O ile jednak to, że związanie izomeru D prowadzi do faworyzowania reakcji w stronę D jest sensowne, to sytuacja odwrotna (że związanie formy L, stymuluje przemianę D w L) mija się z celem, bo oznacza, że reakcja pożądanej dla wirusa przemiany L w D jest hamowana przez swój substrat. Wirus „potrzebuje” by jego enzym związał L-Ala (w centrum katalitycznym), by przekształcić ją w D-Ala, ale jeśli zwiąże L-Ala w miejscu regulacyjnym, to jego aktywność jest przestawiona na produkcję L-Ala z D-Ala. Ten sposób regulacji kłóci się też z proponowanym mechanizmem rozprzestrzeniania się choroby i jej leczenia. Otóż – nasz trawiański wirus trafia do organizmu człowieka. Tam dominuje L-Ala. Zatem, istnieje większe prawdopodobieństwo, że cząsteczka enzymu zwiąże L-Ala, co „przestawi” ją na zamianę D w L. Powiedzmy, na 1000 cząsteczek enzymu tylko kilka zwiąże D-Ala a reszta L-Ala. Zatem kilka z nich będzie przekształcać L w D, a w tym samym czasie dziewięćset kilkadziesiąt będzie „ustawione” na przekształcanie D w L. W tej sytuacji nie dojdzie do wydajnej produkcji D-Ala. Ogólnie zresztą, tego rodzaju sytuacje, zwane czasem wchodzeniem w jałowe cykle, są z punktu widzenia organizmu niepożądane i wszelkie cykle oraz szlaki biochemiczne są tak regulowane, żeby tego zjawiska uniknąć. Organizmy nie posiadające mechanizmów regulacji pozwalających uniknąć jałowych cykli marnotrawiły swoje zasoby i energię i wymierały (no, parę wadliwych z punktu widzenia wydajności procesów się utrzymało 2) z różnych powodów, ale cały czas organizmy żywe „pracują” nad ich poprawą). Dalej – leczenie. Cóż pomoże duże podawanie D-Ala? Po pierwsze D-Ala jest potrzebna wirusowi, więc dodatkowe jej dostarczanie to strzał w stopę. Tepper zdaje się myśleć, że jak będzie dużo D-Ala, to będzie zachodzić jej przekształcanie w L-Ala. Tyle że wcześniej napisała, że dużo D-Ala prowadzi do faworyzowania produkcji jeszcze większej ilości D-Ala. Punkt piąty – ozdrowienia Ludzie, którzy przyjeżdżali na Trawę zdrowieli. Tak naprawdę powinno być odwrotnie – to właśnie na Trawie ludzie powinni chorować, bo tu jest dużo D-Ala. A jeśli by już nawet zapomnieć o całym mechanizmie i uznać, że zjadanie D-Ala powstrzymuje wirusa, to po opuszczeniu Trawy owi ozdrowieńcy zachorują ponownie (wszak wirusa zabrali ze sobą a D-Ala już nie jedzą). Tutaj warto też wspomnieć, że dosyć często mechanizmy pobierania przez układ pokarmowy, transportu, czy pobierania przez komórki są wybiórcze względem konkretnych izomerów optycznych (tak jest np. w przypadku witaminy E). Zastanawiam się zatem czy D-Ala z pożywienia istotnie trafiałaby do komórek, tu jednak trzeba by się zagłębić w literaturę przedmiotu. Punkt szósty – „każda z naszych komórek znajduje wystarczająco dużo L-alaniny, żeby przetrwać” Autorka zdaje się tu sugerować, że przyczyną zgonów był nie tyle rozwój wirusa, co zużywanie przez niego L-Ala. Tyle że (patrz punkt czwarty, akapit piąty), nie powinno do tego dojść. Poza tym, alanina jest dla człowieka tzw. aminokwasem endogennym, czyli takim, który nasze komórki potrafią wytwarzać. Punkt siódmy – „nietoperze nie wykorzystują alaniny” To dodano, by wytłumaczyć chyba, dlaczego same nie chorują. Sytuacja, gdzie pozostałe gatunki używają danego aminokwasu a jeden nie, jest praktycznie rzecz ujmując niemal niemożliwa. Taki gatunek musiałby być produktem osobnej linii ewolucyjnej, która oddzieliłaby się od reszty w tuż po powstaniu życia na planecie. Wyrugowanie jednego aminokwasu oznacza bowiem inny kod genetyczny i zupełnie inne białka. Sytuacja, w której w każdym z tysięcy białek organizmu (dodajmy wielokomórkowego, skomplikowanego) dochodzi do podmiany każdej alaniny na inny aminokwas i to w dodatku tak, by nie doszło do zmian struktury prowadzących do utraty funkcji jest moim zdaniem niemożliwa. Punkt ósmy i ostatni – terapia Zostawmy tę nieszczęsną izomerazę a zachowajmy tylko tyle – D-Ala jest potrzebna wirusowi. „Egzotyczna” biochemia faktycznie jest wykorzystywana przez organizmy chorobotwórcze. Na przykład wiele bakterii wykorzystuje D-aminokwasy. Wchodzą one w skład peptydów sieciujących łańcuchy polisacharydowe peptydoglikanu, to jest substancji tworzącej ścianę komórkową bakterii. Taki peptydoglikan tworzy osłonę