pristup (da sve u Pismu uzimamo doslovno, i da je potrebno da napadamo nauku kako bismo opravdali svoju veru), postoji.[19] Ako, međutim, Pismo ne shvatimo kao udžbenik geologije, fizike i biologije, i ne prihvatimo biblijski izveštaj o stvaranju u doslovnom smislu, nikakav sukob ne može postojati.[20]

Sukob između bogoslovlja i nauke je kroz istoriju bila borba između rimokatolika i protestanata na jednoj strani, i naučnika na drugoj. Gotovo da ne postoje rasprave na tu temu unutar pravoslavnog hrišćanstva, a ukoliko ih ima – nastale su tek u skorije vreme pod uticajem hrišćanskog fundamentalizma.

Ovo je prvenstveno stoga što Oci Istoka, uopšteno govoreći, nisu zauzimali fundamentalističku tačku gledišta po pitanju odnosa biblijskog opisa stvaranja sveta i prirodnog poretka s jedne strane, i naučnih istraživanja s druge strane. Kako je to rekao Vladimir Loski, „Crkva se uvek i sa mnogo slobode služila filosofijom i naukom u apologetske ciljeve, i nikada nije branila relativne i zamenljive istine, kao što brani neizmenjive istine svoje dogme... Nama je Crkva otkrila tajnu našeg spasenja, a ne tajne vaseljene koje sasvim sigurno nisu ni potrebne za spasenje“.[21] Crkva kroz istoriju nije napadala nauku i nije se bavila pitanjima da li je neki naučnik verujući ili ateista, niti je na osnovu religioznih stavova naučnika osuđivala ili prihvatala naučne teorije.

Ali, iako je imala pozitivan stav prema nauci, Crkva se uvek čuvala „dogmatizovanja“ nauke i naučnih teorija. Apostol Pavle je upozoravao prve hrišćane na znanje koje nadima, koje ne vredi i koje će proći (1. Kor. 8, 1; 13, 2.8 ), na „filosofiju po čoveku“ (Kol. 2, 8 ), a shodno ovome Oci Crkve su uporno govorili o dve vrste znanja,[22] i dalje o jedinom za hrišćane važnom znanju – bogopoznanju, nekada apofatički poistovećenim sa neznanjem.[23] Moguć je komplementaran odnos vere i nauke,[24] ali nije i nužan, jer je svetovna mudrost „ludost pred Bogom“ (1. Kor. 3, 19; up. 2, 6–7). Shodno tome, pravoslavni hrišćani se nisu upuštali u naučne debate kako bi branili ovu ili onu naučnu teoriju potežući hrišćanske dogmate kao argumente.

Međutim, svedoci smo toga da se pravoslavni danas ponašaju drugačije. Kao što je primetio A. Kurajev, u opštoj opijenosti iracionalnošću pravoslavni se upuštaju u rasprave o nauci i prihvataju se metoda protestantskog fundamentalizma, usput vrše službu sektaškim propovednicima, sve čineći u ime kreacionističke psevdo-nauke. U crkvenim časopisima se objavljuju članci koji promovišu kreacionizam. Pojedini klirici naše Crkve dižu svoj glas protiv naučnih teorija poput teorije evolucije, i tako među vernima stvaraju neki privid sukoba vere i nauke, obilno i nekritički se služeći kreacionističkom literaturom,[25] koja je dostigla zastrašujući obim na srpskom jeziku za kratko vreme. Određeni tekstovi koje su potpisali pravoslavni klirici bi bili suviše ekstremni čak i za same savremene kreacioniste, jer su zasnovani na „dokazima“ odbačenim i od samih kreacionista.[26]

Ako je adventistima sedmog dana bitno da dokažu kako je svet stvoren za bukvalnih šest dana – radi opravdanja njihovog učenja o „svetkovanju subote“ – nije jasno sa kakvim ciljem ovakav poduhvat na sebe preduzimaju pravoslavni sveštenici? Ako ne postoji dogmat koji govori u prilog adventističkih teza, ako se nijedan od Sabora nije bavio starošću vaseljene, kakav bi značaj za pravoslavne hrišćane moglo da ima učenje adventističkih kreacionista o „mladoj zemlji“?[27] Ako za adventiste – teoretičare i ideologe „biblijskog kreacionizma“ – nije moguće da Postanje tumače ni na jedan drugi način osim na doslovni, jer su obavezani na to učenjima „duha proroštva“ tj. proročice Elene Vajt, šta bi to moglo da navede pravoslavnog hrišćanina da usvoji takav ekstreman stav? Zaista, ako Bog nije stvorio svet za šest dana, to ne znači da ga uopšte nije stvorio, i sa pravoslavne tačke gledišta pitanje datuma stvaranja tj. starosti sveta nema nikakvog značaja za naše verovanje.

Ako se naučne teorije slažu sa izveštajem iz Postanja – da ljudsko biće predstavlja poslednju tačku biološkog razvoja živog sveta – zašto ulaziti u sukob sa naukom?[28]

III

Dok s jedne strane fundamentalisti zloupotrebljavaju Sveto Pismo kako bi opravdali svoja verovanja, pojedini naučnici svetskog ugleda, poput Ričarda Dokinsa, istovremeno koriste (tačnije: zloupotrebljavaju) naučna istraživanja kao oružje za borbu protiv svakog oblika religije;[29] međutim, da li pravoslavni hrišćanin treba da na takve napade odgovori argumentima biblijskih kreacionista? Po mišljenju savremenih pravoslavnih teologa, Darvinova teorija, sa stanovišta pravoslavnog bogoslovlja (pod uslovom da bogoslovlje zauzme ispravan stav), postaje potpuno bezopasna.[30] Zašto onda nekritički uzimati fundamentalističke argumente i sukobljavati se sa naukom?

Tokom „zapadnog ropstva“ pravoslavnog bogoslovlja pravoslavni nisu uspeli da odole iskušenju sličnom ovome koje pred nama stoji danas: u dijalogu sa rimokatolicima se dešavalo da pravoslavni koriste argumente reformatora, kao što se i dešavalo obrnuto – da u dijalogu sa reformatorima pravoslavni bogoslovi posežu za rimokatoličkom teologijom.[31] Rezultati su bili poražavajući: pitanje je koliko se pravoslavno bogoslovlje do današnjih dana oslobodilo shvatanja koja je usvojilo tokom ovog perioda. Stoga bi i danas bilo opasno da se pravoslavni upuštaju u dijalog, ili bolje reći sukob sa naukom koristeći argumente kreacionista, jer:

a) Pravoslavlju ne preti nikakva opasnost od savremene nauke ili naučnih teorija: bogoslovi i dvehiljadugodišnje istorijsko iskustvo Crkve nas uveravaju da autoritet Svetog Pisma nimalo nije ugrožen naučnim saznanjima;

b) sam konflikt između vere i nauke u pravoslavnom okruženju je veštački izazvan, iniciran agresivnom propagandom misionara fundamentalističkih protestantskih denominacija, i nije svojstven pravoslavnom bogoslovlju: Crkva nikada nije učestvovala u naučnim istraživanjima, već se interesovala za spasenje sveta.

Ovo ne znači da pravoslavni treba da budu indeferentni i nezainteresovani za nova naučna kretanja i da se posvete samo „duhovnosti“ zanemarujući tvorevinu i nauke koje je proučavaju,[32] već predlaže da svagda preispitujemo svoj odnos prema savremenom svetu i prihvatamo se odgovornosti. Misija Crkve se nikada nije svodila na to da po svaku cenu ljude uveri u činjenicu da je svet stvoren i da postoji Bog: i demoni znaju da Bog postoji (Jak. 2, 19), ali im takvo znanje ne koristi. Ako druge ubedimo da Bog postoji, to ne znači da smo doprineli spasenju sveta: naposletku, jedno takvo nametnuto znanje Boga svodi na predmet poznanja, Bog prestaje da bude Ličnost, i postaje Sila koja se nameće logičkim, naučnim ili bilo kojim drugim argumentima.[33] Kreacionisti previđaju da je onaj koji je ubeđen u to da je svet stvoren i da Bog postoji i dalje neznabožac, jer Ga nije upoznao kao Oca. Utoliko je besplodnija apologetika „naučnog kreacionizma“, jer isti nikada neće moći da premaši granice prirodnog bogoslovlja.

Ovde je, međutim, tragično to što pravoslavni klirici i laici, umesto da svedoče svetu pravoslavnu veru, svoju energiju troše na borbu protiv savremene nauke i dokazivanje kreacionističkih tvrdnji zloupotrebljavajući i pogrešno tumačeći Sveto Pismo, u duhu severnoameričkih ekstremističkih denominacija, a ne u Duhu i Predanju Pravoslavne Crkve. Ovakav pristup ne može da bude opravdan: istovremeno, potrebno je naglasiti da je Sveto Pismo knjiga Crkve, i nije moguće tumačiti ga na fundamentalistički način. Pismo nije naučni zbornik, već Reč Božija.

Pre 16 vekova je Aurelije Avgustin, svetitelj nepodeljene Crkve, napisao nekoliko pasusa o naučnicima, nauci i onima koji bi da Sveto Pismo koriste kako bi opravdavali svoja naopaka shvatanja i zablude:

„Često i nevernik zna nešto o zemlji, o nebesima, i drugim elementima ovog sveta, o kretanju i orbitama zvezda, i čak o njihovoj veličini i položaju, o predviđanju pomračenja sunca ili meseca, ciklusima godina i godišnjih doba, o vrstama životinja, biljaka, kamenja, i tako dalje, i ovo znanje on drži sigurnim na osnovu iskustva. Sramotna je i opasna stvar za nevernika da čuje hrišćanina kako, dajući navodno objašnjenje Svetog Pisma, priča besmislice o tim temama; i treba da preduzmemo sve potrebne mere da predupredimo takvu situaciju, u kojoj neverni mogu da ukažu na ogromno neznanje hrišćanina i da mu se smeju sa prezirom.

Nije ovde sramota to što je ta neobrazovana osoba ismejana, već to što će ljudi van naše verske porodice misliti da su naši sveti oci mislili to što ta osoba misli, i tako će pisci našeg Pisma biti odbačeni kao neznalice, što izaziva veliki gubitak onih na čijem spasenju radimo. Ako ljudi vide hrišćanina kako greši u polju koje oni dobro poznaju, i čuju kako on insistira na svojoj glupoj interpretaciji našeg Pisma, kako će oni onda poverovati tom istom Pismu kada im ono govori o vaskrsenju mrtvih, nadi u večni život, i Carstvu Božijem, kada im je pokazano da je to Pismo puno laži o stvarima koje su oni sami naučili kroz iskustvo i svetlost razuma?

Nesmotreni i neupućeni tumači Svetog Pisma uvaljuju u neizrecive probleme i tugu svoju mudriju braću onda kada su uhvaćeni u nekom od svojih pogrešnih mišljenja i kada im zadatak postave oni koji nisu omeđeni autoritetom naših svetih knjiga. Jer tada, kako bi odbranili svoje krajnje nerazborite i očigledno netačne tvrdnje, oni će pokušati da se za dokaz pozovu na Sveto Pismo, i čak da po sećanju navode mnoge pasuse za koje smatraju da podržavaju njihov stav, iako ne razumeju ni ono što kažu ni ono što dokazuju i brane.“ [34] [1. Tim. 1, 7]

Mislimo da ove reči blaženog Avgustina mogu da se primene i na fenomen kojemu smo svedoci. Reči Svetog Pisma upućene ljudima mogu da se autentično razumeju samo unutar one zajednice kojoj su predane i koja ih je iznedrila, protumačene od strane istog onog Duha koji ih je nadahnuo, nikako prema svom nahođenju, parcijalno i prema potrebi, već uvek u posmatranju biblijskog teksta kao celine, uz uvažavanje istorijske dimenzije kao i duhovnog i kulturnog konteksta njegovog nastanka, nikako po fundamentalističkim metodama.

