Saturday, December 11, 2021

THE MARVEL OF GENES AND DNA --- PART ONE

 THE  MARVELS  OF  DNA


THE  STUDY  OF  DNA


I  HAVE  A  SET  OF  DVDs  ON  GENETICS  AND  DNA,  BY  A  PhD  GUY,  FROM  “THE  TEACHING  COMPANY.”


IT  IS  24  HALF  HOUR  LECTURES.


GENETICS  IS  TRULY  MIND-BLOWING!


HOW  ANYONE  STUDYING  THIS  CAN  STILL  DECLARE  “THERE IS NO GOD”  JUST  MAKES  ME  SHAKE  MY  HEAD  IN  BEWILDERMENT  THAT  PEOPLE  CAN  STILL  FOOL  THEMSELVES  INTO  BELIEVING  THERE  IS  NO  GOD.


BUT  OF  COURSE  THE  BOTTOM  LINE  IS  THAT  THEY  DO  NOT  WANT  TO  BELIEVE  THERE  IS  A  GOD,  BECAUSE  IF  THEY  DO,  THE  NEXT  COMMON  STEP  WOULD  BE  ADMITTING  GOD  CAN  THEN  INSPIRE  A  BOOK  TO  BE  WRITTEN,  THAT  TELLS  US  HOW  WE  SHOULD  BE  LIVING. 


DNA….. FROM  THE  FIRST  LECTURES:


DNA  IS  INSIDE  A  GENE.  


WE  HAVE  24,000  GENES  IN  THE  HUMAN  BODY.


DNA  IS  LONG  STRANDS = POLYMER [BEADS  ON  A  CHAIN]


THE  BEADS  ARE MONOMER [MILLIONS  OF  UNITS]


4  NITROGEN  BASES  MAKE  UP  DNA.


ADENINE = A

THYMINE = T

GUANINE = G

CYTOSINE = C


MANY  DIFFERENT  ORDER  OF  THE  BEADS  IN  DIFFERENT  AMOUNTS.


PHOEBUS  LEVENE [1869 - 1940] — SPENT  30  YEARS  STUDYING  DNA.


HE  DISCOVERED  THE  BEADS  WERE  ATTACHED  TO  A  BACK-BONE— A  SUGAR-PHOSPHATE  BACK-BONE.


ONE  OF  HIS  STUDENTS  CALLED  IT  DEOXYRIBONUCLIAC  ACID = DNA.


SO  THIS  IS  LIKE:


A  GOLD  CHAIN  FROM  WHICH  HAND  LITTLE  CHAINS  AND  THE  BEADS  ARE  ON  OR  HANG  FROM  THE  LITTLE  CHAINS.


THE  BACK-BONE  IS  THE  GOLD  CHAIN.


THE  BASES  OR  BEADS  ARE—— A  T  G  C


LEVENE  SAID  THE  CHAIN  IS  VERY,  VERY,  VERY,  VERY  LONG  WITH  REPEATING  UNITS.  HE  SAID  THE  REPEATING  UNITS  WERE  A  T  G  C.


HENCE—— ATGCATGCATGCATGC—— FOR  HIM  IT  WAS  VERY  BORING  REPEAT  OF  UNITS.


HENCE  IF  HE  WAS  CORRECT  IT  LACKED  THE  KEY  TO  GENE  INTELLIGENCE;  WITH  24,000  GENES  WITH  SOMETHING  AS  BORING  AS  THAT  COULD  NOT  GIVE  THE  EXPRESSION  TO  COMPLICATE  LIFE  STRUCTURES.


LEVENE  WAS  A  TOWERING  PERSONALITY  AND  A  STUPENDOUS  CHEMIST;  PEOPLE  BELIEVED  HIM  AND  SAID  DNA  IS  OUT  AS  KEY  TO  COMPLICATED  LIFE  STRUCTURES.  


THIS  WAS  THE  1930s.


IN  THE  LATE  1940s  ERWIN  CHARGAFF [1905 - 2002]  ANOTHER  CHEMIST,  TOOK  A  LOOK,  AND  FOUND  LEVENE  WAS  WRONG!


