A világ és benne magunk megismerése nemcsak hasznos, hanem a megismerés folyamata – azon belül saját gondolataink találkozása másokéival – örömöt okoz.¹ A Semmelweis Genomikai Hálózat keretében tartott előadásomra készülve álltak egyféle gondolati rendszerbe egy izgalmasan fejlődő tudományterület egymástól esetenként távol eső megállapításai. Itt arra vállalkozom, hogy e gondolatvilág általánosítható elemein keresztül kíséreljem meg közvetíteni a terület művelésének tétjeit és örömét, más tudományágak művelői számára.

Háttér

A lehetséges tulajdonságainkat kódoló emberi genom dezoxiribonukleinsav (DNS) molekulái és a hozzájuk kapcsolódó fehérjék alkotta kromoszómák egyenként átlagosan több centiméternyi DNS-t tartalmaznak. A nagyjából századmilliméter átmérőjű emberi sejtmagban negyvenhat kromoszóma zsúfolódik össze. Felépítésük sajátos, hierarchikus rendszert követ (1. ábra), mely biztosítja a különböző kromoszómákhoz kötött funkciók, többek között az általuk hordozott összesen több tízezernyi gén kifejeződésének kellő szabályozhatóságát.

A DNS fehérjékből álló magokra, a nukleoszómákra feltekeredve gyöngysorszerű képződményt formál. Ez a – génfunkciókat általában gátló, represszív – struktúra a körülményektől függően további pakolódási szinteket hoz létre, melyek mikroszkópiás és más, indirekt módszerekkel megfigyelhetők.

A sejtekből a genomi DNS egyszerűen izolálható: a sejteket olyan pufferoldatban felvéve, mely detergenst és fehérjeemésztő enzimet is tartalmaz, és amelyben a sejtfeltárás során felszabaduló DNS-t bontó enzimek nem tudnak működni, ép DNS-molekulákat és a sejt fehérjekomponenseinek lebontási termékeit is tartalmazó oldatot kapunk. Ebből szerves oldószeres kezelést követően a DNS vizes oldata nyerhető, melyben a hosszú nukleinsavmolekulák sokasága felhőszerű képződményként szabad szemmel is látható és egy üveg kapillárissal kihalászható. A kapillárisra rászáradva például egymillió emberi sejt összesen kb. hat ezredgrammnyi DNS-e alig észrevehető, finom réteget alkot, amely vízben ismét könnyen feloldódik.

A DNS-t alkotó négyféle bázis (jelölésük: A – T – G – C) sorrendje által kódolt aminosav összetételű fehérjék megjelenése – vagyis a sejt tulajdonságainak megjelenése, kifejeződése – attól függ, hogy az adott gén aktív vagy inaktív állapotban van-e. Ezt a DNS és a hozzá kapcsolódó fehérjék együttesének – ezt nevezzük festődési tulajdonságai miatt kromatinnak– összjátéka dönti el, vagyis egy szekvenciák fölötti, epigenetikus szabályozás (Rando – Chang, 2009).² Az információ átírása azokon a DNS-szakaszokon – géneken – valósulhat meg, melyek kezdeti, vezérlő szakasza (promóter) nincs nukleoszómára tekeredve (nukleoszóma-mentes) és így az átírásban szerepet játszó fehérje-komplexek könnyen hozzáférnek a DNS-hez. A már elkezdődött átírás (transzkripció) a nukleoszómákra tekercselt DNS-en folytatódik. A nukleoszómákat alkotó fehérjék (hisztonok) kinyúló farkainak enzimatikus (fehérjék által katalizált) módosulásai határozzák meg, hogy az adott kromatinterületen milyen folyamatok történhetnek. Egy adott gén szabályozó régióihoz a megfelelő DNS-szekvenciákat felismerő fehérjék, transzkripciós faktorok kötődnek, és ezek toborozzák ide a modifikáló enzimeket – azokat fehérje-fehérje kapcsolódásra szakosodott doménjeikkel megkötve. A kromatinfonalak gyöngysorszerű, illetve magasabb rendű szerveződési formái dinamikus képződmények, lehetővé teszik nemcsak a génkifejeződést, hanem a sejtosztódás során a DNS kettős-spirál széttekeredését és a szálak lemásolását (DNS-replikáció), illetve a genetikai változatosságot biztosító folyamatok keretében DNS-szakaszok cseréjét (rekombináció), és a két szál különbségében megnyilvánuló hibák, valamint a lánctörések javítási folyamatait (reparáció). A sejtosztódás során a génkifejeződési mintázatot meghatározó, eredeti nukleoszómális szerkezet is öröklődik – propagálódik – sejtgenerációról-sejtgenerációra (Groth et al., 2007).