komórki. D-aminokwasy są tu korzystne o tyle, że organizm gospodarza ich nie używa, a więc nie posiada enzymów, mogących na przykład ciąć takie peptydy i w ten sposób niszczyć peptydoglikan. Pisząc krótko – nietypowe, rzadko występujące cząsteczki są „niewidoczne” dla biochemii gospodarza. Ale to rozwiązanie ma też swoją wadę – jeśli już dojdzie do powstania jakiegoś mechanizmu, który „celuje” w te cząsteczki lub systemy ich syntezy, to ten mechanizm będzie specyficznie szkodził bakterii. Specyficzność jest kluczem w terapii. Nowotwory dlatego są tak groźne i trudne w leczeniu, że tworzą je zmutowane komórki organizmu macierzystego, więc ich biochemia nie różni się znacząco (choć bywa rozregulowana). Dlatego nie można stworzyć leku, który będzie uszkadzał tylko komórki nowotworowe i stąd chemioterapia jest tak wyniszczająca – bo jest nieselektywna. Tymczasem bakterie są już bardziej odmienne i posiadamy cały wachlarz antybiotyków. Większość z nich jest skierowanych przeciwko procesom i reakcjom typowym dla bakterii, przez co nie szkodzą pacjentowi (albo szkodzą niedużo). Słynna i zasłużona w medycynie penicylina (oraz inne antybiotyki beta-laktamowe), zawiera w swojej cząsteczce strukturalny analog fragmentu dipeptydu D-Ala-D-Ala i w związku z tym hamuje enzym, wbudowujący ten dipeptyd w ścianę komórkową bakterii. W medycynie stosowany jest także analog samej D-Ala – cykloseryna. A to oznacza, że najprawdopodobniej byłaby ona skuteczna przeciw wirusowi wykorzystującemu D-alaninę i jakiś lekarz w desperacji stosujący po kolei wszystkie dostępne antybiotyki, czystym przypadkiem, mógłby natrafić na nią i przekonać się o jej skuteczności. A nawet gdyby ów szczęśliwy przypadek się nie przytrafił (powiedzmy, cykloseryna wyszła z użycia, albo jednak nie hamowałaby wydajnie biochemicznej maszynerii wirusa) – to już na obecnym etapie rozwoju technicznego wykonalna byłaby analiza składu wirusa. Gdyby odkryto, że wirus zawiera D-Ala, aminokwas stałby się natychmiast tematem intensywnych badań właśnie dlatego, że jest potencjalnym celem terapii specyficznej. Po potwierdzeniu tego, że D-Ala jest potrzebny do namnażania wirusa, możliwe byłoby zaprojektowanie analogu D-Ala, będącego inhibitorem wirusowego enzymu. Byłby on poszukiwanym lekarstwem. Nie wiem, czy ktokolwiek jeszcze czyta ten artykuł, ale jeśli tak, to mam nadzieję, że dobitnie wyłożyłam, dlaczego podstawa „naukowa” „Trawy” jest bez sensu i gdzie autorka nie tylko „popisuje” się niewiedzą ale sama sobie przeczy. Moim celem było również przekazanie paru ciekawostek. Dziękuję za uwagę. 1) D i L to oznaczenia izomerów optycznych, zwanych także enancjomerami. D i L alanina różnią się konfiguracją podstawników przy atomie węgla Calfa. Węgiel ten jest tzw. centrum chiralnym, co oznacza, że tworzy cztery wiązania z czterema różnymi podstawnikami. W tym przypadku istnieją dwie możliwe konfiguracje podstawników, mające się do siebie jak odbicia lustrzane. Roztwory zawierające rozpuszczone tylko izomery jednego rodzaju, skręcają płaszczyznę światła spolaryzowanego, stąd mówi się o izomerach prawo- i lewoskrętnych. Nasze białka budują tylko izomery L (plus glicyna, która nie występuje w formie izomerów optycznych, ponieważ nie posiada centrum chiralnego). Kiedy Marjorie mówi: „nie znamy powodu, dla którego niektóre cząsteczki są skręcone w jedną, a inne w drugą stronę”, mówi głupotę o tyle, że skręcalność optyczna to zdolność powodowania zmiany własności światła na skutek oddziaływania z cząsteczką, a skręcenia jej samej. Co zaś do pochodzenia: prosta synteza chemiczna nie jest stereospecyficzna, zatem jeśli w przeszłości dochodziło do powstawania cząsteczek organicznych w „zwykłych” reakcjach chemicznych, powstawały mieszaniny enancjomerów. Jednak enzymy organizmów żywych, przekształcające cząsteczki zawierające centra chiralne są wybiórcze i preferują jeden izomer. Na wczesnym etapie rozwoju życia musiało dojść do wyboru, który potem się utrwalił, choćby dlatego, że np. do powstawania uporządkowanych struktur makrocząsteczek potrzebne jest, by kolejne monomery miały tę samą konfigurację.
Tytuł: Trawa Tytuł oryginalny: Grass Data wydania: 22 kwietnia 2015 ISBN: 978-83-7480-541-4 Format: 432s. oprawa twarda Cena: 39,– Gatunek: fantastyka |