IT  WASN’T  ATGCATGCATGC   AT  ALL!


IT  WAS  HIGHLY  VARIABLE!


LIKE—— ATCGGCTATCGAATTCCG    ETC.


CHARGAFF  DISCOVERED  THERE  WAS  AN  EQUAL  AMOUNT  OF  ATGC  FOR  HUMANS = 100%


FOR  THE  EUCALYPTUS  PLANT  ANOTHER  EQUAL  AMOUNT  OF  ATGC = 100%


HE  DISCOVERED  SAY  20%  OF  A  =  20%  OF  T

30%  OF  G  =  30%  OF  C = 100%


ANOTHER  CREATURE  COULD  BE  18%  A  18%  T

32%  G  32%  C = 100%


NOW  FITTING  ALL  THESE  OBSERVATIONS  TOGETHER—


PHYSICAL  CHEMISTRY  LOOKS  AT  ATOMS  IN  A  3  DIMENSION  SPACE.


WATER  MOLECULES  H2O =  ALL  THE  SAME,  NO   DIFFERENCE  IN  ANY  WATER  MOLECULES.

HUMANS  ARE  70%  WATER;  NO  COMPLICATED INSTRUCTIONS  OF  HUMAN  STRUCTURE  IN  WATER.


DNA  =  MILLIONS  OF  ATOMS.


WAS  THERE  A  SHAPE  TO  DNA?


SHINING  X-RAYS  THROUGH  IT—


RAYS  GO  IN - GET  BOUNCED  AROUND  BY  ALL  THE  ATOMS  -  COME  OUT  AT  THE  OTHER  END.  PUT  A  PHOTO-GRAPHIC  PLATE  THERE,  AND  A  PATTERN  IS  SHOWN  ON  HOW  MUCH  BOUNCING  AROUND  TAKES  PLACE.


THE  X-RAY  PATTERNS  WERE  FOUND  TO  BE  VERY  REGULAR.


MAURICE  WILKINS [1916 - 2004]  AND  ROSALIND  FRANKLIN [1920 - 1958],  WORKING  AT  KINGS  COLLEGE,  LONDON,  IN  THE  EARLY  1950s.


THEY  DID  X-RAY  ANALYST  OF  DNA,  AND  FOUND  REGULARITY,  LIKE  A  COIL  OR  POPULAR  SLINKY  COIL,  CALLED  HELIX.


JAMES  WATSON  [B. 1928]   AND  FRANCIS  CRICK [1916 - 2004]

WORKING  AT  CAMBRIDGE  UNIVERSITY,  LOOKED  AT  ALL  THIS.


MAYBE,  JUST  MAYBE  DNA  IS  A  DOUBLE  HELIX —— TWO  POLOMER—— SUGAR/PHOSPHATE  ON  THE  OUTSIDE  FOR  THE  BACK-BONE.


THEY  TRIED  TO  PUT  IT  ALL  TOGETHER.


THE  ONLY  WAY  WAS   A  DOUBLE-HELIX.


ON  THE  OUTSIDE  AND  BEADS  AT   A T G C   ON  THE  INSIDE,  JUST  FITTING  TOGETHER  LIKE  A  BASEBALL  IN  A  GLOVE - FITTING  BUT  NOT  TIGHTLY - NOT  A  BOND,  FITTING  WEAKLY  BUT  A  FIT.


NO  OTHER  STRUCTURE  WORKED  BUT  A  DOUBLE-HELIX.


CRICK’S  WIFE  WAS  AN  ARTIST,  SHE  DREW  A  DOUBLE-HELIX.


THEY  PUBLISHED  A  ONE  PAGE  ARTICLE  TO  PROVE  THEIR  POINT.


THIS  MODEL  WAS  IMMEDIATELY  ACCEPTED.


A  BEAUTIFUL  ELEGANT  STRUCTURE;  THEY  WON  THE  NOBEL  PRIZE.


FOUR  REQUIREMENTS  -  DNA


1. INFORMATION  STORAGE.

2. ACCURATE  DUPLICATION

3. EXPRESSION  AS  PHENOTYPE

4. ABILITY  TO  CHANGE [MUTATE]


1.  DNA  INFORMATION  


USING   A  T  G  C    IN  VARIOUS  PATTERNS—— HUGE  LANGUAGE!