A gyöngysorokból építkező, tekercsszerűen formálódó kromatinfonalak funkcionális hurkokba rendeződnek. Ezek dinamikusan szerveződő, lényegében ismeretlen módon kihorgonyzódó struktúrák, melyeken belül a DNS kettős-spirál önmaga körül is feltekeredett ún. szupertekercselt állapotban van (ahhoz hasonlóan, ahogy a telefonzsinór viselkedik a telefon ismételt használata után). Ezen szupertekercselődés a DNS-en zajló folyamatok akadályává válhatna, ha a DNS egyik szálának folytonosságát átmenetileg megszüntetni képes enzimek nem relaxálnák a hurkokat. Az enzimcsalád más tagjai a DNS mindkét szálának átvágására és újraegyesítésére, illetve a keletkezett átmeneti láncszakadáson egy másik DNS-fonál átbújtatására képesek, és biztosítják a hosszú DNS-fonalak összegubancolódástól mentes állapotát.

Az egyes fehérje faktorok a zsúfolt magi világban passzív diffúzió révén közlekednek (Misteli, 2007), de példák vannak sejtmagi mozgató fehérjék által közvetített vektoriális mozgásokra is (Dundr et al., 2007). Jellemzőnek látszik az is, hogy az egymásra talált faktorokból kialakult, különböző feladatokat ellátó hatalmas fehérje-együttesek vonzzák magukhoz a kromatin hurkait. Az így létrejövő „transzkripciós, illetve replikációs gyárakban” egyszerre több gén átírása, illetve replikációja zajlik (Cook, 2010). A különböző egyéb funkciókban (például az átírás első – RNS – termékének processzálása, génelhallgattatás, génhibák kijavítása) szerepet játszó fehérjék egy része is mikroszkóppal vizualizálható fehérje-aggregátumokat képez a mag belsejében (Malyavantham et al., 2008).

A gének által kódolt fehérjék a magon kívül, a citoplazmában szintetizálódnak, az oda kijutott, a DNS-ről átírt és így annak kódoló szakaszaival azonos bázissorrendű küldönc RNS (ribonukleinsav, mely kémiai vázában egy oxigéntöbbletben különbözik a DNS-től) molekulákról. A citoplazmából a magba a génszabályozó fehérjék a magmembrán pórusain át transzportálódnak, szabályozott módon. A sejtet kívülről érő jelek a – számos gént szimultán szabályozó – transzkripciós faktorokat érintő transzportfolyamat robbanásszerű, hullámokban zajló beindulását váltják ki. Bizonyos esetekben a jelek intenzitásával a transzporthullámok frekvenciája mutat arányosságot. A frekvenciakódolásnak a szabályozott gének összehangolásában tulajdonítanak jelentőséget (Hager et al., 2009).