Kada Sveto Pismo govori o stvaranju sveta, onda ono nije prirodoslovna, naučna knjiga u modernom smislu reči.[35] Reči u prvoj i drugoj glavi Knjige Postanja nisu reportaža nekog izveštača koji je prisustvovao stvaranju svemira i svega u njemu, već su one u prvom redu reči o Bogu, dakle o nečemu neizrecivom, a onda i reči upućene ljudima, i to svim ljudima. Te reči su odenute u književne oblike, poređenja, to su metafore i antropomorfne slike. Te reči nisu definišuće već su asocijativne, i kao takve pružaju nam mogućnost da nam izgledaju svagda nove i drugačije otkrivene i doživljene, i može se reći da je bogoslovlje Postanja uvek poetsko bogoslovlje, pa čak i onda kada nam se čini da zapada u neke rečenične definicije. Ne bi trebalo da zanemarimo ovakvu prirodu reči Svetog Pisma i da ga tumačimo poput militantnih kreacionista, ne bi trebalo da „reč spasenja“ (Dap. 13, 26) čitamo kao knjigu naučnih definicija. Budimo deca po srcu, ali ne i po umu (1. Kor. 14, 20).

Na kraju, biblijski kreacionizam oduvek postoji u Pravoslavnoj Crkvi, ali ne onakav kakvim ga predstavljaju misionari fundamentalizma, već u sledećem obliku: Bog je stvorio svet (Post. 1, 1), i toliko ga je zavoleo da je Sina Svog Jedinorodnog dao (Jn. 3, 16) za život sveta, da se svet spase Njegovim posredstvom (Jn. 3, 17). Verujemo, dakle, u Boga kao Tvorca[36] neba i zemlje, Poetu koji je svet stvorio iz ljubavi, koji svet ljubi i koji neće dozvoliti da svet propadne.


Srećko Petrović

Reference

[Članak je u skraćenom obliku /= ošišan za većinu fusnota/ objavljen u časopisu Kalenić, br. 185 (5/2009), Kragujevac 2009, str. 12—15 - http://www.eparhija-sumadijska.org.rs/download/Kalenic/kalenic5_2009.pdf]

[1] V. Aleksandra Garunović, „Susret veroučitelja Balkana“, u Pravoslavlje – novine Srpske Patrijaršije, br. 973 od 01. 10. 2007, Beograd 2007.

[2] Up. Georgy S. Levit, “Creationists attack secular education in Russia”, NATURE Vol. 444, 16 November 2006, str. 265; Inga Levit, “Creationism in the Russian Educational Landscape”, Reports of the National Center for Science Education Vol. 27, Nr. 5-6, 2007, str. 13–17; v. takođe, za opširniji opis aktuelne situacije u Rusiji, i članak Ivana Vikulova pročitan na naučnom skupu posvećenom veri i savremenoj nauci Sophia-Iberia Academic Conference, održanom u Madridu septembra 2007. godine: I. Vikulov, “Evolution-Creation Discussion in Russian Orthodox Church: Limit Religiosity or Private Opinion?” (u skraćenom obliku članak je štampan u zborniku radova sa skupa objavljenom pod naslovom Human Evolution: in search of our anthropic roots, Madrid 2007, str. 115–118).

[3] Tj. za bukvalnih 6 dana iako su, prema izveštaju iz Postanja, sunce, mesec i zvezde stvoreni tek četvrtog dana stvaranja.

[4] Koja, na način na koji je interpretiraju kreacionisti, ne postoji, jer u Svetom Pismu nema preciziranog određivanja vremena i datuma nekog događaja, već se događaji vezuju za biblijske ličnosti, što jasno objašnjava o. Lazar Milin u svojoj knjizi Naučno opravdanje religije, knjiga 6, Crkva i sekte, Beograd 1986, kao i Miroslav Radošević u svojih Dvadeset pisama Jehovinom svedoku, Pismo 14 [v. Marija Krnjaja i Miroslav Radošević, Svedoci Istinitog Boga – Pravoslavni put i zablude Jehovinih svedoka, Beograd 2002.].

[5] Što i nije sasvim u skladu sa tvrdnjom iz Pisma da su pred Bogom hiljadu godina kao jedan dan i jedan dan kao hiljadu godina – up. Ps. 90, 4; 2. Pt. 3, 8.

[6] U protivnom, morali bismo da prihvatimo brojne antropomorfne predstave pripisane Bogu, da Bog ima ruke, noge, da se odmara, hoda po Edemskom vrtu itd.

[7] O sličnoj poplavi kreacionističke literature u današnjoj Rusiji, vidi članak đakona Dimitrija Zvorikina (Dimitriй Zvorыkin) „Tvorenie i tvarnый mir s pozicii Pravoslaviя i Protestantizma“, u zborniku Toй povele i sozdašasя: Sovremennыe učenыe o sotvorenii mira, Fond “Hristianskaя žiznь”, Klin 1999, str. 114–128.

[8] Na primer: „Pitanje kako je nastao svet, kako se formirala vasiona i zemlja, to je stvar prirodne nauke. Biblija se u to ne meša. Biblija kroz Šestodnev hoće jedino da nam otkrije osnovne religijske istine o Bogu, svetu i čoveku.“ (naglašavanje prema originalu) – dr. Lazar Milin, Apologetska čitanka – Razgovori o veri (1. tom), treće izdanje, Beograd 1985, poglavlje „Šta nam prirodne nauke i Biblija govore o postanku sveta?“, str. 165. O ovoj temi on je opširno pisao u svim svojim apologetskim delima.

[9] Sv. Kliment kaže: „Pismo uopšteno naziva mudrošću svaku zemaljsku nauku, sve ono što ljudski um može da dostigne... jer svaka veština i svako znanje dolaze od Boga“ – Stromata, knj. I, IV. Prevod donosimo prema „Ante-Nicene Christian Library“, vol. 2, Fathers of the Second Century: Hermas, Tatian, Athenagoras, Theophilus, and Clement of Alexandria, ed. Philip Schaff et al., T&T Clark, Edinburgh 1867–1885, str. 304–305.

[10] Recimo, koljivari prihvataju naučni pogled kao što, na primer, sveti Nikodim Agiorit čini u svom radu Simbolitikon, gde prihvata poslednje teorije svoga vremena o funkcionisanju srca (v. Georgije Metalinos, „Vera i nauka u pravoslavnoj gnoseologiji i metodologiji“ (preveo Aleksandar Perišić), Kalenić br. 174 (6/2007), str. 17–22). U novijoj istoriji, brojni pravoslavni bogoslovi su, kao i njihovi istorijski prethodnici, pozitivno vrednovali naučni doprinos.

[11] Tako je Kalvin, tumačeći Postanje, svojevremeno zapisao: „Mojsije je popularnim stilom pisao o onome što svi obični ljudi bez uputstava, uz pomoć zdravog razuma, mogu da razumeju; ali astronomi sa velikim trudom istražuju sve ono što mudrost ljudskog uma može da shvati. Međutim, ovakvo proučavanje ne treba kuditi, niti tu nauku osuđivati zato što su neki očajni ljudi željni da odbace sve što im je nepoznato. Jer nije samo prijatno poznavati astronomiju već je i veoma korisno: ne može se poreći da ta umetnost otkriva premudrost Božiju vrednu divljenja. Stoga, kako treba poštovati genijalne ljude koji su proširili znanje na ovu temu, tako i oni koji su dokoni ne treba da poriču ovakvu vrstu truda... Tako ne postoji ni jedan razlog zbog kojeg bi bukači trebalo da se rugaju nesposobnosti Mojsijevoj u činjenju meseca drugim svetlećim telom: jer nas on ne zove na nebesa, on samo predlaže ono što nam se nalazi pred očima. Neka astronomi imaju svoje uzvišeno znanje...“ – Žan Kalvin, Comm. Gen. 1, 16 (prevod donosimo prema: John Calvin, Commentaries on the First Book of Moses Called Genesis, trans. John King, Edinburg 1847, str. 86–87).

[12] Već je Melanhton zahtevao da se kazne oni koji uče „jeresi“ po kojoj se zemlja okreće – up. R. Hooykaas, Religion and the Rise of Modern Science, Regent College Publishing, Vancouver 2000, str. 122. Melanhton je kasnije promenio mišljenje, međutim negativan stav prema nauci je opstajao među protestantima.

[13] “Sermons from Science”, naziv serije filmova namenjenih popularisanju ideja „biblijskog kreacionizma“, koje su američki kreacionisti snimali krajem tridesetih godina dvadesetog veka.

[14] Kako to sami kreacionisti vole da kažu, jedno su „naučne činjenice“, a drugo su „teorijske spekulacije“; međutim, ovakvo razdvajanje „činjenica“ od „teorije“, koje je prihvatljivo našem pozitivističkom i materijalističkom shvatanju stvari, je veštačko, jer u nauci nema „čistog“ empirijskog saznanja, čak ni u najnaprednijim disciplinama. Up. Milan M. Ćirković, „Samo teorija?“, Godišnjak Istraživačke stanice Petnica, br. 21, Petnica 2005, str. 46–47; članak je preštampan u časopisu Astronomija, br. 18, Beograd 2006, str. 22–29.

[15] Joel A. Carpenter, Revive Us Again: The Reawakening of American Fundamentalism, Oxford University Press 1999, str 73.

[16] Toй povele, i sozdašasя: Sovremennыe učёnыe o sotvorenii mira, Klin 1999, str. 82–114.

[17] Up. Rezoluciju 1580 Parlamentarnog saziva Saveta Evrope od 4.10.2007. godine, usvojenu pod nazivom „Opasnosti od kreacionizma u obrazovanju“ [“The dangers of creationism for education”], tačka 12. Sama Rezolucija svedoči o širenju kreacionističkih shvatanja američkih fundamentalista po Evropi.

[18] Toй povele, i sozdašasя, str. 88.

[19] Kako bismo ilustrovali i drugačiju mogućnost – da se nauka nameće veri – priložićemo zanimljivo mišljenje dr Denisa Aleksandra, koji kaže: „Uopšteno govoreći, do sukoba nauke i vere dolazi onda kada nauka ili religija usvoje „ekspanzionističe“ težnje, pokušavajući da odgovore na pitanja koja očigledno pripadaju „suparničkom“ domenu. Na primer, u knjizi Jedinstvo znanja, E. O. Vilson predlaže da se svo znanje bez izuzetka, uključujući i religijsko, može prevesti u naučno znanje...“ – Dr Denis Alexander, “Models for Relating Science and Religion”, Faraday Paper No. 3 (citirano prema prevodu Ane Ranitović: Denis Aleksander, „Modeli odnosa nauke i religije“, elektronska verzija preuzeta sa sajta Faradej instituta za nauku i religiju, IntRes: http://www.st-edmunds.cam.ac.uk/faraday/Papers.php). Kao što i sami znamo iz iskustva „samoupravljanja“ i boljševičke prosvete, i nauka može da bude fundamentalistička i da služi ideologiji.

[20] Međutim, s druge strane je potrebno da nauka ostane nauka, tj. da ne odgovara na pitanja kao što su: „Koji je smisao života?“, „Postoji li Bog?“, „Da li dobro i zlo imaju ikakvo značenje za nas?“, „Šta se dešava kada umremo?“ itd., što je jasno primetio Frensis S. Kolins u svojem predgovoru knjizi Saving Darwin.

[21] Vladimir Loski, Mistička teologija Istočne Crkve, Vršac 1995, str. 71.