BUT  A   AND  T   ARE  ALWAYS  TOGETHER,  THEY  FIT  TOGETHER  LIKE  BASEBALL  INTO  GLOVE.

AND  AND  ARE  ALWAYS  TOGETHER,  BASEBALL  INTO  GLOVE.


AND  T  =  ONE  PAIR


AND  C = ONE  PAIR


EXAMPLE:


469  BASE  PAIRS   OF  DNA  FOR  HUMAN  INSULIN.

THE  GENE  THAT  GIVES  US  INSULIN  IS  469  BASE  PAIRS.


THE  BEGINNING  OF  THIS  GENE  IS——


AGCCCTCCAGGACAGGCTGCAT………….


THE  OTHER  STRAND  IS  THERE  BECAUSE  WHERE  YOU  HAVE  AN  YOU  HAVE  T.  WHERE  YOU  HAVE  A  G  YOU  HAVE  C.


SO  WE  HAVE,  LOOKING  AT  THE  BEADS  ABOVE  FOR  INSULIN,  WE  HAVE——


A G C C C T C C A

T C G G G A G G T        ETC.


IF  WE  KNOW  THE  ONE  STRAND  WE  KNOW  THE  OTHER  STRAND.


HUMANS  HAVE  OVER  3  BILLION  BASE  PAIRS  OF  DNA—— LOTS  OF  INFORMATION.


INFORMATION  THAT  MAKES  YOU  YOU—— HAIR  COLOR,  EYE  COLOR,  DIMPLE,  SHAPE  OF  EYES,  SHAPE  OF  NOSE,  ETC.


2.  DNA  REPLICATION


WATSON  AND  CRICK  SAID  IT  HAS  NOT  GONE  UN-NOTICED  OUR  DOUBLE-HELIX  IS  GREAT  FOR  DUPLICATION.


LIKE  A  ZIPPER  IT  CAN  UNWIND  EASILY.


A  LOOSE  CONNECTION   AND  T     G  AND  C  ——  UNZIPPING.


THE  OLD  STRANDS  ACT  AS  A  TEMPLATE  FOR  THE  NEW  STRANDS.


STRAND  AAAAA

WITH       TTTTT


UNZIP


AAAAA


TTTTT


SOMETHING  COMES  INTO  PLAY  TO  MAKE  A  NEW  STRAND


AAAAA  - OLD

TTTTT  - NEW


TTTTT  - OLD

AAAAA  - NEW


THE  SAME  FOR  AND  C


THIS  WE  CALL  SEMI-CONSERVATISM  REPLICATION—— IT  HAS  NOTHING  TO  DO  WITH  POLITICS.


YOU  ARE  CONSERVING  THE  OLD  STRAND  OF  DNA.


YOU  ARE  ADDING  OR  REPLICATING [DUPLICATING]  NEW  STRANDS.


MOTHER  AND  FATHER  =  DNA [SPERM]  DNA[EGG]


COMBINE  =  ONE  CELL


CELL  DIVIDES  =  REPLICATING  


CELLS  DIVIDE  -  MORE  AND  MORE  =  NEW  PERSON.


IS  IT  POSSIBLE  TO  HAVE  A  CELL  WITH  PARENTS  DNA  SOMEWHERE  IN  ALL  OUR  CELLS?


MAYBE!


WE  HAVE  ABOUT  60  TRILLION  CELLS  IN  THE  HUMAN!



NOW  WITH  WHAT  WE  HAVE  LEARNT  SO  FAR——


WHO  INVENTED  THIS  DNA?  IT  IS  A  HUGE  LANGUAGE  AS  WE  HAVE  SEEN.  COULD  THIS  BASIC  4  LETTER  LANGUAGE  JUST  HAVE  INVENTED  ITSELF?  469  BASE  PAIRS  TO  TELL  WHATEVER,  TO  MAKE  INSULIN!