Rész³ és egész problematikája:
molekuláris szerveződési szintek viszonya

A tudományos megismerés jól elkülönült szintjei azt a benyomást keltik, mintha az egyes természeti jelenségek, megnyilvánulások csak az azokat célszerű funkcióik révén észlelő megközelítés által lennének megérthetőek, mintha külön törvényszerűségek szabályoznák a fizikai, kémiai, biokémiai, sejtbiológiai stb. szerveződési szinteken a jelenségeket.⁴ Bár a határok ma már kezdenek elmosódni (például egy fehérje viselkedését az élő sejten belül molekuláris dinamikai számításokkal egész jól megjósolhatjuk), más kérdéseket tesz fel, másképp lát, aki az erdőt figyeli távolról, és mást, aki a fákat alkotó növényi sejt tulajdonságait vizsgálja.⁵

A kromatin egyes területeinek funkcionális állapota meghatározza a sejt aktuális tulajdonságait, emlékezik, sőt a sejt perspektíváit is kijelöli. A sejtek megnyilvánulásait, tulajdonságait, sorsát meghatározó/alkotó génkifejeződési mintázatok a modern genomikai stratégiák (például a különböző szöveteinkben kifejeződő⁶ génekről átírt RNS-molekulák mennyiségének ún. chip-módszerekkel történő meghatározása) segítségével megismerhetőek. Bár az ilyen analízisek egyszerre adhatnak részletes és globális képet, az így nyert információözön egyelőre és önmagában ritkán mutat túl az érintett sejtbiológiai jelenség kialakításában, szabályozásában részt vevő gének listáján. Hasonlóan egyre részletesebb képet alkotunk az egyes sejtállapotokra jellemző, a génkifejeződést meghatározó epigenetikai mintázatokról⁷ (a nukleoszómák hisztonmolekuláihoz enzimatikusan kapcsolt metil, acetil stb. csoportok gének menti elrendeződéséről, vagy a génszabályozó régiók aktivitását meghiúsító DNS-metilációs térképekről) de csak lassan bontakozik ki az adatok tengeréből a rendszer egészének viselkedése.

A szerveződési szintek összefüggései

Régi tapasztalat, hogy a kromatin összetömörödési (kompaktálódási) foka – festődésének térfogategységre jutó intenzitása a mikroszkópos preparátumon – fordított arányosságban áll a területén található gének aktivitásával. Ezt a régi felismerést hagyományosan azzal magyarázzuk, hogy a többszörösen feltekeredett kromatinon belül a génszabályozó fehérjék (transzkripciós faktorok) kötőhelyei valószínűleg kevésbé hozzáférhetőek. Ezt az egyszerű feltételezést azonban mikroszkópos vizsgálatok nem egészen támasztották alá: egészen nagyméretű molekuláris komplexek a mag bármely régiójába bejutnak. Továbbá, a pillanatnyilag néma gének nagy része is „ugrásrakész” állapotban van, a génkifejeződést kivitelező fehérje-komplexek már a gén inaktív állapotában is jelen vannak a promoterhez kötötten, nem kell odadiffundálniuk (Hager et al., 2009). Úgy tűnik, hogy a hozzáférhetőség kérdése már a gyöngysorszerű első hierarchikus szinten eldől. A génaktiváció szabályozásában tipikusan az adott gén egymástól távol eső szabályozó régióihoz kötődő fehérjefaktorok kölcsönhatása is szerepet kap a közbeeső kromatinszakaszok kihurkolódása révén, és a feltekeredés magasabb rendű szintjei e távolhatásokat jelentősen korlátozhatják. A további emeletek elsődleges szerepe tehát valószínűleg a távolhatások gátlásában fogható meg. Utóbbiak jelentősége túlmutat egy-egy gén aktivitásának szabályozásán, ilyen kölcsönhatások több gén működésének összehangolásában, illetve komplex változások kivitelezésében is szerepet kapnak. Több gén és közös szabályozó régiók esetén a kromatin távol eső területeinek összehajlása révén megvalósuló funkcionális hurkok egymással vetélkedve formálódnak, a génkifejeződési mintázatok különböző alternatíváit érvényre juttatva. Hurkokon belüli távolhatások azok szupertekercselési állapotának modulációján keresztül érvényesülhetnek – az pedig visszahat a génátírás folyamatára, részben a hurkok kihorgonyzódását befolyásolva (Gluch et al., 2008; Székvölgyi et al., 2007).

