E Diel, 1 Nëntor 2026

Rebelimi i kodit gjenetik

Candida albicans nuk sht vetm nj mikrob q shkakton mbi 85% t infeksioneve vaginale dhe t fytit. N t njjtn koh sht edhe nj gjalles q ka arritur dika t konsideruar t pamundur; ka ndryshuar kodin e saj gjenetik. Normalisht nj qeliz q pson nj ndryshim t till nuk pritet t jetoj m, lre pastaj t mund t riparoj vetveten. Por, ajo ka ndodhur me mikrobin Candida albicans sht fakt dhe ndoshta sht koha t rishkruhen tekstet e biologjis n lidhje me kt tem.

Manuel Santos, nga Universiteti i Aveiero-s n Portugali, pohon se ka zbuluar organizma t tjer q kan ndryshuar kodin, t cilt jetojn rreth nesh pr bukuri. Kjo sht n kundrshtim me dogmn e cila thot se kodi gjenetik sht gjuha e prbashkt e t gjith gjallesave.

Misteri i mikrobit C. albicans sugjeron se kodi gjenetik nuk sht i pandryshueshm, por q kan ndodhur ndryshime dhe prap mund t ndodhin. Kto herezi kan implikime afatgjata n.q.s. vrtetohen plotsisht. Gobind Khorana, biologu q u laurua me mimin Nobel pr punn e tij n deshifrimin e kodit gjenetik n 1968-n, pohon se ska arsye q ti vihet kapak evolucionit. N qoft se diskutojm rreth ksaj pas nj milion vjetve ka mundsi q t flasim pr nj kod tjetr nga ai i sotmi, shton ai.

Struktura e ADN-s u zbulua para 50 vjetve dhe konsiston n nj zinxhir q prbhet nga katr baza ose germa, adenin (A), citozin (C), guanin (G) dhe timin (T). Pyetja pas ksaj ishte se far kuptimi kan kto germa apo kombinimet e tyre. Kjo pun zgjati rreth 20 vjet deri sa u gjet prgjigja. Germat kombinohen n triplete, ose kodone, dhe kto kombinime prkthehen n proteina.

Kodi sht i thjesht. Fjalori prbhet nga 64 kodone t mundshme, 61 prej t cilve kodojn pr 20 aminoacide, prej kombinimit t t cilave formohen t gjith proteinat (disa aminoacide kan m shum se nj kodon), kurse tre stop kodone sinjalizojn pr ndalimin e prodhimit t proteinave.

Tejimi i informacionit nga nj gjen ADN-je fillon me prodhimin e kopjes, mARN-s (messenger ARN), me an t enzimave. Sekuenca lineare e mARN-s lexohet nga tARN-t (transfer ARN). Secili tARN transporton nj aminoacid t veant dhe lidhet pas nj kodoni specifik, duke mundsuar kshtu formimin e nj zinxhiri aminoacidesh (d.m.th. proteinn) sipas udhzimeve n gjenin e prmendur m lart.

Nga kjo nuk sht e vshtir t kuptohet se ndryshimet n kod jan pothuajse t patolerueshme. Nj mutacion, ndryshim n nj nga germat (bazat) on n ndryshimin e kodonit prkats. Ky kodon do mundsoj inkorporimin e nj aminoacidi t gabuar n zinxhir, duke shkaktuar aktivizimin e proteins. Kjo m von rezulton n dmtimin ose vdekjen e qelizs.

Pr kt arsye dhe t ngjashme, kur u zbulua se organizmat q nga bakteret, bima e duhanit apo njerzit ndajn t njjtin kod gjenetik, nga fundi i viteve 60 t shekullit t kaluar u arrit n prfundimin se t gjitha gjallesat prdorin t vetmin KOD, dhe ndryshimi apo devijimi qe i pamundur (sepse qe letal, vdekjeprurs).

Pati prjashtime, por kto u pan si nga ato prjashtime q provojn rregullin, p.sh. mitokondrit, fabrikat e energjis n qeliz, kan shpesh kode t ndryshme gjenetike. Por ky gjenom n mitokondri kodon vetm pr nj numr t vogl gjenesh, far do t thot se ndryshimet jan t tolerueshme, dika e pamundur n nj gjenom kompleks me mijra gjene.

Universaliteti i kodit gjenetik sugjeron se ai ka shum koh q ka mbetur i pandryshuar. Last Universal Common Ancestor (LUCA) do t thot i fundmi paraardhs i prbashkt universal, dhe kjo LUCA qeliz besohet t jet n rrnj t pems s jets n tok. N qoft se kodi gjenetik ka evoluar qysh prej formimit t LUCA-s, ather mund t pritet q t gjinden organizma me versione primitive t kodit, p.sh. nj kod vetm me 19 aminoacide.