COULD  RANDOM  CHANCE  OF  THESE  FOUR  CHEMICALS  FALLING  TOGETHER  IN  469  BASE  PAIRS,  JUST  BY  CHANCE  THROUGH  EVOLUTION,  HAVE  HAPPENED  BY  CHANCE?


DOES  EVOLUTION  HAVE  A  MIND,  A  BRAIN;  DOES  IT  SPEAK  TO  ITSELF  AND  SAY,  “OKAY  YOU  FOUR  CHEMICALS  EXPERIMENT  AROUND  UNTIL  YOU  FORM  A  LANGUAGE  OF  WHAT  YOU  HAVE  TO  TELL  THIS  OTHER  THING/S  TO  FORM  AND  MAKE  INSULIN".


HOW  COULD  EVOLUTION  WITH  NO  BRAIN  DECIDE  THAT  YOU  HAVE  TO  GET  469  BASE  PAIRS  OF  DNA  FORMED  TOGETHER  TO  HAVE  THE  LANGUAGE  TO  TELL  THE  NEXT  WHATEVER  OF  EVOLUTION,  TO  START  MAKING  INSULIN  FOR  THE  HUMAN  BODY,  WHICH  WITHOUT  YOU  ARE  GOING  TO  SERIOUSLY  MESS  UP  THE  HUMAN  BODY  WHICH  WILL  NOT  SURVIVE.


AND  WHEN  YOU  PUT  THAT  WITH  ALL  THE  MANY  MANY  OTHER  THINGS  OF  THE  HUMAN  BODY,  THAT  NEEDS  TO  BE  PUT  TOGETHER  CORRECTLY……. I  MEAN….. YOU  DON’T  HAVE  HAIR  GROWING  OUT  OF  YOUR  EYES,  OR  FROM  YOUR  FINGER  NAILS.  YOU  DON’T  HAVE  TWO  HEARTS  ONE  ON  EACH  SIDE  OF  YOUR  CHEST.


IF  EVOLUTION  IS  IN  CHARGE  YOU’D  THINK  IT  COULD  HAVE  100  OR  50  BASE  PAIRS  OF  DNA  TO  MAKE  INSULIN,  AND  NOT  469—— WHY  NOT  470,  WHY  ON  EARTH  469,  AN  ODD  NUMBER  TO  SAY  THE  LEAST.


AND  THIS  IS  JUST  THE  START  OF  THE  PATHWAY  FOR  INSULIN  TO  BE  MADE.


HOW  DID  EVOLUTION  DECIDE  ON  DUPLICATING?  DID  EVOLUTION  SAY  TO  ITSELF,  “WELL  WE  WILL  UN-ZIP  OUR  DNA  STRAND?”  BEFORE  EVEN  THAT,  HOW  DID  EVOLUTION  DECIDE  IT  WOULD  BE  A  DOUBLE-HELIX?  THEN  EVEN  BEFORE  THAT  HOW  DID  EVOLUTION  DECIDE  UPON  4  CHEMICALS  FOR  A  and  T    G  and  C ?  WHERE  DID  THEY  COME  FROM?  HOW  DID  EVOLUTION  DECIDE  WOULD  COUPLE  WITH  AND  WOULD  COUPLE  WITH  C ?   AFTER  UN-ZIPPING  HOW  DID  EVOLUTION  FIGURE  HOW  TO  MAKE  A  NEW  STRAND  THAT  WOULD  COUPLE  WITH  THE  OLD  STRAND?  HOW  DID  EVOLUTION  DECIDE  AND  TOGETHER  AND  G  AND  C  TOGETHER  WOULD  BE  THE  BASE  FROM  WHICH  A  LANGUAGE  WOULD  COME  TOGETHER;  AND  HOW  DID  EVOLUTION  DECIDE  THE  A T G C  WOULD  NOT  BOND  BUT  BE  LOOSE  YET  CONNECTED?  


THERE  ARE  SO  MANY  PARTS  TO  THE  HUMAN  BODY  EACH  WITH  ITS  CODE  OF  LANGUAGE,  HOW  COULD  SLOW  EVOLUTION,  OR  EVEN  A  QUICK  MUTATION,  EVER  KEEP  ALL  OF  THESE  DNA  LANGUAGE  SEPARATE  FROM  EACH  OTHER?  