A génszabályozásnak a kromatinszerkezet egymásra épülő emeletein zajló, egymásra szuperponált mozzanatai azt sugallják, hogy olyan regulációs útvonalaknak is létezniük kell, melyek kromatinterületek sokaságát egyszerre érintő változásokat idéznek elő.

A kromatin nagyobb területeit érintő szabályozási mechanizmusok

A magasabb rendű szerkezeti emeletek viszonylagosan önálló szabályozási jelentőségét szemlélteti az a jól ismert jelenség, hogy a kromatin erősen festődő, az ábrán mutatott hurkos szerveződés fölötti kompaktálódási emeletet képviselő, inaktív (heterokromatin) és gyengébben festődő, lazább, aktív (eukromatin) régiói határának pozíciója a sejtosztódás során ugrásszerűen változhat, döntően befolyásolva a határ menti gének aktivitását. A jelenségen keresztül a heterokromatin formálódását közvetlenül szabályozó mechanizmusok vizsgálhatók. A kromatin jelentős részét egyszerre érintő változásokra példa az embrionális őssejtek valamilyen behatároltabb

funkcióra történő specializálódása (differenciálódása) kapcsán bekövetkező, a teljes kromatinra kiterjedő, mélyreható kromatinszerkezeti változás is, mely a nukleoszómákon belül a különböző hisztonok kohéziójának mértékét is érintik (Meshorer et al., 2006).

Emlősök sejtjeiben a gének az őket vezérlő DNS-szekvenciák metilációja által (bizonyos fehérjék kötőhelyéül szolgálva) elhallgattathatók, így a metilációban részt vevő enzimeknek az egész kromatinra kiterjedő szabályozó hatásuk van. A hisztonfarkak modifikációi is a gének jelentős hányadát érinthetik. Az egyes módosításokat végrehajtó enzimek hibás – például túlzott vagy szabályozatlan – működése, az őket kódoló gének egyes daganatos folyamatokra jellemző megváltozása miatt, hozzájárul a patológiás helyzet kialakulásához és fenntartásához. A génátírást szabályozó fehérjék általános (nem bázissorrend-specifikus) DNS-kötő tulajdonsággal is rendelkeznek. Az ilyen aspecifikus kötőhelyek száma és hozzáférhetősége a globális kromatinszerkezet függvényében módosulhat, ami a specifikus kötőhelyekre kötődni képes faktorok számát befolyásolhatja (Misteli, 2008).

A citoplazmatikus és magi kompartment közötti kapcsolatok révén szintén a teljes kromatinállományt potenciálisan érintő hatások érvényesülhetnek. A magban a makromolekulák óriási – kb. 100 mg/ml-es – koncentrációban vannak jelen. Ennek kísérletes befolyásolása egyes magi funkciók reverzibilis változását vonja maga után, ami arra utal, hogy a magmembránon át folyó transzportfolyamatok révén ennek a tényezőnek is fontos, globális szabályozó szerepe lehet (Hancock – Hadj-Sahraoui, 2009). A magmembránban számos, a sejthártyára jellemző ioncsatorna, membránkötött enzim és jelátvivő zsíroldékony kismolekula található, ami a sejthártyán keresztül zajló jelátvitellel analóg folyamatok magi szerepére utalhat (Bustamante, 2006).⁸ Egyelőre nehezen ítélhető meg, hogy milyen globális vagy génspecifikus szabályozási jelentősége lehet a citoplazma váz elemei és a mag dinamikus belső váza között a magmembránon átívelő fehérje-fehérje asszociációkon keresztül megvalósuló kapcsolatnak.