Por organizma t till akoma sjan zbuluar. Kodi duhet t jet fiksuar q n kohn e LUCA-s. Dhe n.q.s. nuk ka ndryshuar pr miliarda vjet ska t ngjar q mund t ndryshoj.

Por pyetjet kan filluar t pyeten dhe e sfidojn haptazi kt teori. Michael Syvanen n Universitetin e Kalifornis shtron pyetjen nse LUCA ka pasur kto 20 aminoacide q jan edhe sot, apo disa prej tyre jan shtuar me kalimin e kohs. Kjo pyetje lindi nga nj analiz gjenetike e rrugve biokimike t sintetizimit t dy aminoacideve, arginines dhe triptofanit, e cial sugjeron q kto rrug nuk jan formuar m prpara se dy miliard vjet (Trends in Genetics, vol. 18, fq. 245).

Kjo sht sa gjysma e moshs s kodit (d.m.th. rreth katr miliard vjet), dhe shpesh sht raportuar si gabim statistik. Por sasia e ktyre gabimeve statistike sht rritur, dhe Syvanen thot q kjo shtje duhet t merret m seriozisht. Kto rezultate mbshtesin at q kodi psoi nj ndryshim t madh kur kishte rreth dy miliard vjet q qelizat banonin n planetin ton. Pyetja sht se si kto aminoacide t vonuara hyn n kodin e do organizmi?

Syvanen mendon se kto aminoacide u kan dhn organizmave q i adaptuan avantazhe t rndsishme. Arginina ka nj aftsi t veant biokimike; aminoacidi mund t kapet fort pas ARN-s pa e thyer at. Triptofani mund t ket ndonj karakteristik t veant dhe unike por q akoma nuk sht krejt e qart.

T dy aminoacidet duhet t ken qen novacione shum t rndsishme sa u prhapn shpejt mes specieve t tjera. Ato specie q humbn shansin e ktij rinovimi t kodit duhet t ken qen n disavantazh t dukshm aq sa u zhdukn nga faqja e toks.

Ta zm se biologu Syvanen ka t drejt, d.m.th. kodi ka ndryshuar n rinin e tij. A sht prap ky kod i aft pr rinovime t tilla sot?

Deri von prgjigja ka qen Jo, sepse nuk pritet q lindja e nj aminoacidi tri do t sjell ndonj avantazh. Repertori prej 20 aminoacideve duket m se i mjaftueshm pr t prodhuar fardo lloj proteine.

Por kjo teori u lkund me zbulimin e aminoacidit t 21-t natyror, selenocisteins. Ky aminoacid duket se sht i koduar n gjenomin e shum orgnizmave, prfshir edhe njerzit. N kodin universal kodoni i selenocysteins UGA, sht nj stop kodon.

August Bock nga Univeristeti i Mynihut, tregon se qelizat kan metoda t komplikuara q kt aminoacid ta rreshtojn n mARN dhe ta vendosin n xhepet e kodoneve t veanta (jo stop) UGA. Enzimat q kan selenocistein jan 400 her m aktive se ato q kan aminoacidin e ngjashm, cisteinn.

Megjith kt fakt selenocisteina ka status dytsor n panteonin e aminoacideve. Bock pohon se nuk e kupton mdyshjen e biologve q t zgjerojn listn e aminoacideve n 21. Ai thot q pr dy vjet ai vet nuk i kishte besuar rezultateve. Prania e nj aminoacidi t ri thjesht nuk duhet t ishte e mundur.

Por nj skenar i ngjashm ndodhi edhe vjet. Jozef Krzycki, n Universitetin e Ohio-s, me kolegt e tij zbuluan nj aminoacid q e quajtn pyrrolyzine, n nj protein q i prkiste Methanosarcina barkeri-t, nj bakteri q jeton n uj t ndenjur (Science, vol. 296, fq. 1462). Si selenocisteina, ky aminoacid prdor nj stop kodon, kt radh UAG-n.

Prishja e rrugs s sintetizimit t aminoacidit oi n rregullimin e aftsin e tretjes s metylamins n organizimn e mikrobit. Si duket pyrrolyzina i jep aftsi t veanta kimike proteinave.

A jan selenocisteina dhe pyrrolyzina shtesa t mvonshme t kodit? Me shum mundsi q jo; selenocisteina gjendet n mikrobe, por jo n bim. Bock thot se mund t jet nj shtes e hershme n kod. Kodi mund t ket pasur 21 aminoacide dhe me kalimin e kohs selenocisteina sht trhequr n periferi. Gjithashtu pyrrolyzina gjendet vetm n disa specie q thithin metylalamin.