BACK  TO  INSULIN——


AS  THESE  24  LECTURE  ON  GENETICS  SHOW  THERE  ARE  A  NUMBER  OF  MAZING  THINGS  YOU  MUST  HAVE,  FOR  THE  BASIC  BLUEPRINT  OF  INSULIN  TO  COME  INTO  BEING;  THE  CORRECT  LANGUAGE  OF  THE  BLUEPRINT  IS  ONLY  THE  BEGINNING,  YOU  HAVE  TO  HAVE  OTHER  THINGS  THAT  PUTS  THE  LANGUAGE  INTO  THE  PRACTICALITY  OF  LITERALLY  MAKING  ALL  THAT  IS  INSIDE  THE  INSULIN,  TO  DO  WHAT  IS  REQUIRED  OF  IT  IN  THE  HUMAN  BODY,  FOR  THAT  BODY  TO  FUNCTION  IN  A  NORMAL  MANNER.


AND  WHO  DECIDED  WE  HAVE  TO  HAVE  INSULIN  IN  THE  FIRST  PLACE?


DID  EVOLUTION  SIT  DOWN  AND  SAY,  “WELL  NOW,  FOR  US  TO  MAKE  A  HUMAN  PERSON,  WE  WILL  DECIDE  ONE  PART  OF  THAT  NORMAL  LIVING  PERSON  WILL  HAVE  TO  HAVE  INSULIN,  AND  THIS  IS  HOW  WE  SHALL  DO  IT.”


WHEN  YOU  ADD  UP  ALL  THE  PARTS  IN  A  NORMAL  HUMAN  PERSON,  HOW  ALL  PARTS  MUST  FIT  TOGETHER  CORRECTLY  TO  MAKE  A  LIVING  PERSON,  AND  TO  THINK  EVOLUTION,  EVEN  GIVEN  MILLIONS  OF  YEARS  COULD  EVER  DO  SUCH  A  MIRACULOUS  FEAT  OF  ENGINEERING,  IS  BEYOND  ALL  COMMON  SENSE,  BUT  COMMON  SENSE  JUST  AIN’T  COMMON  TODAY!


AND  WHILE  EVOLUTION  WAS  TRYING  THIS  AND  TRYING  THAT,  AS  IT  STUMBLED  ALONG  OVER  MILLIONS  OF  YEARS,  TO  GET  THE  HUMAN  AS  HE  IS  TODAY,  WHY  HAVE  WE  NOT  FOUND  ALL  KINDS  OF  STRANGE  AND  FREAKISH  “HUMANS”    IN  THE  GROUND,  AS  EVOLUTION  MESSED  UP  DOWN  THROUGH  TIME,  TO  COME  UP  WITH  THE  FINAL  HUMAN  BEING  WE  HAVE  ON  EARTH  TODAY.


AS  ONE  SERIOUS  JOKE  GOES—— IF  WE  HUMANS  DESCENDED  FROM  MONKEYS,  WHY  DO  WE  STILL  HAVE  MONKEYS?


AND  I  COULD  ADD  WHY  HAVE  WE  NOT  FOUND  1/2  MONKEY  AND  1/2  MAN,  OR  ANY  OTHER  MIXED  PERCENTAGE,  SOMEWHERE  IN  THE  GROUND?  


SO  WE  ARE  BACK  TO  SAYING  WHO  TOLD  EVOLUTION  THAT  IT  WOULD  TAKE  469  BASE  PAIRS  OF  DNA  JUST  TO  MAKE  INSULIN?    


AS  GOD’S  WORD  THE  HOLY  INSPIRED  BIBLE  SAYS,  ONLY  THE  FOOL  HAS  SAID  IN  HIS  HEART  THERE  IS  NO  GOD [PS. 14: 1].



GENETICS  AND  DNA  


3.  MUTATION


PASSED  ON  TO  NEW  GENERATION  AS  PERMANENT.