Globális változások hátterében akár egyetlen géntermék domináns szerepe érhető tetten. A kromatint a sejtosztódás céljaira mikroszkópban jól felismerhető kromoszómákba szervező fehérjék egyikének genetikai hibái például súlyos és komplex fejlődési rendellenességeket eredményeznek (Gard et al., 2009). A magon belüli topológiai viszonyok meghatározásában önszerveződési elv látszik érvényesülni, melynek eredményeként előálló rendkívül dinamikus struktúra vázként is funkcionál (ezt szokás magmátrixnak nevezni [Gluch et al., 2008]); ennek alkotásában a magmembránt bélelő hálózat, a lamina is részt vesz, melynek génszabályozásban betöltött általános szerepe abban is megmutatkozik, hogy az őt alkotó fehérjék hibás szerkezetét okozó genetikai rendellenességek, mutációk igen komplex következményekkel járnak (például a korai öregedés-szindrómák egyes formáiban [Hale et al., 2008]).

Az előbbi jelenségek többféle optikán keresztül is tanulmányozhatók: vizsgálhatók egy adott gén aktivációs állapotát meghatározó molekuláris szereplők a DNS-szekvenciaelemek, melyek részt vesznek az adott hatás kiváltásában; a fehérjék, melyek a kromatinterület szerkezetét meghatározzák; az egyes molekulák közötti kölcsönhatások stb. A magasabb rendű szerveződés törvényszerűségeit azonban egyelőre nem ismerjük kellőképpen ahhoz, hogy az adatokat ebben az összefüggésben értelmezni tudjuk.

Az egyetlen metafora felé⁹

A természettudományok művelői egy-egy újabb jelentős, a területükön tett felismerésről tudomást szerezve azt egyfajta evidenciaélményként élik meg, és ezzel összefüggésben úgy is tűnik, mintha belátható közelségbe kerülne a kérdéskör lényegi megoldása. Mégis egyre merőben váratlan felfedezések születnek; vagyis paradox módon a „részek” (egyes laborok) előrébb tartanak, mint a kollektív egész (a kutatói közösség). Ugyanakkor a kollektív munka egyre összehangzóbb világkép felé vezet, a hatalmas puzzle megfejtett részeivel egy, a bevált természettudományos fogalmakkal és módszerekkel megfelelően leírható történet körvonalai rajzolódnak ki.
A különböző szerveződési szinteken érvényesülő hatások és változások egymáshoz való viszonyában fogható meg a magi szabályozási folyamatok eddig talán legkevésbé feltárt és legizgalmasabb aspektusa. Az eszköztár e viszonylatok megismerésére valószínűleg már rendelkezésre áll. A magasabb rendű kromatinszerkezetet például közvetlenül láthatóvá és kvantitatíve is jellemezhetővé teszik a különböző kromoszómális régiók fizikai kapcsolatát (kémiai keresztköthetőségükön, illetve térbeli közelségükön, ko-lokalizációjukon keresztül) kimutatni képes molekuláris biológiai és mikroszkópos technikák. A DNS-hez kötődő fehérjék „világítóvá” tétele az élő sejten belül (fluoreszcens fehérjét kódoló DNS-szakasszal megtoldott génjük bevitele által) a különböző kölcsönhatásokban részt vevő fehérjék szerepéről ad – szó szerint – felvilágosítást. Segítségükkel a genomikai technikák nyújtotta adatok topológiai összefüggésbe helyezhetők, megérthető lesz az egyes szerveződési szinteken (1. ábra) érvényesülő lokális és globális hatások egymásra épülése, megtudjuk, hogy miként szerveződnek azok a struktúrák, melyhez a különböző funkciókra szerveződő kromatinhurkok kihorgonyzódnak, ez hogyan valósul meg és szabályozódik, miként alakulnak ki a különböző feladatokra specializálódott fehérjeegyüttesek, „gyárak”, hogyan vezérlődik és realizálódik ezek kapcsolata a kromatin megfelelő elemeivel stb. A biokémiai, molekuláris biológiai, genetikai kutatások keretében felfedezett molekuláris szereplők és mechanizmusok is egyre gyarapítják azt a „muníciót”, mellyel ezek az összefüggések és kérdések célba vehetők. Ebben a megismerési folyamatban részt venni szellemi kaland, örömforrás és kihívás, mely alapvető megfigyelésekkel kecsegtet sokféle kutatói indíttatású és stílusú megközelítés számára.
 