[22] Up. Panajotis Hristu, „Dvostruko znanje po svetom Grigoriju Palami“, (sa engleskog jezika preveo Darko Đogo), Novi Istočnik – list studenata Bogoslovskog Fakulteta Univerziteta u I. Sarajevu, 6/2006 [IntRes: http://www.verujem.org/teologija/phristu_palama.htm – grčki izvornik objavljen u Π. Κ. Χρήστου, Θεολογικά Μελετήματα, τ. 3 (Νηπτικά και Ησυχαστικά), Θεσσαλονίκη 1977.]. Rečima o. G. Metalinosa, „pravoslavna tradicija… razlikuje dva tipa znanja: božansko i sekularno… Pravoslavlje pravi razliku između dva tipa znanja (i mudrosti), i njihovih metoda i sredstava, time izbegavajući njihovo brkanje kao i konflikt. Put ostaje otvoren za zbrku i konflikt samo onda kada su uslovi i suština hrišćanstva izgubljeni“ – v. G. Metalinos, „Vera i nauka u pravoslavnoj gnoseologiji i metodologiji“, str. 20–21.

[23] „Jer mi je poznato da postoji besprekorno neznanje i škodljivo znanje“ – sveti Grigorije Palama, Trijade I, 1, par. 4 (citirano prema Jovan Majendorf, Sveti Grigorije Palama i pravoslavna mistika (sa engleskog preveo Jovan Olbina), Beograd 1983, str. 83.).

[24] Uz obostrani oprez: prisetimo se brojnih bioetičkih dilema savremene nauke, vezanih za istraživanje ljudskog gena, kloniranje, stvaranje života u veštačkim uslovima, eksperimentisanje na ljudima i živim bićima itd.

[25] U ovome su znatno premašili o. Serafima Rouza, koji je kroz svoju knjigu Stvaranje sveta i rani čovek praktično uveo „naučni kreacionizam“ u pravoslavno bogoslovlje. Knjiga je štampana na srpskom jeziku više puta. Za kritiku pomenute knjige i kritiku doslovnog shvatanja Petoknjižja, kao i ukazivanje na bogoslovske probleme koji se javljaju usled prihvatanja loših i netačnih argumenata „naučnih kreacionista“, vidi George Theokritoff & Elizabeth Theokritoff, “Genesis and Creation: Towards a Debate”, St. Vladimir’s Theological Quarterly 46-4 (2002), str. 365–90. Ukratko, autori smatraju da je osnovna postavka knjige o. Serafima Rouza – kako je ateizam jedina alternativa bukvalnom tumačenju Šestodneva – pogrešna. Up. navedeni članak, str. 374–5, 379, 385 i dalje.

[26] Naši sveštenici u člancima koje pišu u korist kreacionizma koriste dela psevdo-naučnika i fundamentaliste Henrija Morisa, adventiste Roberta Džentrija, fundamentalnog baptiste Dvejna Giša, pripadnika tzv. „Munove crkve“ Džonatana Velsa, islamske fundamentalističke grupe „Harun Jahi“ i ostalih kreacionističkih autora (dela pomenutih apologeta kreacionizma – a sa njima i brojna druga sličnog usmerenja – su već prevedena i objavljena na srpskom jeziku u režiji pro-adventističkog „Centra za prirodnjačke studije“), zaklanjajući se iza njihovih autoriteta i koristeći čak i prokažene i zastarele kreacionističke argumente kojih su se u međuvremenu – jer je dobar deo knjiga koje koriste pisan pre nekoliko decenija – odrekli i sami američki kreacionisti. O propalim kreacionističkim argumentima vidi Karl W. Giberson, Saving Darwin: How to Be a Christian and Believe in Evolution, HarperCollins books 2008.

[27] Godine 1864, pet godina od objavljivanja Darvinovog dela Poreklo vrsta, Elena Vajt je pisala o viziji stvaranja sveta koju je imala: „Bila sam uzneta do stvaranja i pokazano mi je da je prva sedmica, tokom koje je Bog za šest dana stvorio svet i odmorio se sedmog dana, bila duga kao i svaka druga sedmica“ – prevod donosimo prema: Ellen G. White, The Spirit of Prophecy, Vol. 1, Battle Creek, MI, 1870, str. 85. Ovaj i drugi spisi Elene Vajt su učvrstili adventistički pokret u tzv. „mlada zemlja“ (“young-earth”) kreacionizmu, tj. u učenju da je svet stvoren za bukvalnih šest dana i star nekoliko hiljada godina. Uopšte, ključne ideje „naučnog kreacionizma“ su potekle iz „viđenja“ Elene Vajt – vidi Karl W. Giberson, Saving Darwin, str. 58, 122, 137, 142 i dalje.

[28] Kako je to jasno izraženo u stavu nedavno kanonizovanog sv. Luke Vojno-Jaseneckog: „Po našem mišljenju, svakoj mislećoj osobi treba da bude jasno, da nijedna teorija o poreklu vrsta, sve dok ista ne protivureči zdravom razumu, ne može da protivureči Bibliji, zato što nam Biblija kazuje samo ono glavno o poreklu čoveka, pre svega da Bog zaokružuje svoju tvorevinu stvarajući čoveka... O tome kako su se pojavile sve vrste na zemlji, o dužini trajanja procesa kojisu doveli do njihovog razvoja, a takođe i o samom procesu stvaranja čoveka, Biblija ne govori ništa, zato što to spada u sferu nauke, a ne religije... Dakle, darvinizam, potpuno nezavisno od toga da li je tačan ili netačan kao naučna teorija, ne može biti suprostavljen religiji.“ – Svяtitelь Luka (Voйno-Яseneckiй), Nauka i religiя, Pravoslavnaя biblioteka „Troickoe slovo“, 2001, str. 135; v. takođe Svяtitelь Luka, Izbrannыe tvoreniя, Sibirskaя Blagozvonnica 2009, str. 739.

[29] Pitanje je koliko su ovi drugi zaista predani nauci, i u kojoj su meri kao oni prvi pokretani svojim ideološkim motivima: „naučna“ mišljenja Dvejna Giša, jednog od vodećih kreacionista i njegovih sledbenika, i „teološka“ mišljenja Ričarda Dokinsa, poznatog evolucionog biologa i ateiste i njegovih satrudnika, su možda dobra za naslovne strane popularnih magazina, ali nisu dobra za nauku i bogoslovlje.

[30] Up., npr., mitropolit pergamski Jovan Ziziulas, „Dogmat o stvaranju“, Dogmatske teme, Beseda, Novi Sad 2001, str. 297–300; Hristo Janaras, „Antropološki principi“, Teološki pogledi, 4/85, Beograd 1985, str. 229–237.

[31] Za primere vezane za patrijarha carigradskog Kirila Lukarisa i patrijarha aleksandrijskog Mitrofana Kritopulosa, i nastanak takozvanog „konfesionalističkog bogoslovlja“, vidi John Meyendorff, The Orthodox Church: its past and its role in the world today, St Vladimir's Seminary Press, U.S. 1981, str. 84 i dalje (postoji i srpsko izdanje ove knjige: J. Majendorf, Pravoslavna Crkva juče i danas, preveo sa francuskog R. Popović, Beograd 1998).

[32] Kako je to u jednu rečenicu sažeo o. Lazar Milin: „Zato, uči biologiju što god bolje možeš i ne boj se da će njeni rezultati razoriti tvoju veru u Boga i Sveto Pismo“ – dr. Lazar Milin, „Pismo jednom mladiću“, Apologetska čitanka – Razgovori o veri (1. tom), treće izdanje, Beograd 1985, str. 219.

[33] Opširnije o ovome vidi u: mitropolit pergamski Jovan Ziziulas, Dogmatske teme, Beseda, Novi Sad 2001, poglavlje „Poznanje ʻu ličnostiʼ“, str. 59–81.

[34] Blaženi Avgustin, De Genesi ad literam 1:19–20; prevod donosimo prema Augustine, The literal meaning of Genesis Vol. 1, Ancient Christian Writers, Volume 41, trans. J. H. Taylor, Newman Press 1982, str. 42–43.

[35] Up. Ivan Kešina, „Stvaranje i evolucija“, Bogoslovska smotra, Vol. 76 No. 2, Split 2006, str. 367.

[36] Grčki izraz “ποιητής”, koji se koristi u prvom članu Simvola Vere, znači „tvorac“, ali i „poeta“, „pesnik“: Bog je Pesnik neba i zemlje, tj. Onaj koji stvara iz ljubavi. Svet je poezija i Tvorac sveta je Veliki Poeta (up. ep. Nikolaj Velimirović, Religija Njegoševa, Glas Crkve, Šabac 1987, str. 19). Bog je Poeta neba i zemlje, bogoslovlje stvaranja je poetsko bogoslovlje.

Izvor: http://www.eparhija-sumadijska.org.rs/
PDF - http://www.eparhija-sumadijska.org.rs/download/Kalenic/kalenic5_2009.pdf
HTML - http://www.eparhija-sumadijska.org.rs/

Epigenetika: Da li je ona zaista revolucija u evoluciji?

1. Uvod u egpigenetiku i diferencijaciju ćelije
• Začetak epigenetike i evo-devo
• Koji molekularni mehanizam usmerava ćelije?
2. „Klasična“ vs. „nasledna“ regulacija gena
• Kako se odvija klasična regulacija gena u normalnoj ćeliji?
• Primer klasične regulacije: Metabolizam laktoze
• Klasična regulacija: Kako rade promoteri, operatori, represori?
• Klasična regulacija: Šta i kako blokira promoter?
• Klasična regulacija: Uloga gena u formiranju strukture tela
• Klasična regulacija: Tkiva usmeravaju razvoj svojih susednih tkiva
3. Epigenetika: Šta predstavlja okruženje?
• Šta je hromatin? Čime to njegova struktura može da utiče ne ekspresiju gena?
• DNK Metilacija
• Modifikacija histona
• Epigenetika: Konkretni primeri
• Može li se i na koji način epigenetska informacija preneti na potomke?
• Koje biološke prepreke utiču na ovaj prenos?
4. Da li epigenetika menja teoriju evolucije?
5. Problem veštačke dihotomije
6. Epigenetski vs. genetski uzroci raka
7. Genomsko utiskivanje (Genomic imprinting)
8. Znamo li kako je evoluirao genomski imprinting?
9. Holandski eksperiment sa izgladnjivanjem majki
10. Epigenetika i buđenje Lamarkizma?
11. Zaključak

Svakoga dana čujemo vest o nekoj novoj naučnoj studiji u kojoj se spominje epigenetika i uticaj okruženja na gene. Znamo li uopšte šta je ona i kako to okruženje “deluje na gene”?  Senzacionalizam kojim mediji objavljuju naučne vesti poslednjih godina - vođeni željom za što većom čitanošću – su doveli do situacije u kojoj je epigenetika postala okružena ogromnim talasom pseudonaučnika koji u ime epigentike prodaju sve i svašta.

Ovde se pojam „epigenetika“ (slično pojmu „kvantne medicine“) koristi prosto kao ukras - da bi prosečnom čoveku tekst zvučao „dovoljno naučno,“ i da time dobije kakav takav kredibilitet. Na osnovu tako stečenog (ili, tačnije, ukradenog) poštovanja, prodaju se spiritualne knjige u kojma se nude razne nadrilekarske metode lečenja teških bolesti. Taj deo "epigenetičara" često će tvrditi da je epigenetika dovela do opšte revolucije u medicini i da je "bacila genetiku na kolena," te da su geni  daleko manje važni nego što se ranije mislilo. Neki pojedinci čak tvrde da epigenetika pokazuje da se geni mogu "menjati" mislima.

Da stvar bude još gora, tu je i značajan broj pristalica inteligentnog dizajna, koji su spremni da prihvate bilo šta što (bar po njihovom razumevanju) govori protiv teorije evolucije i prirodne selekcije. Bilo šta što će potvrditi da geni nisu ti koji "upravljaju". Pa tako pristalice inteligentnog dizajna često direktno zloupotrebljavaju epigenetiku tvrdeći da standardni model populacione genetike više ne važi, da je ceo Darvinistički pogled na živi svet pogrešan, da su čak i Mendelovi zakoni genetike pobijeni. Što je potpuni apsurd i posledica opšteg nerazumevanja epigenetskih mehanizama i njenog uskog i kompleksnog odnosa sa genima.