EXAMPLE——


ATCGGTTAACT —— CHANGED  TO


ATCAGTTAACT

TAGTCAATTGA


ERRORS  IN  DNA  DO  HAPPEN - ONE  IN  A  MILLION,  BUT  IT  HAPPENS!


MOST  ARE  REPAIRED  IN  DNA


THERE  IS  A  LITTLR  SOMETHING  MACHINE  THAT  GOES  ALONG  REPAIRING  DNA!


AN  ERROR  WOULD  BE  A  

                                               G


SHOULD  BE  A

                         T


IF  AN  ERROR  IS  NOT  CAUGHT  AND  CORRECTED  IT  IS  PASSED  ON  TO  THE  NEXT  GENERATION!


MANY  PROBLEM  PHYSICAL/MENTAL  ARE  FROM  FAULTY  DNA  BASES  =  FAULTY  GENES.


JUST  ONE  FAULTY  GENE  CAN  HAVE  OR  RESULT  IN  A  HUGE  PHYSICAL/MENTAL—- NOT  A  NORMAL  PERSON!


REPEAT—— ONE  FAULTY  GENE  CAN  HAVE  HUGE  PHYSICAL/MENTAL  RESULTS  IN  THE  BODY  OF  A  PERSON.


A  FEW  FAULTY  GENES  CAN  EQUAL  VERY  VERY  SEVERE  PHYSICAL/MENTAL  PROBLEMS.


4.  ABLE  TO  BE  EXPRESSED—— EXPRESSION!


EXAMPLE:


SPIDER  WEB——


A.  IT’S  ITS  HOME

B.  IT’S  WHERE  IT  MATES - REPRODUCES

C.  CAPTURES  ITS  FOOD


THE  WEB  HAS  TO  BE  STRONG,  STRECH,  BUT  NOT  WABBLE  OR  GET  OUT  OF  CONTROL.


THE  SPIDER  STRAND——


* THINNER  THAN  THE  HUMAN  HAIR


* STRONG - THEY  ARE  STRONGER  THAN  STEEL


* YET  MORE  FLEXIBLE  THAN  PLASTIC  


SPIDER  SILK  IS  MADE  OF  PROTEINS  CALLED  “SILK”——  THE  SILK  IN  CLOTHES  COMES  FROM  THE  SILK  WORM,  DIFFERENT  -  A  DIFFERENT  SUBSTANCE - A  DIFFERENT  MOLECULE.


SILK  FROM  THE  SPIDER  IS  LARGER  MOLECULE  AND  CONTAINS  ALL  KINDS  OF  CHEMICALS  IN  A  CERTAIN  ORDER.


THE  SPIDER  MANUFACTURES  IT  SOME  HOW,  AND  IT  COMES  OUT  OF  ITS  BACK-END.


WE  ARE  STILL  RESEARCHING  IT  ALL [IT MAY WELL BE ALL KNOWN BY NOW, AS THESE DVDs ARE FROM SOME YEARS BACK - Keith Hunt]


NOW  TO  PROTEINS


THEY  ARE  POLOMERS = THE CHAIN - MOLOMERS  THE  BEADS.


PROTEINS = 20  AMENO-ACIDS [THEY  ALL  HAVE  NAMES]


PROTEINS  HAVE  THEIR  OWN  SET  ORDER,  SO  VERY  LARGE.


PROTEIN  STRANDS  STRAND  10 - 1,000  AMINO-ACID  BUILDING  BLOCKS.


THE  SPIDER  SILK  HAS  CERTAIN  AMINO-ACIDS  IN  A  CERTAIN  ORDER—— IT  THEN  GIVES  THE  SILK  ITS  STRUCTURE  AND  PURPOSE—- WHAT  IT  IS  FOR  WHAT  IT  WILL  DO.


SO  SPIDER  GENES = SPIDER  SILK


DNA  IN  THE  GENE  WITH  THE  PROTEIN = SPIDER  SILK.


PROTEIN  MOLECULE = CHAIN  OF  AMINO-ACIDS.



                               R

H——-N————C         C———OH

            H                H         O


Amino Group                     Acid  Group

        H2N                               CO2H


HUMANS  LACK  THE  GENETIC  CAPACITY  TO  MAKE  8  OF  THE  20  AMINO  ACIDS.