Kulcsszavak: kromatinszerkezet, sejtmag, génszabályozás

IRODALOM

Bustamante, José Omar (2006): Current Concepts in Nuclear Pore Electrophysiology. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 84, 3–4, 347–65.  WEBCÍM >

Cook, Peter R. (2010): A Model for All Genomes: The Role of Transcription Factories. J. of Molecular Biol. 395, 1, 1–10.  WEBCÍM >

Dundr, Miroslav – Ospina, J. K. – Sung, M. H. – John, Sam – Upender, M. – Ried, T. – Hager, G. L. – Matera, A. G. (2007): Actin-Dependent Intranuclear Repositioning of an Active Gene Locus in Vivo. Journal of Cell Biology. 179, 6,1095–103.

Gard, Scarlett – Light, W. – Xiong, B. – Bose, T. – McNairn, A. J. – Harris, B. – Fleharty, B. – Seidel, C. – Brickner, J. H. – Gerton, J. L. (2009): Cohesinopathy Mutations Disrupt the Subnuclearorganization of Chromatin. Journal of Cell Biology 187, 4, 455–62.

Gluch, Angela – Vidakovic, M. – Bode, J. (2008): Scaffold/Matrix Attachment Regions (S/Mars): Relevance for Disease and Therapy. Handbook of Experimental Pharmacology. 186, 67–103. By Diffusion WEBCÍM >

Groth, Anja – Rocha, W. – Verreault, A. – Almouzni, G. (2007): Chromatin Challenges During DNA Replication and Repair. Cell. 128, 4, 721–33.  WEBCÍM >

Hager, Gordon L. – McNally, J.G. – Misteli, T. (2009): Transcription Dynamics. Molecular Cell. 35, 6, 741–53.  WEBCÍM >

Hale, Christopher M. – Shrestha, A. L. – Khatau, S. B. – Stewart-Hutchinson, P. J. – Hernandez, L. – Stewart, C. L. – Hodzic, D. – Wirtz, D. (2008): Dysfunctional Connections Between the Nucleus and the Actin and Microtubule Networks in Laminopathic Models. Biophysical Journal. 95, 11, 5462–5475.  WEBCÍM >

Hancock, Ronald – Hadj-Sahraoui, Yasmina (2009): Isolation of Cell Nuclei Using Inertmacromolecules to Mimic the Crowded Cytoplasm. Plos One. 4, 10, E7560.

Malyavantham, Kishore S. – Bhattacharya, S. – Barbeitos, M. – Mukherjee, L. – Xu, J. – Fackelmayer, F. O. – Berezney, R. (2008): Identifying Functional Neighborhoods within the Cell Nucleus: Proximity Analysis of Early S-Phase Replicating Chromatin Domains to Sites Oftranscription, RNA Polymerase II, HP1gamma, Matrin 3 and SAF-A. Journal of Cellular Biochemistry.105, 2, 391–403.  WEBCÍM >

Meshorer, Eran – Yellajoshula, D. – George, E. – Scambler, P. J. – Brown, D. T. – Misteli, T. (2006): Hyperdynamic Plasticity of Chromatin Proteins in Pluripotent Embryonic Stemcells. Developmental Cell. 10,1, 105–16.  WEBCÍM >

Misteli, Tom (2007): Physiological Importance of RNA and Protein Mobility in the Cellnucleus. Histochemistry and Cell Biology. 129, 1, 5–11.  WEBCÍM >

Rando, Oliver J. – Chang, Howard Y. (2009): Genome-wide Views of Chromatin Structure. Annual Review of Biochemistry. 78, 245–271.