Sve ove stvari koje su se u zadnjoj deceniji okupile oko epigenetike zamagljuju pogled i otežavaju ljudima koji bi o istoj želeli da možda nauče nešto više. Upravo je to svrha ovog teksta, da pruži jedan realniji uvod u ovu veoma zanimljivu oblast i omogući čitaocu da lakše prepozna manipulacije na tom polju.

Egpigenetika i diferencijacija ćelije

Razgovor o epigenetici počinje od priče o diferencijaciji ćelija. Nekoliko nedelja nakon što je vaš otac oplodio vašu majku vi ste bili samo maleni embrion tj. grupa embrionalnih matičnih ćelija koje su krenule u masovno samokopiranje kako bi formirale novi organizam. Na tom putu od embrionalnih matičnih ćelija do odrasle jedinke koja čita ovaj tekst umrlo je i rodilo se na milijarde i milijarde ćelija. Ćelije se i dan danas kopiraju u vama, žive i umiru dok ovo čitate. Bela krvna zrnca žive svega oko 13 dana, ćelije u gornjem sloju epidermalnog tkiva žive oko 30 dana, crvene krvne ćelije oko 120 dana a ćelije jetre dostignu čak i do 18 meseci. U proseku, odrasla osoba gubi oko 96 miliona ćelija po minuti.

Vaše embrionalne matične ćelije imale su unutar svog jezgra potpuno isti DNK kao i današnje ćelije u vašem telu, sa tom razlikom što su matične ćelije bile u stanju da koristeći taj DNK naprave bilo koju drugu ćeliju potrebnu za izgradnju vašeg tela. Pa su tako neke postale koštane ćelije koje grade skelet koji nosi vaše telo, neke su postale nervne ćelije, neke ćelije kože, neke bela krvna zrnca a neke samo duguljaste mišićne ćelije. To je normalan prirodan proces koji biolozi zovu ćelijska diferencijacija.

Ova sposobnost ćelije da se umnožava i da pravi ćerke ćelije koje mogu postati bilo koji tip - naziva se ćelijska potentnost. Embrionalne matične ćelije su u stanju maksimalne moguće potentnosti (tzv. totpipotentno stanje). Kako potentnost tokom izgradnje organizma opada, dolazi do pluripotentnog stanja (ovo su još matične ćelije koja se mogu duplirati u nekoliko tipova ali ipak više ne u sve tipove) i konačno skala potentnosti jednoga dana završava na unipotentom stanju u kojem ćelije mogu da daju samo jedan isti tip ćerki ćelija.

Dakle, danas kada su jasno specijalizovane za svoje poslve - iako sve i dalje imaju potpuno isti DNK u svom nukleusu - „knjigu recepata“ po kojoj bi znale kako da funkcionišu kao nervna ili bilo koja druga ćelija - iz nekog razloga povratak (reverzija) u embrionalno stanje više nije moguć. Ćelijska potentnost je trajno izgubljena. Od koštane ćelije nastaće uvek samo koštana, nikada više krvna ili mišićna. Da ne bude zabune, u vašem telu ima još matičnih ćelija ali one su locirane samo na tkivima koja se moraju često regenerisati, i njihova sposobnost diferenciranja je poprilično ograničena, ni blizu one koju je imala početna grupa embrionalnih ćelija. Pitanje do kojeg ovde dolazimo je sledeće: Šta usmerava ćelije da preuzmu određenu ulogu i šta to zabranjuje njihovu reverziju?

Začetak epigenetike i evo-devo

Gornje pitanje o tome šta utiče na put i sudbinu ćelije je jedno od centralnih pitanja kojim se tokom prošlog veka počela baviti ćelijska i razvojna biologija, a koja je podstakla i razvoj epigenetike. Zapravo, sam termin epigenetika je skovao embriolog i evolucioni biolog C. H. Waddington još daleke 1942. godine, kako bi opisao faktore koji utiču na proces diferenciranja ćelija od njihovog početnog (totipotentnog) stanja koje imaju u embrionu.

Epigenetika je počela [1] kao oblast koja izučava način na koji geni (i DNK od koje su ti geni sačinjeni) bivaju prevedeni u konačnu strukturu tela i fiziologiju organizma. Drugim rečima, kojim mehanizmima se od jednodimenzionalnog genetskog koda (genotipa) dobija trodimenzionalno telo (fenotip). Ova grana se zatim odvojila u zasebnu oblast evolucione biologije poznatiju kao evoluciona razvojna biologija, ili kraće evo-devo. Evo–devo je veoma uzbudljiva oblast i dan danas i okuplja veliki broj istraživača.

Waddington je bio ne samo cenjen embriolog, nego i jedna od retkih osoba koja je bila svesna značaja genetike u razvoju, ili, još preciznije, veze između aktivnosti  u jezgru i onoga što se događa u citoplazmi. Njegov tim je postavio hipotezu o mogućoj nadopunjivosti epigeneze (stari naziv za embriološki rast i diferencijaciju) tvrdeći da “…su sve karakteristike odraslog organizma prisutne u oplođenoj jajnoj ćeliji, ali se moraju ispoljiti i razviti”. Na temelju te ideje, razvoj se zaista može smatrati epigenetičkim događajem.

Waddington je preminuo 1975. Njegove su ideje, često nepotpuno razrađene, ostale “uskladištene” tokom velikog broja godina, neprepoznate kao skriveno blago koje je ponovo otkriveno u razvojnoj biologiji novog doba. Kako je vreme proticalo, termin epigenetika je sve češće pominjan I postao neka vrsta sinonima za sve one “negenetičke nasledne faktore” koji su zbunjivali genetičare.

Koji molekularni mehanizam usmerava ćelije?

Osnovni mehanizam koji na molekularnom nivou upravlja diferencijacijom jeste regulacija gena. Ovaj proces reguliše koji geni će biti aktivni (tj. imati ekspresiju putem koje će se sintetisati genski produkti koji su najčešće proteini) a koji geni će ostati neaktivni (bez ekspresije). Zaista, većina onoga što ćelija radi tokom svog života svodi se na stalnu proizvodnju proteina na osnovu genetskih uputstava zapisanih u njenom genomu.

Primera radi, uzmimo ćelije koje proizvode dlake, recimo kosu na glavi. Te ćelije trajno proizvode keratine, proteine koji čine glavnu strukturu dlake. Da bi ih proizvele, u njihovim jezgrima se tokom stalnih procesa transkripcije čita deo DNK gde su locirani geni KRT familije, koji se zatim složenim procesima translacije prevode u proteine bitne za razvoj dlake. Drugi tipovi ćelija ne prave keratine, unutar njihovog jezgra nema transkripcije KRT gena koji služe za njegovu proizvodnju. Dakle, proizvodnja keratina je specifična za diferenciranje ćelije dlake. Samo one ćelije koje treba da formiraju dlaku čitaju to poglavlje "DNK knjige“, dok ga ostale ćelije nikad ne otvaraju. Ovakav model regulacije je biološki duboko ukorenjen što potvrđuje i činjenica da je prisutan na virusima, prokariotima i eukariotama. U njegovoj osnovi leži evoluciona uloga da povećava varijabilonst i adaptivnost organizma.

„Klasična“ vs. „nasledna“ regulacija gena

Postoji jako veliki broj faktora koji mogu uticati na bilo koju fazu u ekspresiji gena.Dobar deo njih nalazi se već ukodiran unutar same DNK (tzv. regulatorni regioni DNK).Pošto je proces regulacije sastojan od više nivoa, tako se i ovi faktori dele prema određenim nivoima na kojima rade. Pa tako neki deluju tokom inicijalnog čitanja DNK u kojoj je zapisan gen, neki tokom dalje obrade novoformirane RNK, neki tokom post-translacionih modifikacija proteina, itd. Celu ovu grupu faktora neformalno nazivamo „klasična regulacija“. Za nju je karakteristično to što je jednaka unutar iste vrste. Prethodno spomenuti gen za keratin bio bi čist primer klasične regulacije. On će uvek biti uključen u ćelijama dlake, dok će biti isključen u belim krvnim zrncima i nervnim ćelijama. To je pravilo koje će biti trajno prisutno kod svih ljudi, bez obzira kako i gde bili odgajani, bez obzira ko im je otac ili majka. Pravilo koje se neće menjati od generacije do generacije niti će bilo kakvi spoljni faktori (iz okruženja) bitnije uticati na njega.

Potencijalne tačke na kojima može doći do regulacije gena

Nasuprot ovoj klasičnoj regulaciji, postoje određene situacije kada i faktori iz okruženja mogu uticati na regulaciju gena. Tom vrstom faktora, koji se nalaze van DNK primarne sekvence (tj. u njenom direktnom okruženju) bavi se epigenetika. Jedan od neformalnih naziva za ovu grupu je „nasledna regulacija“. Zašto nasledna?
Pa pored toga što se aktivnost gena može promeniti u skladu sa spoljnim uticajima, u određenim situacijama, kao što ćemo videti, ove promene se mogu preneti i na narednu generaciju. Teorijski, ovo bi značilo da dve jedinke koje su nasledile isti roditeljski genotip mogu razviti različite karakteristike jer je jedna od njih nasledila „drugačiju“ regulaciju. Ovako nasleđena regulacija je ipak privremena i može varirati od osobe do osobe i od jedne generacije do sledeće i (gotovo uvek) ima mnogo manji efekat na fenotip jedinke od onog koji ima klasična regulacija. Tipičan primer nasledne regulacije je često spominjani Holandski eksperiment („Dutch famine of 1944“) gde su majke u Holandiji tokom rata 1944. godine bivale izložene izgladnjivanju od strane nacista, zbog čega su se rađale bebe sa znatno manjom težinom od proseka. Međutim, druga generacija majki koje nisu gladovale opet su rodile bebe sa manjom težinom.

Kako se odvija klasična regulacija gena u normalnoj ćeliji?

Iako bi prema naslovu teksta logičan sled bio da sada pređemo na dublje detalje o naslednoj regulaciji i epigenetskim mehanizmima, odlučili smo se da bi to bio još jedan prevelik skok koji prave tekstovi ovog tipa. Umesto toga, prvo ćemo krenuti od klasične regulacije (koja ne zavisi od spoljašnjeg uticaja) i videti kako ona funkcioniše pa tek onda preći na epigenetiku. Drugim rečima, smatramo da je fer da prosečnog čitaoca upoznamo sa time kako to DNK “sama sebe” može da reguliše pre nego što krenemo govoriti o tome kako i kada okruženje može da reguliše nju.

Kao što smo rekli, klasična regulacija nalazi se već ukodirana unutar same DNK (tzv. regulatorni regioni DNK). Savremena genetika je ove regulatorne regione podelila u više različitih grupa. Primera radi, znamo da postoje pojačivači (engl. enhancers) koji su kratki regioni DNK koji se mogu vezati za protein povećavajući nivo transkripcije određenog gena. Zatim aktivatori koji utiču na promotere gena a koji takođe mogu da povećavaju ekspresiju određenog gena ili celog seta gena. A tu su i silenceri, represori i brojni slični elementi koji umanjuju ili pojačavaju transkripciju; a povrh svega, tu su transkripcioni faktori, jako važni jer menjaju aktivnost gena u skladu sa signalima koje ćelija prima.

Često i sami geni direktno deluju na povećanje ili smanjenje ekspresije drugih gena. Prema zvaničnim rezultatima Human Genome Project, genom čoveka ima između 20,000 – 25,000 kodirajućih gena. Smatra se da otprilike 10% ovih gena (oko 2500 njih) deluju kao transkripcioni faktori. Štaviše, geni su često okruženi sa nekoliko veznih mesta za različite transkripcione faktore, i efikasna ekspresija tih gena zahteva združeno dejstvo nekoliko različitih faktora.

