Πολλά μας έχεις πει, Κρίτωνα, για την προέλευση της κληρονομικότητας, για το πώς προήλθε το RNA και το DNA, για τον πρωτομεταβολισμό και τόσα άλλα πράγματα· αλλά μέσα στο μυαλό μου βρίσκονται ακόμη σκόρπια, γιατί από μόνα τους αυτά τα μακροβιομόρια δεν μπορούν να στηρίξουν τη ζωή. Σήμερα ξέρουμε ότι και τα πιο απλά μικρόβια, ακόμη και οι ιοί, έχουν μια μεμβράνη που περικλείει αυτά τα μόρια· και αυτό το σύστημα είναι ζωή. Θα πρέπει λοιπόν να υπήρξε και ένα άλλο σοβαρό βήμα προς τον σχηματισμό του πρωτοκυττάρου, τη δημιουργία δηλαδή της κυτταρικής μεμβράνης. Νομίζω ότι κάτι θα ‘χεις να μας πεις.
Μπράβο, Φαίδωνα. Βλέπω ότι υπάρχει και άλλο ενδιαφέρον στην κουβέντα που αρχίσαμε. Φαίνεται πως δεν σας κούρασε τελικά. Και αυτό με κάνει να συνεχίσω· ιδιαίτερα σήμερα, που απολαμβάνουμε αυτή την ήρεμη ζεστασιά δίπλα στο τζάκι του Ιωνα. Είμαστε σαν ζωγραφιά εδώ, με κορνίζα τις κορυφογραμμές των γύρω λόφων. Ωραίο σπίτι, Ιωνα. Αξίζει να φιλοσοφήσουμε συμποσιαζόμενοι, όπως οι αρχαίοι μας πρόγονοι, που γέννησαν τις πιο σοφές ιδέες του κόσμου μέσα σ’ ένα περιβάλλον ραστώνης, απόλαυσης και απελευθέρωσης.
Η παρέα δεμένη πια μ’ ένα θέμα που δεν φάνταζε ότι θα συγκινούσε, αλλά απέδειξε πόσο ευχάριστη και ελκυστική είναι η γνώση στον Νεοέλληνα, απολάμβανε τις ευτυχισμένες στιγμές με μια ανείπωτη νιρβάνα, με μια αγνή φιλία, χωρίς εγωισμούς και προσωπικά συμφέροντα, μ’ έναν ανθρωπισμό σπάνιο στις πολυτάραχες σχέσεις της τρελής εποχής μας. Μια αληθινή όαση στην άνυδρη έρημο της ανθρωπιάς μας.
Ενα λοιπόν από τα πιο σπουδαία επεισόδια για τον σχηματισμό ζωής στη Γη εμπεριέχει και τον σχηματισμό μιας επιλεκτικά διαπερατής μεμβράνης που θα μπορούσε να εμπερικλείει ένα διάλυμα διαφορετικής σύνθεσης από το περιβάλλον διάλυμα στο οποίο γεννήθηκε το πρωτοκύτταρο. Ετσι το σύστημα αυτό με την παρουσία μεμβράνης θα είχε ένα σταθερό εσωτερικό περιβάλλον, ενώ θα επέτρεπε την ανταλλαγή θρεπτικών συστατικών και απορριμμάτων.
Πώς σχηματίστηκε όμως αυτή η μεμβράνη και πώς κλείστηκαν μέσα σ’ αυτή πολυμερή, όπως πρωτεΐνες και νουκλεϊνικά οξέα, που αποτελούνται από πολλά αμινοξέα και νουκλεοτίδια αντίστοιχα (γι’ αυτό και αποκαλούνται πολυμερή); Αλλά πέρα από αυτά τα μακροβιομόρια υπάρχουν και άλλα που έπαιξαν σπουδαίο ρόλο στις προβιοτικές συνθέσεις, αλλά παίζουν σπουδαίο ρόλο και στο ζωντανό κύτταρο. Τέτοια πολυμερή είναι, λ.χ., τα λίπη, το άμυλο, το γλυκογόνο και η κυτταρίνη, που στη συνέχεια μπορούν να μετατραπούν λόγω χημικών αντιδράσεων σε αντιδρώντα συστήματα και να σχηματίσουν συσσωματώματα (και μικκύλια), που είναι ανώτερες δομές πιο κοντά στην ολοκλήρωση του σχηματισμού του κυττάρου.
Ας δώσουμε όμως περισσότερη έμφαση στα συσσωματώματα, που είναι μικρά σταγονίδια τα οποία σχηματίζονται όταν ένα διάλυμα περιέχει δύο διαφορετικούς τύπους πολυμερών τα οποία αντιδρούν με τον διαλύτη (στο υγρό δηλαδή όπου διαλύονται) αλλά όχι και μεταξύ τους. Συσσωματώματα μπορούν να προκύψουν, π.χ., από διάλυση νουκλεϊνικών οξέων και πρωτεϊνών στο νερό. Τέτοια σταγονίδια έχουν ορισμένες ιδιότητες που μοιάζουν με αυτές των ζωντανών συστημάτων, αφού μπορούν, λ.χ., να προσλαμβάνουν και να συγκεντρώνουν ουσίες από το περιβάλλον.
Σε ορισμένες περιπτώσεις βρέθηκε ότι τα συσσωματώματα μπορούσαν να εκτελούν οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, όμοιες με αυτές που γίνονται κατά την κυτταρική αναπνοή, ενώ σε άλλες πάλι μπορούσαν να προσλαμβάνουν χλωροφύλλη και, αν είχε προστεθεί μια ουσία που λέγεται ασκορβικό οξύ, γινόταν φωτοσύνθεση όταν υπήρχε φως.
Ενα άλλο μοντέλο μελέτης είναι τα μικκύλια που σχηματίζονται όταν τα διαλυμένα μόρια (φωσφολιπίδια, πρωτεΐνες, λ.χ.) είναι πολωμένα (τα άκρα τους διαφέρουν) και σε υδατικό διάλυμα κατατάσσονται σε στρώματα (ή μεμβράνες), οι οποίες μπορούν να σπάσουν και να σχηματίσουν σφαιρίδια. Τέτοιες πρωτόγονες μεμβράνες σφαιριδίων που προέρχονται από φωσφολιπίδια ασκούν κάποιον έλεγχο στην ανταλλαγή ουσιών. Τα φωσφολιπίδια συγκεκριμένα πρέπει να ήταν ανάμεσα στα οργανικά μόρια που προετοίμασαν τη γένεση της ζωής στην πρωτόγονη μορφή της και η αυτόματη οργάνωσή τους σε μεμβράνες ήταν ένα ιδιαίτερα σημαντικό βήμα προς το πρωτοκύτταρο.
Η αιρετική παρέα μας, που ξεχώριζε από τις συνηθισμένες, είχε απολαύσει μια ακόμη συζήτηση ιδιαίτερου ενδιαφέροντος και με τη γένεση του πρωτοκυττάρου βάλθηκε να σκέφτεται πώς μπορούν να γεννηθούν σπουδαία πράγματα όταν προηγηθεί η σωστή διαδικασία. Ιδέες, απόψεις, συναισθήματα, προγραμματισμοί, στρατηγικές, όλα θέλουν τον τρόπο τους για να γεννηθούν. Και αποφάσισαν να είναι ακόμη πιο οργανωμένοι στη ζωή τους.
Ο κ. Σταμάτης Ν. Αλαχιώτης είναι καθηγητής Γενετικής, πρύτανης του Πανεπιστημίου Πατρών.