Székvölgyi Lóránt – Rákosy Z. – Bálint B. L. – Kókai E. – Imre L. – Vereb G. – Bacsó Z. – Goda K. – Varga S. – Balázs M. – Dombrádi V. – Nagy L. – Szabó G. (2007): Ribonucleoprotein-masked Nicks at 50-Kbp Intervals in the Eukaryotic Genomic DNA. Proceedings of the National Academy of Science of the USA. 104, 38, 14964–14969.  WEBCÍM >
 

LÁBJEGYZETEK

1 Szabó Gábor akadémikus (1927–1996) – édesapám – így fogalmazta meg ezt az örömöt: „Olvasok / és a milliárdnyi / ember között/megtalálom/a gondolatot, / mely összeköt. / Járhatsz / az északi / vagy déli / sarkon, / a Himalája / ormán / vagy lent / az óceán / fenekén, / nincs lelkesítőbb, / csodásabb kaland, / mint / rátalálni / másban / egy / benned érő / új gondolatra…” <

2 Az idézett irodalmak a témakör áttekintésére közvetlenül vagy az idézett további referenciák révén alkalmas, illetve szempontunkból gondolatébresztő közlemények, általában nem a megfigyelések első közlései. <

3 A magszerkezet globális, egyszerű morfológiai vizsgálómódszerekkel is észlelhető különbségei sokkal korábban váltak ismertté, mint az egyes gének szintjén megmutatkozó lokális különbségek. A kromatinon zajló folyamatok konvencionális molekuláris biológiai megközelítésének szükségszerűen „mióp” voltára George Klein (Karolinska Intézet) már évtizedekkel ezelőtt felhívta a figyelmet. <

4 Az alábbi bekezdés Werner Heisenberg A rész és az egész. Beszélgetések az atomfizikáról. (Gondolat, 1975) 9. fejezetéből való. A szerző Niels Bohrt idézi: „Egy élő organizmust leírhatunk először is olyan fogalmakkal, melyeket az ember az élőlények társaságában eltöltött évezredek során alakított ki. Ez esetben szoktunk »létről«, organikus funkciókról, metabolizmusról, lélegzésről, gyógyulásról és hasonlókról beszélni. Másrészt azonban megtehetjük, hogy csak az oksági folyamatok iránt érdeklődünk. Ekkor a fizika és a kémia nyelvét fogjuk használni, kémiai vagy elektromos folyamatokat tanulmányozunk például az idegműködés titkait fürkészve; és feltételezzük, mégpedig szép sikerrel, hogy a fizika és kémia törvényei – maradéktalanul érvényesek az élő organizmusok viszonylatában is. Nos, e két szemléletmód ellentmond egymásnak. Az első esetben ugyanis azt feltételezzük, hogy az eseményeket a céljuk, a rendeltetésük determinálja. A másik szemléletmód szellemében viszont azt valljuk, hogy az egyes eseményeket az őket közvetlenül megelőző események determinálják. Mármost merőben valószínűtlen, hogy a kétféle megközelítés csak mintegy véletlenül vezessen nyilvánvalóan azonos eredményre.” Máshol, ugyanebben a fejezetben, szintén Bohrt idézve: „Könnyen meglehet, hogy a kvantummechanikában rejlő matematikai formák végtelen gazdagsága felölelheti a biológia törvényszerűségeit is.” <

5 Ennek a kettősségnek a metaforájaként kívánkozik ide: „Az éjjel rászálltak a fákra, mint kis lepkék, a levelek.” (József Attila: Eszmélet) <

6 Az egyes sejtféleségekben nagyságrendileg tízezernyi különböző gén fejeződik ki, részben átfedő kombinációkban. <

7 Az epigenetikai jelző a génkifejeződési mintázat sejtosztódás során megfigyelhető propagálódására utal – melynek mechanizmusairól még csak felületes ismereteink vannak. <

8 Talán e kérdéskör vizsgálatát nehezíti leginkább egy „biológiai Heisenberg-reláció”: csak nagy körültekintéssel nyerhető valódi biológiai üzenetet tartalmazó információ a rendszerbe való jelentős beavatkozás nélkül. <

9 Utalás Szentkuthy Miklós hasonló című könyvére (Szépirodalmi Könyvkiadó, 1985) – a végső összegzésre törekvés metaforájaként. <