Primer klasične regulacije: Metabolizam laktoze

Dok čitate ovaj tekst, na hiljade transkripcija se obavlja u vašim ćelijama. Ovo genetsku transkripciju čini ozbiljnim trošačem energije. Regulacija transkripcije stoga ima i dodatni zadatak - da štedi energiju i proizvodi one proteine i enzime koji su zaista potrebni organizmu. Zbog toga i ne čudi činjenica da se primarna i najvažnija kontrola ekspresije gena nalazi baš na samom početku proizvodnje proteina - u inicijaciji transkripcije. Prostije rečeno, dobar način da štedite energiju je da u samom startu i ne počinjete vršiti proizvodnju proteina koji vam nisu potrebni.

Jedan veoma slikovit primer kako ovaj mehanizam incijacije i regulacije funkcioniše je – jedan redovan stanovnik ljudskih creva - bakterija E. coli (Escherichia coli). Pošto nastanjuje takvo mesto, E. coli mora biti u stanju da se prilagodi raznim izvorima hrane i naglim hemijskim promenama u svom okruženju. Njen domaćin može uneti jednu vrstu namirnice a onda za nepun sat potpuno drugu. Ova varijacija predstavlja ogroman metabоlički izazov za bakteriju. Mikrobiolozima je poznato da je glukoza njen preferiran izvor energije jer je glukoza šećer kojeg metabolizam bakterije najlakše obrađuje.

Međutim, u ljudskoj ishrani može se iznenada naći i mleko u kojem dominira šećer laktoza. Tada nivo glukoze naglo opada, što zahteva od bakterije da počne metabolizam laktoze. Da bi bila u stanju da metaboliše laktozu potrebna su joj tri proteina za čiju izgradnju je potrebno transkriptovati tri različita gena:

• b-galactoside permease - ovaj protein služi kao "nosač" koji ima ulogu ga prebaci šećer od njenog ćelijskog zida u unutrašnjost bakterije.
• b-galactosidase - proteinski enzim koji katalizuje hidrolizu laktoze
• b-galactoside transacetylase - takođe važan za metabolizam laktoze

Kada su naučnici uzgajali E. coli bakteriju u okruženju koje nema laktoze ova tri proteina bi bila prisutna u veoma maloj količini, gotovo odsutni. Ukoliko se, međutim, okruženje promeni tako da laktoza preovlađuje, bakterija odmah počinje izradu ova tri enzima i njihov nivo se naglo povećava dok istovremeno nivo uobičajenih enzima koji metaboliše glukozu naglo opada. Čim se laktoza ponovo ukloni iz okruženja i glukoza vrati, bakterija odmah prestaje sa proizvodnjom enzima za laktozu i viši nivo glukoznih enzima je opet prisutan.

Dakle, laktoza je jedinjenje koje u ovom slučaju nekako inicira transkripciju određenih gena. Ovi geni se jako malo ili sasvim ne transkriptuju sve dok laktoza ne postane prisutna. Takva jedinjenja koja iniciraju transkripciju nazivaju se induktori. Da bismo bolje razumeli kako to laktoza indukuje transkipciju gena siđimo na momenat u strukturu DNK.

Tri gena za laktozu nalaze se jedan pored drugog i dele isti promoter.

Tri prethodno opisana gena koja bakterija koristi za obradu laktoze nalaze se bukvalno jedan pored drugog. Ovakav raspored nije slučajan, DNK sva tri gena transkriptuje se u jedan celovit mRNK. Ako samo jedan od tri gena nije pročitan, potrebni protin se neće formirati. Stoga, sva tri gena su jednako važna i sva tri dele jedan isti promoter (označen crvenom bojom).

Kako rade promoteri, operatori, represori?

Pre nego nastavimo dalje sa primerom, podsetimo se da inicijacija transkripcije počinje u promoterima. Promoter, je specijalan tip DNK sekvence za kojeg se čvrsto vezuje enzim RNK polymerase koji obavlja transkripciju. Promoteri su zbog ovoga važne kontrolne sekvence koje pružaju tri bitne informacije:

• Na kom mestu početi sa transkripcijom?
• U kom smeru vršiti čitanje?
• Koju stranu DNK lanca čitati?

Iako kod eukariota uglavnom svaki gen ima svoj promoter nisu svi promoteri identični. Neki promoteri su više a neki manje efektivni. Kod prokariotskih organizama kao što su bakterije, jedan promoter često aktivira celu grupu gena pa se i sam način inicijacije razlikuje.

Podsetimo se i činjenice da samu transkripciju DNK koda od kojeg ja sastojan gen, na molekularnom nivou sprovodi enzim RNK polimeraza. On je taj ključni „radnik“ u pogonu čiji je zadatak da se veže na promoter i da od njega krene sa kopiranjem molekula koji čine gen. Pošto je i RNK polimeraza zapravo protein i kao i svi ostali proteini sačinjen od aminokiselina koje su takođe proizvedene po naredbama te iste DNK, onda slobodno možemo reći da DNK ovime kontroliše i sopstvenu replikaciju.

Šta ovo još govori? Pa ukoliko bi se dogodilo da promoter nije slobodan (recimo da je neka druga vrsta proteina već vezana za njega) tada RNK polimeraza neće biti u stanju da započne transkripciju, ceo posao će „pasti u vodu“ i gen ostati neiskopiran. Upravo ovo i jeste način kako je priroda osmislila ovaj molekularni on/off prekidač. Jednostavno i veoma efikasno: ukoliko gen nije potreban - dovoljno je samo blokirati njegov promoter umesto bespotrebno trošiti energiju i deaktivirati kasnije čitav niz poluproizvoda koji nisu potrebni.

Šta i kako blokira promoter?

Kod procesa blokiranja posebno je bitan jedan mali deo DNK između promotera i samog gena. Taj deo se naziva operator. Na operator se (označen ljubičastom bojom na gornoj slici) vezuju određeni proteini koji se nazivaju represori a koji onemogućavaju RNK polimerazi da se ispravno veže na promoter. I represori su još jedan primer kako DNK sama sebe reguliše jer i oni takođe nastaju transkripcijom gena tj. od posebne vrste gena koju smo ranije spomenuli - regulatornih gena.

Ako sumiramo ovo do sada, za našu priču sa laktozom ovo znači sledeće: Ukoliko je promoter za tri lac gena slobodan, za njega bi se mogao vezati enzim RNK polimeraza i došlo bi do transkripcije. Za obrnut slučaj - kada je potrebno isključiti gen - dovoljno je određenim molekulima blokirati operator (što uzrokuje da i promoter ostane blokiran). U realnom svetu, ovo znači da će genom tokom najvećeg dela života (sve dok je glukoza dostupna u okruženju) držati operator za ova tri gena blokiranim i oslobađati ga samo u prisustvu laktoze.

Cela ova jedinica sastojana od tri strukturna gena i kontrolnih sekvenci naziva se operon. Operon za laktozu (lac operon) o kojem govorimo ovde je takođe i prvi operon kojeg su genetičari otkrili i opisali. François Jacob i André Michelsu su za taj istraživački poduhvat 1965. god. dobili Nobelovu nagradu. Kasnije, osim na prokariotama, operoni su pronalaženi i na eukariotama pa čak i na virusima.

Pogledajmo šta se događa kada u okruženju ima povećane laktoze.

Svaki represor ima dve vezne tačke. Jednu na kojoj se vezuje za operator i drugu na koju se za njega vezuje (još mnogo manji molekul) induktor. Kada je nivo laktoze povećan tada se molekuli laktoze kao induktori vezuju na represor. Kada se povežu na represor oni mu promene oblik. Ova promena u obliku onemogućava represoru da se veže za operator. Kao rezultat toga operator ostaje slobodan i RNK polimeraza može slobodno da se veže na promoter i otpočne transkripciju.

Sve dok ima laktoze u okruženju i dok se njeni induktori vezuju na represor,
geni za laktozu će biti transkriptovani i omogućiti metabolizam laktoznih šećera.

Šta se događa kada nivo laktoze opet opadne? Nestankom laktoze iz okruženja nestaju i laktozni induktori. Sada kada nema induktora, represori zadržavaju normalan oblik i vezuju se za operatore. RNK polimeraza ne uspeva da se veže za promoter i geni za laktozu ostaju bez transkripcije. Kao što vidimo i na donjoj slici, sve što je potrebno je prisustvo (ili odsustvo) laktoze da indukuje ili blokira transkripciju i time reguliše rad sva tri gena.

Nestankom laktoze iz okruženja nestaju i laktozni induktori. Bez induktora
represori zadržavaju normalan oblik i blokiraju operatore. Nema ekspresije gena.

Pored promotera i represora, dva druga tipa regulatornih DNK sekvenci dodatno pojačavaju (engl. enhancers) ili smanjuju (engl. silencers) transkripciju. Kao što njihov naziv kaže, ove sekvence rade u suprotnosti jedna prema drugoj. Sekvence koje smanjuju transkripciju ostvaruju to time što se vezuju za prethodno opisane represore - čime onemogućavaju enzimu RNK polymerase da se veže za promoter i dalje inicira transkripciju a što dovodi do toga da gen ne ostvari svoju ekspresiju.

Pojačivači rade potpuno suprotno, trans delujući proteini koji se vežu na njih povećavaju nivo transkripcije gena. Zanimljivo je i to da pojačivači ne moraju biti obavezno blizu gena na koji deluju, u nekim slučajevima pronalaženi su i do 20,000 baznih parova udaljeni od svog gena a nekada čak i na potpuno drugom hromozomu od onog na kojem je gen.

Klasična regulacija: Uloga gena u formiranju strukture tela

Evoluciona biologija je došla do mnogih fantastičnih otkrića kao što je recimo prisustvo homebox gena i upotreba istih u upravljanju I formiranju strukture tela tokom embrionalnog razvića. Ovi geni deluju na principu da jedan gen uključuje drugi, a ovaj uključuje naredni. Kod ljudi homeobox familja gena sadrži oko 235 funkcionalnih gena. U njima se nalaze instrukcije za kreiranje jako važne proteinske strukture poznatije kao homeodomain a koja sadrži transkripcione faktore. Drugim rečima, homeodomain omogućava genima da sami regulišu I aktiviraju druge gene oko sebe.

Posebno je zanimljiv linearan raspored gena kod voćne mušice (Drosophila melanogaster) gde se možda najbolje vidi ovaj multigenetički “prekidač” na delu. Kod ove mušice se na istom hromozomu nalazi grupacija od osam homeotskih gena.

Svaki od ovih 8 gena utiče na različiti deo mušice. Veoma zanimljivo je da su geni poređani istim redosledom kao i delovi tela na koji utiču. Prvi gen utiče na usta, drugi na lice, treći na vrh glave, četvrti na vrat, peti na grudni koš, šesti na prednju polovinu abdomena, sedmi na zadnju polovinu abdomena i osmi na razne druge delove abdomena. I ne samo da prvi gen definiše prednji deo, a poslednji zadnji deo tela mušice, nego su svi - bez izuzetka istim redosledom povezani duž hromozoma. Ukoliko zbog mutacija ili sličnih greški u kopiranju DNK dođe do neaktivnosti bilo kog od ovih gena rodiće se potpuno deformisana jedinka.

Miševi takođe imaju grupacije homeobox gena, i to četiri. Oni su takođe poređani određenim redosledom - prvo za glavu, a na kraju za rep. Ustanovljeno je i da ljudska bića takođe imaju slične homeobox grupacije kao miševi.

Ovo su važna saznanja koja su nam omogućila da danas imamo precizniju sliku kako je evolucija gradila tela i kako ih i danas gradi putem slučajnih genetičkih varijacija i dobre stare prirodne selekcije. Dok nauka bude napredovala u budućnosti mi ćemo dobijati sve bolju i precizniju sliku tog procesa, ali ta slika po svemu sudeći neće biti drastično različita u odnosu na ovu koju danas imamo.