Edhe pse e rrall, prezenca e ktyre aminoacideve e sfidon teorin e nj kodi t vetm. Prania e tyre n organizma tregon se natyra formon dialekte n.q.s. ato prshtaten m mir n disa krahina t veanta. Fakti i anashkalimit t pranis s pyrrolyzins sugjeron se aminoacide t tjera mund t jen trajtuar n kt mnyr nga shkenctart.

Numri total i aminoacideve n kod varet nga sa sht e vshtir pr qelizat p t gjetur mnyra q t inkorporojn kto aminoacide. Deri para pak viteve kjo dukej dika mjaft e vshtir. Puna krkimore e shkenctarve si ajo e kimistit Peter Schultz t Institutit krkimor Scripps n La Jolla, Kaliforni, provon se mund t prodhohen dhe inkorporohen artificialisht aminoacide t reja n qeliza (New Scientist, 30 September, p. 32).

Ai me grupin e tij arritn t inkorporojn me sukses aminoacidin, t prftuar n mnyr sintetike, O-metyl-L-tirozin n stop kodonin UAG n bakterin Escheria coli (Science, vol 292, p. 498). T ndryshosh kodin nuk qe ndonj vshtirsi e madhe, thot ai, por shtja sht tejtrkund: pse vet natyra nuk prodhon aminoacide t reja vazhdimisht?

N rastin e pyrrolyzins kemi t bjm me riprdorimin e stop kodoneve pr aminoacide t reja, dhe vet kjo kufizon potencialin e ndryshimit (stop kodonet jan vetm tre).

Kurse me mikrobin C. albicans sht dika tjetr. Kodoni CUG, kodi universal pr leucinn, sht shndrruar n kod pr nj aminoacid tjetr prej 20 aminoacideve standarde, serinn. Kur ky ndryshim i uditshm u raportua n fillim t viteve 90, shkenctart sugjeruan se ky shndrrim dramatik duhet t jet mundsuar nga ndonj karakteristik e veant e vet mikrobit. Ky ndryshim nuk ishte vetm n Candida albicans, por edhe n specie t tjera t llojit Candida, duke ln t kuptohet se ky shndrrim ka ndodhur n mnyr t pavarur m shum se nj her.

Analizat tregojn se n fillimet e transformimit kodoni CUG kodonte pr t dy aminoacidet, dhe se kjo situat sht toleruar pr 100 milion vjet, derisa transport ARN-ja pr kodonin CUG t leucins u zhduk. Nuk dihet se pse mund t jet shkaktuar ky ndryshim, cila forc sht pas ktij shndrrimi.

A mundet q dika e till t ndodh prap? Ndryshimi te Candida tregon se kodi gjenetik sht elastik. Askush smund ta dij se far mundsie apo potenciali ka ai t bj n nj milion vjett q vijn.

Biologu Carl Woese nga Universiteti i Illinois-it n Urbana-Champaign thot se do t ishte gabim t mendohet se ditt e kodit universal jan t numruara pr faktin se po zbulohen prjashtime. Natyra sht e mbushur plot me gjra interesante pa ndonj domethnie t veant, shton ai, dhe zbulimi i prjashtimeve nuk sht nj shenj madhore se kodi sht n ndryshim e sipr.

Patrick Keeling nga Universiteti i Kolumbis Britanike n Vancouver, studjues i organizmave me kode alernuese, sht i nj mendimi me at q u tha m lart. Kodi sht nj nga veorit m t konservuara t jets, dhe t kuptojm ndryshimet do t thot q do t na ndihmoj t kuptojm m mir elementet n qeliz q e ruajn kt kod me aq fanatizm, shpjegon ai.

Keeling e pranon q shtrirja e kodit universal sht akoma e paqart dhe thekson faktin se njohuria jon mbi shumicn e bakterieve sht minimale dhe se ka akoma shum pr tu zbuluar.

Prap ka njfar ironie n.q.s. ka njerz q nuk jan t gatshm t pranojn iden se nj kodi gjenetik q ndryshon, thot Syvanen. Organizmat shumqelizor nuk ekzistonin kur shtresa arginin/triptofan u b globale. Cikli i ngadalt i shumimit i kafshve dhe njerzve do t thot q organizmat ton jan m t paaftt n adoptimin e nj kodi t ri. Kshtu q hern tjetr kur t ndodh ndryshim kodi gjenetik n biosfer, ne nuk do mund t prfitojm apo adoptohemi, prfundon me qesndi Syvanen.

Fatos Kopliku
Biolog molekular
Universiteti i Michigan-it

Më shumë nga Politika

Të gjitha ›