Klasična regulacija: Tkiva usmeravaju razvoj svojih susednih tkiva

Način kako se geni isključuju i uključuju, kako evoluiraju i regulišu jedni druge naravno da ne zavisi samo od DNK ali ne zavisi ni samo od okruženja. Kao što ćemo videti, to je miks i jednog i drugog. Brojni eksperimenti vršeni na razvoju embriona jasno su potvrdili da u mnogim slučajevima sudbina pojedinih tkiva biva određena interakcijom njegovih ćelija sa ćelijama susednih tkiva.Ovaj fenomen, poznat kao indukcija, se ostvaruje biohemijskom komunikacijom među ćelijama što kao posledicu opet ima aktivaciju ili gašenje određenih gena u njima.

Jedan od tipičnih primera ovakve indukcije je razvoj oka kod kičmenjaka i formiranje tkiva koje će postati sočivo. Primera radi, kod embriona kokoške ovaj proces se odvija na sledeći način. Tokom svog razvitka prednji mozak počinje da se širi i postaje ispupčeniji na obe strane formirajući tako dve optičke vizikule. Optičke vizikule nastavljaju da se šire sve dok ne dođu u kontakt sa ćelijama na površini glave. Kada se ovo dogodi, površinsko tkivo u regionu kontakta počinje da se zadebljava formirajuči rani oblik sočiva. Tokom daljeg razvoja sočivo nastavlja da se zakrivljuje ka unutra nakon čega se potpuno odvaja od postalog dela površinskog tkiva formirajuči tako potpuno zasebnu celinu.

Indukcija tokom razvoja oka i očnog sočiva kod kičmenjaka

Kada bi se u posebnim eksperimentima ćelije optičkih vizikula sprečile veštačkim putem da dodirnu površinu glave tj. da ne indukuju susedno tkivo, sočivo se nikad ne bi formiralo. Ovakva istraživanja potvrđuju da tkivo na površini glave, od kojeg se zapravo formira sočivo, mora ipak da primi određeni biohemijski signal od susednog tkiva da bi otpočelo sa formiranjem. Ovaj "dijalog" nije samo jednosmeran već dvosmeran. Razvijajuće sočivo takođe šalje signal nazad određujući veličinu očne jabičice u kojoj će oko biti smešteno, a koje se formiraju od optičkih vizikula prednjeg mozga. Sočivo takođe indukuje i susedno površinsko tkivo na sebi od kojeg će dalje nastati rožnjača (cornea). Rožnjača je providna struktura kroz koju može prolaziti svetlost i ulaziti unutar oka.

Dakle, lanac indukcije učestvuje u celom procesu izgradnje delova oka. Svaka karika u tom lancu pokreće ekspresiju određenih gena u ćelijama susednog tkiva. I u ovom primeru je dobar broj naučnih studija potvrdio da postoje ključni redosled gena koji su uvek mora uključiti bez obzira na okruženje, ishranu ili bilo koje nasledne faktore koji su možda uticali na naše roditelje. Recimo, gen Pax6 je esencijalni regulatorni gen za razvijanje oka kod svih kičnjenaka i beskičmenjaka. Nakon njegove aktivacije, sledeći ključan je Sox2, a nakon kojeg slede ostali prikazani na donjoj mapi. Redosled aktivacije svakog od njih je ukodiran i ključan za normalan i zdrav razvoj oka. Kao i kod homeobox gena, ukoliko usled mutacije bilo koji od ovih gena ostane neaktivan životinja neće razviti bitne delove oka.

 Redosled aktivacije gena ključnih za izgradnju očnog sočiva

Za detaljnije informacije o tome šta aktivira svaki od ovih gena i na koji deo oka utiče svaki od njih preporučujemo da pogledate studiju (kompletan pdf).

Epigenetika: Šta predstavlja okruženje?

Konačno - dolazimo ovde do naše teme - kod eukariotskih organizama postoji jedna zasebna grupa faktora (epigenetskih faktora) koja utiče na to da određeni geni mogu imati ekspresiju u zavisnosti od okruženja u kojem se taj DNK nalazi. Ono što je važno ovde naglasiti jeste pojam okruženje. Za primarnu DNK sekvencu, sve što je van nje predstavlja okruženje, pa tako čak i način na koji je DNK umotan oko histona unutar jezgra ćelije kao i njihov međusobni položaj predstavlja okruženje. Zbog toga se kaže da epigenetički procesi jesu posledica "okruženja" ili još preciznije, posledica strukture hromatina.

Šta je hromatin? Kako njegova struktura utiče ne ekspresiju gena?

Evo o čemu se radi. Genom nije samo običan lanac od kombinacije ACTG slova, kako ga većina ljudi zamišlja. On je daleko kompleksnija hemijska struktura koja je obmotana oko drugih proteinskih struktura koje nazivamo histoni (loptice na donjoj slici). Cela ta mreža, smeštena u jezgru ćelije a u kojoj je DNK obmotana oko gomile histona naziva se hromatin. Hromatin je ono sa čimе ćelije rade kada je potrebno da kreiraju proteine tj. izvrše neki genetički program.

Lanac DNK (prikazan u plavoj boji) umotan oko jednog histona predstavlja jedinicu koju genetičari zovu nuclesome. Međusobni položaj histona i način na koji je DNK umotan oko njih može da utiče na to da određeni deo tog DNK lanca ostane trajno nedostupan za čitanje. Upravo je to ono na šta utiču epigenetski procesi. Te epigenetske procese možemo podeliti u dve najvažnije grupe: DNK metilacija i modifikacija histona. Ono što je važno napomenuti, na krajnjem nivou, ni jedan od ovih procesa ne manja genetsku sekvencu već samo utiče na njenu čitljivost.

Zaista, sve bajne i sjajne priče koje možete danas pročitati o epigenetici se većim delom svode na ova dva molekularna procesa. Oni su na samom dnu cele mašinerije. A princip po kojem oni rade govori jasno da epigenetika i nema baš puno toga "iznad gena" kao što može da zbuni grčka reč u njenom nazivu epi- (Greek: επί- iznad, preko). Epigenetika ne pravi neke nove DNK sekvence, niti može da menja postojeće i unosi nove mutacije u kod. Sve što ona može da uradi, i što svaki dan radi, jeste da onemogući ili omogući već postojećim DNK sekvencama da budu pročitane ili nepročitane. Kao što ćemo videti, ni ovo nije mala stvar, ali ju je ipak važno naglasiti.

DNK metilacija i modifikacija histona nisu dakle genetske već vangenetske informacije, ipak, ćelije imaju mehanizme da kopiraju ove epigenetske informacije tokom deferencijacije. Na žalost, najveći deo ovih epigenetskih informacija trajno nestaje sa jedinkom nakon njene smrti zato što svaki put kada majčin i očev DNK kreiraju embrion, promene u DNK metilaciji se resetuju. Kao što ćemo videti, postoje posebni slučajevi kada se neke epigenetske promene mogu sačuvati i privremeno preneti sa roditelja na potomke. To jeste tačno. Ali zašto kažemo privremeno? Zato što takve promene najčešće ne ostaju dugo u potomcima već najčešće nestaju nakon 3 ili 4 generacije.

Tek sada nam je verovatno jasnija i definicija epigenetike koja glasi:

"Epigenetika predstavlja nasledne promene na fenotipu koje nisu zavisne od primarne DNK sekvence već od njenog okruženja"

Hajde da sada upoznamo malo bolje i ključne epigenetske procese.

DNK Metilacija

DNK metilacija je biohemijski proces kod kojeg najčešće dolazi do vezivanja metil grupe na citozin (C) nukleotide unutar DNK. Tačnije, na specifične CpG lokacije (na kojima se citozin nalazi pored guanina). Na ovaj način, metil grupe onemogućavaju transkripciju određenog gena u ćeliji time što limitiraju kompleks RNK polymerase II da se veže na DNK. Termin "metilisana DNK" se dakle odnosi na "ućutkanu DNK".

DNK metilacija se smatra veoma važnom za proces diferencijacije ćelije o kojoj je bilo reči. Kako se ćelije mitozom dele od embrionalnih matičnih ćelija ka deferenciranim i specifičnim tkivima tako se metil grupe nakupljaju na genima. Rezultat tih nakupljanja je obično trajna i jednosmerna promena u načinu rada ćelije, što dovodi do toga da reverzija biološki ostaje zaključana, sprečavajući ćeliju da postane opet matična ćelija ili neka druga vrsta tkiva.

Još jedna važna uloga metilacije leži i u tome što ona po istom principu "isključuje" i parazitske delove DNK - delove koji su potekli uglavnom od pradavnih retrovirusnih infekcija (retrovirusi su posebna vrsta virusa sposobnih da se integrišu unutar DNK domaćina). Upravo zbog te svoje osobine ovi su paraziti ostavili snažan uticaj i na evoluciju. Bez metilacije oni bi bili u stanju da ponovo prave sopstvene kopije i integrišu sebe u druge delove genoma. Kod sisara је recimo 80-90% svih CpG lokacija metilisano dok kod gljiva svega 0.5%. Kod biljaka je stvar još zanimljivija, umesto samo na citozinu, biljke mogu metilisati DNK i na drugim nukleotidima.

Modifikacija histona

Histoni (prikazani kao kuglice na slici) su građeni od proteina i prisutni se kod svih eukariotskih ćelija. Bez histona, obmotan DNK u hromozomima bi bio veoma dug (oko 1,8 metara). Pošto malene ćelije nemaju prostora za bacanje taj DNK je dobro obmotan oko histona čime zauzima svega 90 mikrometara prostora.

Međutim, histoni nisu pravilne kuglice (kao što su prikazani na donjoj slici) već imaju N-terminalske repove koji takođe mogu biti metilisani ali i acetilisani putem kovalentnih veza. Te promene na repu mogu uticati na to koliko gusto ili labavo je DNK lanac namotan i upakovan u hromatinu. Kod slabo pakovanog hromatina, DNK je više dostupna i aktivnija, dok kod gusto pakovanog hromatina, DNK je češće neaktivna.

Gornja slika: Metilacija DNK i histona dovodi do toga da se nukleosomi pakuju
gušće usled čega se otežava transkripcija i nema ekspresije datih gena.
Donja slika: Acetilacija histona uzrokuje suprotan proces u kojem su nukleosomi
slabije pakovani što dovodi do lakše transkripcije i ekspresije gena

Da stvar i ovde bude još zamršenija, nisu ni svi histoni isti, pa tako postoje:H2A, H2B, H3, H4 koji su noseći i H5 i H1 koji su samo povezujući histoni. Neke varijante histona olakšavaju a neke otežavaju transkripciju. Aktivnost gena može zavisiti i od vrste histona. Pogledajmo i jednu jako lepu animaciju svega ovoga o čemu je do sada bilo reči:

Sada kada su ove stvari jasnije, vreme je da prodjemo i kroz neke konkretne primere epigenetike.

Konkretni primeri epigenetike

Tipičan primer epigenetske modifikacije - koja se prenosi unutar jedne iste jedinke - je isključivanje X hromozoma. Isključivanje X hromozoma je na primeru mačijeg krzna fino objašnjeno na ovom linku. O čemu se radi? Kao što znamo, ženke sisara imaju dva X hromozoma dok mužjaci imaju jedan X i jedan Y. Ako bi oba X hromozoma kod ženke bila aktivna to bi dovelo do toga da one imaju duplo veći nivo svih gena koji se nalaze na X hromozomima, što bi stvorilo problem poznat kao “razlika u doziranju” (za više detalja pogledati dosage compesation). Kao rešenje za taj problem, evolucija je odlučila da na ženkama uvek isključuje jedan X hromozom. A to se ostvaruje upravo DNK metilacijom histona na datom hromozomu. Dakle, isti onaj X hromozom koji je početna embrionska ćelija isključila, isključivaće i sve njene buduće ćerke ćelije koje se budu kopirale.

Može li se i na koji način epigenetska informacija preneti na potomke?

Sve ovo do sada o čemu smo govorili se uglavnom odnosilo na epigenetske procese koji se odvijaju unutar jedne iste jedinke to jest od momenta kada njene embrionalne ćelije krenu u dupliranje do momenta kada od njih ne nastanu usko specijalizovana tkiva i organi.

Kada se dogodi da ovakve epigenetske informacije završe i na polnim ćelijama one se mogu u određenim slučajevima preneti i na potomke, tada nastaje nešto što zovemo transgeneracijsko epigenetsko nasleđivanje. Naučnici su do sada otkrili nekoliko takvih primera [1] [2] [3]. Ipak, ovo nasleđivanje, i dalje nije ni blizu za porediti sa klasičnim nasleđivanjem opisanim prema Mendelovim zakonima nasleđivanja. Epigenetsko nasleđivanje je bolje rečeno - specijalan slučaj nasleđivanja – jer broj generacija na koji se može preneti je izuzetno mali. Zašto? Zato što kod ovog nasleđivanja postoji jedna ozbiljna prepreka koju je sama priroda postavila.

O kakvoj biološkoj prepreci je reč?

Nakon ulaska spermatozoida u jajnu ćeliju i njene oplodnje nastaje novo formirani pronukleus u kojem su smešteni hromozomi od majke i oca. Priroda je ovde uredila stvari tako da ubrzo nakon nastajanja, pronukleus ulazi u fazu potpunog gubitka DNK metilacije čime se sve epigenetske informacije brišu. Savremenoj genetici je ovaj fenomen poznat kao global DNA demethylation ili tzv. reprogramiranje. Od faze blastocista pa dalje tokom razvoja fetusa, DNK metilacija se opet kreće nakupljati iz početka. Dakle, proces reprogramiranja pravi ozbiljnu prepreku koja onemogućava ogromnom delu epigenetskih informacija da se probiju u ostanu u genomu potomka.

Međutim, genetičarima je poznato da postoje i specifični slučajevi da se neke metilacije ipak prenesu i “prežive” resetovanje. Jedan od takvih slučajeva je tzv. genomski imprinting ili genomsko utiskivanje (o kojem će biti više reči u daljem tekstu). Na žalost i genomski imprintane promene mogu da opstanu svega nekoliko generacija. Samo mali broj njih uspe da se probije i do 4. kolena a da ne bude obrisan tokom neke naredne oplodnje jajne ćelije i novog reprogramiranja genoma.

Da li epigenetika ovime menja teoriju evolucije?

Reprogramiranje genoma postaje još ozbiljniji problem ako želimo da pričamo o epigenetskim promenama (promenama koje su izvan DNK) a koje bi ostavile ozbiljnijeg traga na evoluciji. Četiri, osam, pa čak i da kažemo deset generacija (čiji slučaj još nije zabeležen) nam je i dalje premalo da bismo pričali o nekim iole ozbiljnim evolucionim promenama. Potreban nam je mnogo pouzdaniji sistem koji će trajno prenositi informacije i preko desetine hiljada ili stotina hilljada generacija. Kad je u pitanju evolucija putem klasičnog DNK nasleđivanja, taj posao se odlično obavlja. Primera radi, mi danas imamo javno dostupne baze gena gde bukvalno možemo da izdvojimo neki gen, (recimo gen INSR, insulinski receptor) i vidimo da osim na čoveku isti gen imamo i na drugim vrstama primata. Na kojiim vrsta i na kom hromozomu tačno. Tu su i genome-wide studije koje potvrđuju i konvergentnu evoluciju, itd. Ovako preciznih i nedvosmisleno jasnih rezultata sa klasičnim DNK prenosom imamo na hiljade i to je verovatno nešto čemu epigenetika nikada neće moći da parira.

Još jedna važna stvar je i činjenica da su mnoge epigenetske promene - na samom molekularnom nivou - ukodirane u DNK. Šta ovo znači? Pa, istina jeste da oblik i struktura histona može da utiče na epigenetske promene ali šta ćemo sa tim što ipak postoje i geni koji definišu proteinsku strukturu i oblik histona zbog kojeg može biti otežana čitljivost DNK koda? Da li se onda za te promene može reći da su van-DNK ako su uzroci tih promena kodirani u DNK?

Stvari ovde postaju kompleksne i još jednom se uviđa da ne postoji jasna granica gde prestaje uticaj gena i počinje epigenetika. Zapravo, samoj evoluciji tako striktno razdvajanje i nije toliko bitno jer i jedno i drugo predstavljaju samo neke od brojnih složenih mehanizama koje je ta ista evolucija stvorila i koje koristi.

Ili kako je to profesor biologije Jerry Coyne jednom rekao:

Things get methylated because the nucleotide bases in DNA code for that methylation. How can “nongenetic” changes in DNA reside in the DNA? Here’s one way. There are genes whose DNA sequence tells them to do this: “put methyl groups on another bit of DNA if you detect that you’re in the body of a male. Don’t do that if you’re in the body of a female.” Males and females would thus have the same DNA code, but it would be used differently depending on the DNA’s “environment”—for example, different hormone titers in males vs. females. The two sexes would then have produce different types of modified DNA even though their primary DNA sequences were identical. These modifications usually last only one generation, and then are reset when the DNA finds itself in a new body that could be of a different sex.

Zaista, granica gde su epigenetske promene potpuno van primarne DNK sekvence je toliko tanka da se povremeno i gubi. Mnoge epigenetske promene su u nekom posrednom smislu opet ukodirene u DNK bez obzira da li su u pitanju sami geni ili samo regulatorni delovi DNK. I to nija nikakva misterizona paradigma već činjenica koja još jednom potvrđuje da je regulacija gena zaista kompleksan proces i da jasno razdvajanje regulacije gena na vanDNK i DNK gubi svoj smisao.

Problem veštačke dihotomije

Bitan problem koji pravi konfuziju kod epigenetike jeste i to što mi ljudi uglavnom pokušavajuću da napravimo jasnu podelu i odvojimo gen koji može biti predstavljen brojevima (merljiv) i time mapiran kao jasan matematički niz u bazu podataka koji možemo predstaviti na računaru. A na drugu stranu stavljamo sve te zamršene ćelijske procese (u koje spada i epigenetika) a koji određuju šta će taj gen raditi u ćeliji.

Ovakvom podelom mi pravimo nešto što se zove veštačka dihotomija (engl. artificial dichotomy). Što je ista stara debata o "nature vs. nurture". Međutim, realnost je složenija i biologija ne funkcioniše na ovako jednostavnim konceptima. Nema svrhe praviti jasnu podelu ne nečemu što je nedeljivo. Činjenica je da mi nismo ni samo produkt naših gena, niti smo samo produkt okruženja već - produkt interakcije i gena i njihovog okruženja.

Epigenetski vs. genetski uzroci raka

Iz ovoga do sada, jasno je da su DNK metilacija i histonske modifikacije izuzetno važne za normalan razvoj jedinke. Postoje i studije koje pokazuju da poremećaj u metilaciji mogu biti uzrok nekih oboljenja raka (pdf). Na žalost, kao što to često biva u prirodi, realnost je dosta složenija od onoga što se na prvi pogled čini. Rak nije jedna bolest već je svaka vrsta raka specifična bolest i čini priču za sebe. Svaka vrsta se drugačije dijagnostikuje, zahteva različit tretman, itd. Na molekularnom nivou još je veći haos. Primera radi, možemo pogledati studiju istraživanja genoma raka prostate i videti strahovitu kompleksnost i obim rearanžiranja koji je zapažen na samo 7 različitih primera raka prostate. Ovo je ozbiljan problem koji je verovatno jedan od ključnih razloga zašto do dan danas nemamo lek protiv ove teške bolesti.

Epigenetski načini lečenja raka jesu "vruća" tema među naučnicima, to nije sporno. Primera radi, HDAC inhibitori - jedinjenja koja mogu da utiču na deacetilaciju histona i time blokiraju određene gene na kancerogenim ćelijama - nude obećanja u tom smeru. Ali to i dalje ne znači da možemo danas tvrditi da su i uzroci bolesti isključivo epigenetske prirode. Tako nešto je čisto preterivanje. Uzroci raka jesu i epigenetskog i genetskog porekla.

Genomsko utiskivanje (Genomic imprinting)

Kada smo ranije pričali o isključivanju X hromozoma kod ženke sisara nismo spomenuli da postoje i ostali hromozomi (a koji nisu polni) i koji takođe pokazuju razlike u metilaciji. Dobar primer je klaster gena na ljudskom hromozomu 15. Kod muškarca, određeni set gena na njemu je isključen dok je kod žena isključen potpuno drugi set. Isti taj obrazac isključivanja se prenosi i na jajne ćelije i spermu. Što će reći da spermatozoidi nose određene gene metilisane dok jajne ćelije imaju metilisane neke druge. Normalno, ovo ne treba da predstavlja problem za embrion. Tu je jedna očeva i jedna majčina kopija hromozoma 15, tako da još uvek ima jednu kopiju svakog gena koji je u potpunosti funkcionalan. Sve je u redu.

Međutim, postoje slučajevi u prirodi kada embrion mora da se osloni na samo jedan od ta dva hromozoma a tada već nastaje ozbiljan problem. Recimo, šta ako spermatozoid nosi očev hromozom 15 koji ima oštećene alele ili alele koji su se tokom greške u kopiranju potpuno obrisali? Tada embrion mora da se potpuno osloni na majčin hromozom 15 i koristi gene sa njega. Ali šta ako su ti geni na majčinskom hromozomu metilisani i isključeni? Tada će embrion definitivno ostati bez ekspresije tih gena.

Recimo, na hromozomu 15 se nalazi imprintovanih gena, koji su isključeni kod muškaraca. Ako muškarac nosi mutaciju u nekom od tih gena, njegova deca će biti normalna, pošto su ti oštećeni geni neaktivni. Ali ako su geni oštećeni kod majke, nastaje problem: dete ne može da koristi kopiju nasleđenu od oca, pošto je isključena. Kao rezultat, nastaje poremećaj nazvan Prader-Willi sindrom. Ovaj poremećaj ostavlja mentalnu retardaciju, gojaznost i nizak rast. Ovo je tipičan primer kako dve osobe mogu imati identične genetske faktore, a da jedina razlika bude u epigenetskoj modifikaciji njihovih hromozoma.

Prader–Willi sindrom: Redak genetski poremećaj kod kojeg 7 gena sa
hromozoma 15 ostaje isključeno kao posledica genetskog imprintinga

Dakle, jenostavno rečeno, genomski imprinting je situcija koja nastaje kada imate različitu DNK metilaciju na hromozomima nasleđenih od majke i oca. Hromozom koji ste dobili od majke ima metil grupe vezane na nekim sekvencama dok hromozom koji ste dobili od oca ima metil grupe vezane na nekim drugim sekvencama.
Do danas je pronađeno preko stotinu imprintanih gena. Pretpostavlja se da je blizu 1% svih naših gena imprintano. Primera radi, jedan od njih KCNK9 je posebno aktivan u mozgu i smatra se da problemi sa njim mogu uzrokovati bipolarni poremećaj i epilepsiju. Ili kao dodatni primer, DLGAP2 je gen neophodan za pravilnu konstrukciju sinapsi, i problemi sa njim mogu da dovedu do autizma. Detaljniju listu svih imprintanih gena možete pronaći na Geneimprint bazi.

Znamo li kako je evoluirao genomski imprinting?

Genomski imprinting je pronađen kod skoro svih placentalnih sisara. Jedna od najprihvaćenijih teorija evolucije genomskog imprintinga jeste hipoteza roditeljskog konflikta, poznata i kao "kinship theory of genomic imprinting". Ona kaže da je nejednakost među majčinim i očevim genima rezultat suprotnih interesa svakog roditelja posmatranih iz ugla evolucione prednosti i fitnesa jedinke. U principu: za mužjaka, koji može da nakon što jedna ženka umre napravi više potomaka sa nekom drugom, se „isplati“ da svako pojedinačno dete odraste što brže i bude što veće i snažnije, čak i ako to potpuno iscrpi resurse majke; za majku, više se „isplati“ ako se resursi podele među više potomaka (pogledati Haig-ov rad Parental antagonism). Gašenje sopstvenih gena u potomku za rad aktiviranja onih na majčinoj strani i obrnuto je posledica dugotrajnih evolucionih imperativa.

Takođe, u evolucione prednosti metilacije treba dodati i isključivanje parazitske DNK, o kojoj je prethodno bilo reči, a koja bi bez metilacije opet bila u stanju da se replicira. Biolozima je poznato da čak i pčele metiliraju svoju DNK. Što ukazuje da je i naš zajednički predak sa insektima verovatno metilirao DNK. Međutim, kod pčela izgleda da metilacija nema ulogu u kontroli parazitske DNK što govori podatak da pčele imaju dosta ovakve parazitske DNK u svom genomu i ona je potpuno nemetilisana. Ovo govori u prilog hipotezi roditeljskog konflikta koja je verovatno bitniji razlog.

Holandski eksperiment sa izgladnjivanjem majki

Jedan od često pominjanih eksperimenata a koji se tiče transgeneracijskog epigenetskog nasleđivanja je, već spomenuti, Holandski eksperiment [1][2] tzv. “Dutch famine of 1944”. O čemu se zapravo radi? Tokom 1944. godine, nacisti koji su u to vreme okupirali dobar deo Holandije presekli su kanale za isporuku hrane, goriva i ostalih resursa. Ogroman broj Holanđana bio je izložen dugotrajnoj gladi. Njih 22,000 je umrlo. Holanđani, međutim, su i dalje pažljivo zapisivali ko se rodio i ko je umirao, težinu svih rođenih beba, učestalost bolesti, itd. Sve to je omogućilo kasnijim epidemiolozima da istražuju efekte ove gladi na stanovništvo.

Izgladneli holandski dečak tokom  1944 - 1945

Rezultati su pokazali da su trudnice koje su bile izgladnjivane rodile decu znatno manje težine, sa čestim srčanim problemima, dijabetesom tipa II, učestalim rakom dojki, itd. Ono što je bilo posebno zanimljivo, čak i njihovi unuci su počeli pokazivati slične poremećaje iako nisu bivali izloženi glađu. Dobar deo autora tekstova o epigenetici redovno pominje ovaj slučaj i navodi ga kao čist primer transgeneracijskog epigenetskog nasleđivanja na ljudima. Međutim, pojedini autori odlaze toliko daleko da u celu priču ubacuju i Lamarkizam. Hajde da i ovaj fenomen malo razjasnimo.

Posledice na unucima do kojih je ovde došlo, uzrokovane su promenama u metilaciji nekoliko regulacionih gena a što je uticalo na veliki broj drugih gena u telu. Ovo se na veoma komplikovane načine prenelo na sledeće generacije. Recimo - ako je žena bila izložena gladi u toku prva dva trimestra trudnoće. Ako je nakon toga rodila devojčicu i ako je ta devojčica imala normalnu telesnu težinu pri rođenju (u okviru normalnog proseka). Deca te devojčice ce imati manju telesnu težinu pri rođenju nego što je normalno. Razlog je dakle najverovatnije povezan sa proteinima poznatim kao faktori rasta [1][2], i sa njihovim nivoom metilacije. Dakle, ovo nije po ničemu drastična stvar i još jednom pokazuje da epigenetski efekti mogu biti od 10 do 10,000 puta manji od genetskih.

Epigenetika i buđenje Lamarkizma?

Pojedini tekstovi o epigenetici često manipulišu i time kako transgeneracijsko epigenetsko nasljeđivanje sve više vraća davno zaboravljeni Lamarkizam ponovo u igru. Da se podsetimo, Lamarkizam (nazvan po čuvenom francuskom zoologu Jean-Baptiste Lamarck, 1744 -1829) zastupa ideju da se stečene karakteristike mogu prenositi na potomke. Primera radi, čovek koji uporno vežba i dobije snažne mišiće a onda i njegovo dete nasledi takođe snažne mišiće (bez potrebe za prevelikim treningom). Lamark je slično tvrdio kada je u pitanju i dugački vrat žirafe. Savremena sinteza Darvinove evolucije odbacije Lamarkističke ideje dokazujući da se tokom niza generacija vrši prirodna selekcija među slučajnim varijacijama (što i jeste opšte-prihvaćeno naučno gledište danas).

Dalje, ako pažljivo razmotrimo prethodno opisani Holandski slučaj sa izgladnjivanjem primetićemo da to opet ne bi mogao da bude primer Lamarkizma. Zašto? Pa zato što epigenetika pokazuje da uslovi u kojima čovek živi mogu ostaviti samo privremene promene na genomu, koje mogu da se prenesu kroz sledeće dve-tri generacije, i koje (a što je ključno za Lamarkizam) imaju posledice sasvim drugačije od onih koje je čovek stekao usled svog iskustva. To jest, ovde čovek biva izložen gladovanju, a onda se njegovi unuci rode se manjom visinom i telesnom težinom. To ni blizu nije ishod stvari koji zastupa Lamarkizam. Ispravan ishod prema Lamarkizmu bi bio da deca i unuci izgladnjivanog čoveka budu barem nešto sposobniji na duže periode izgladnjivanja. Što ovde nije slučaj jer imamo sasvim drugi set karakteristika (kardiovaskularni problemi, manja težina, dijabetes, itd). koji se odražavaju na potomcima.

Zašto su posledice ovako nepredvidive? Posledice koje su u ovom slučaju prenete potomcima funkcionišu kroz mehanizme koji, kao nuzefekt, mogu povećati nivo mutacija na genetskim lokusima čija aktivnost je privremeno promenjena. Dakle, majka gladuje, njeni unuci imaju malo veću šansu mutacija u određenim metaboličkim genima. Efekt tih mutacija je potpuno nepredvidljiv - on može učiniti unuke otpornijim prema gladovanju, osetljivijim prema gladovanju, ili (najverovatnije) dovesti do metaboličkih poremećaja i u gladovanju i u normalnoj ishrani. Otud, najverovatnije se radi o neželjenom nuzefektu epigenetskih sistema, radije nego o sistemu nasleđivanja.

Zaključak

Sve ovo jasno potvrđuje da talas pseudonauke koji se nagomilao oko epigenetike i tvrdnje poput kojih je klasična genetika “bačena na kolena” zaista nemaju ikakvog smisla. Što je još žalosnije, niski kriterijumi i senzacionalizam kojim mediji dočekuju takve uzbudljive i „revolucionarne“ tekstove poslednjih godina (vođeni željom za što većim brojem čitalaca) nanose više štete nauci nego što joj koriste. Za takve pokušaje slobodno možemo reći da imaju samo jednu svrhu – manipulaciju.

Banalan primer, na sajtu jedne od najvećih svetskih novina, Guardian portalu, objavljuje se članak u kojem se glorifikuje (samo jedna u nizu) knjiga "The Epigenetics Revolution" autorke Nessa Carey, a koja navodno dokazuje i to da Darvinizam više ne važi. Cilj i motiv koji stoji iza odluke da jedna ovakva novinska kuća objavi tako nešto je jasan - ponuditi uzbudljiv tekst koji će pronaći nove čitaoce - jеr na žalost, svakako ih nećete pronaći ako budete pisali o tome da se klasična genetika iznova i iznova potvrđuje sa novim otkrićima.

Takođe, sa aspekta evolucione biologije, iz eksperimenata koje smo ovde videli, cela ideja o epigenetici kao „neprijatelju teorije evolucije“ je neozbiljna. Otkrića u epigenetici jesu veoma interesantna, i proširila su naše znanje o tome kako geni rade. Takva istraživanja jesu od koristi i trebaju biti nastavljena i u budućnosti, to niko ne spori. Ali ova epigenetska otkrića se potpuno uklapaju u modernu teoriju evolucije, koja podrazumeva evolucione promene putem prirodne selekcije, genetičkog drifta, slučajnih mutacija, specijacije, itd. Geni imaju centralnu ulogu u evoluciji i ta činjenica se ne može pobiti time što ćemo samo medijski preuveličavati značaj epigenetike i predstavaljati rezultat svakog njenog istraživanja kao revolucinarno čudo.

Reference

1. Ralston, A. & Shaw, K. Nature (2008):
   Gene Expression Regulates Cell Differentiation [pdf]
2. Hasan M. Reza and Kunio Yasuda J. Dev. Biol. 48: 805 - 817 (2004):
   Lens differentiation and crystallin regulation: a chick model [pdf]
3. Ying-fu Zhong and Peter Holland, BMC Evolutionary Biology (2011)
   Vertebrate homeobox gene evolution: gain and loss of genes in mouse and human lineages [pdf]
4. D Haig, Proc Biol Sciv.264 (1997):
   Parental antagonism, relatedness asymmetries, and genomic imprinting [pdf] 
5. Bernstein, B. E., et al. Cell 125, 315–326 (2006):
   A bivalent chromatin structure marks key developmental genes in embryonic stem cells.[pdf]
6. Giles, J., et al. Nature 421, 776 (2003):
   Dolly's death leaves researchers woolly on clone aging issue. [pdf]
7. Muyle A, Zemp N, PLOS One (2012):
   Investigations on Transgenerational Epigenetic Response Down the Male Line in F2 Pigs [pdf]
8. Reik, W. Nature 447, 425–432 (2007):
   Stability and flexibility of epigenetic gene regulation in mammalian development.
9. R Painter1, S de Rooij1, C Osmond, BJOG (2009):
   Transgenerational effects of prenatal exposure to the Dutch famine [pdf]
10. Jablonka E, Raz G (2009):
    Transgenerational epigenetic inheritance: prevalence, mechanisms, and implications for the study of heredity and evolution. [pdf]
11. Julie C. Kiefer, Developmental dynamics 236:1144 –1156 (2007):
    Epigenetics in Development [pdf]
12. R Painter1, S de Rooij1, C Osmond (2009):
    Transgenerational effects of prenatal exposure to the Dutch famine [pdf]
13. O. Rechavi, G. Minevich, Cell (2011):
    Transgenerational Inheritance of an Acquired Small RNA-Based Antiviral Response in C. elegans [pdf]
14. A. Muyle, Niklaus Zemp, PLOS Biology (2011):
    Evolution of X Chromosome Dosage Compensation in Silene latifolia, a Plant with Young Sex Chromosomes [pdf]
15. Duke University Medical Center, ScienceDaily.(2007):
    Human Genome Has Four Times More Imprinted Genes Than Previously Identified 
16. Amy Ralston, Ph.D. (Write Science Right)  Nature Education (2008):
    Lac Operons and Prokaryotic Gene Regulation
17. Theresa Phillips, Ph.D. Nature, Ingrid Lobo, Ph.D. (2008):
    Genetic Imprinting and X Inactivation
18. Meshorer, E., et al. Cell 10, 105–116 (2006):
    Hyperdynamic plasticity of chromatin proteins in pluripotent embryonic stem cells. [pdf]
19. Thomas G. Brock, Ph.D, Cayman Chemical
    Epigenetics: The New Frontier for Vascular Diseases
20. Manikkam M, et al.PLoS ONE 7(2):e31901 (2012)
    Transgenerational actions of environmental compounds on reproductive disease and identification of epigenetic biomarkers of ancestral exposures. [pdf]
21. Rehan VK. Cell Mol Physiol (2013):
    Perinatal nicotine-induced transgenerational asthma. Am J Physiol Lung [pdf]
22. Doyle TJ, et al. Biol Reprod 88(5):112 (2013):
    Transgenerational effects of di-(2-ethylhexyl) phthalate on testicular germ cell associations and spermatogonial stem cells in mice. 
23. Heijmans BT, et al. Proc Natl Acad Sci USA 105(44):17046–17049 (2008):
    Persistent epigenetic differences associated with prenatal exposure to famine in humans. [pdf]
24. Titus-Ernstoff L, et al.  Int J Androl 33(2):377–384 (2010):
    Birth defects in the sons and daughters of women who were exposed in utero to diethylstilbestrol