BACTERIA  CAN  DO  IT  -  PLANTS  CAN  DO  IT.


THEY  CAN  REARRANGE  THE  CARBONS,  OXYGENS,  SULPHUR,  PHOSPHORUS,  HYDROGEN,  ETC.  -  REARRANGE  AND  MAKE  ALL  20  AMINO  ACIDS.


WE  HAVE  TO  GET  8  AMINO  ACIDS  IN  OUR  DIET.


VERY  IMPORTANT  FOR  OUR  DIET  AND  FOR  AGRICULTURE.


[IF  WE  DO  NOT  GET  CITRIC  ACID [Citric acid is a weak organic acid that has the chemical formula C6H8O7. It occurs naturally in citrus fruits. In biochemistry, it is an intermediate in the citric acid cycle, which occurs in the metabolism of all aerobic organisms] IN  OUR  DIET,  WE  GET  SCURVY,  A  DEFICIENCY  IN  VITAMIN  C.  

MANY  SAILORS  DIED  OF  SCURVY  WHEN  BRITAIN  AND  NATIONS  OF  EUROPE  WERE  FIRST  MOVING  ACROSS  THE  ATLANTIC.  THEY  FINALLY  DISCOVERED  EATING  FRUIT  WAS  THE  ANSWER.  THE  ENGLISH  WERE  CALLED  “LIMIES”  BECAUSE  THEY  CARRIED  TUBS  OF  LIMES  FOR  THE  SAILORS  TO  SUCK  ON - Keith Hunt]


AMINO  ACID  FOLDING




THE  WONDER  OF  GENES,  DNA,


FROM  THE  4  DVD  SET  I  HAVE -  24  HALF  HOUR  LECTURES  BY  A  Ph.D. FELLOW,  PRODUCED  AND  SOLD  BY  THE  TEACHING  COMPANY.


Quote


IN  THE  LAST  TWO  LECTURES  I’VE  DESCRIBED  HOW  GENES  COMPOSED  OF  DNA,  ARE  EXPRESSED  OUTWARDLY  AS  THE  PHENA-TYPE,  WHICH   I  DEFINED  AS  PROTEINS.


PROTEIN  HAS  AMINO-ACIDS  THAT  ALLOW  PROTEIN  TO  FOLD  AND  HAVE  A  FUNCTION.


IN  THIS  LECTURE  I’D  LIKE  TO  DESCRIBE  HOW  THIS  HAPPENS  -  HOW  THE  INFORMATION  GETS  TRANSFERRED  FROM  DNA  TO  PROTEIN.


A  POISON  CALLED  “RICIN”  IS  EXTRACTED  FROM  THE  CASTOR  BEAN  PLANT.


AS  A  KID  MY  MOTHER  WOULD  GIVE  ME  CASTOR-OIL  -  IT  WAS  THE  VILEST  THING  I’D  EVER  TASTED.


RICIN  WAS  USED  BY  THE  IRAQIS  IN  THEIR  WAR  WITH  IRAN.


IN  2002  SOME  RICIN  WAS  FOUND  IN  CAVES  IN  AFGHANISTAN  BY  ALCADA.


IN  2004  TRACES  WERE  FOUND  IN  D.C.  BUILDING - THE  PLACE  WAS  CLOSED  DOWN.


ONE  TENTH  OF  A  THOUSAND  OF  AN  OUNCE  CAN  KILL  A  PERSON.


HOW?  IT  WORKS  BY  INHIBITING  GENE  EXPRESSION.


THE  CASTOR-BEAN  PLANT  MAKES  RICIN  AS  A  STORAGE  IN  ITS  SEEDS.


IT  INHIBITS  THE  PROTEIN  TO  NOT  BE  EXPRESSED.


RICIN  EFFECTS  THE  RIBOSOME - THE  PLACE  WHERE  PROTEIN  WILL  BE  MADE,  WHICH  IS  OUTSIDE  THE  CENTER  WHERE  THE  DNA  IS.


NO  PROTEIN,  NO  EXPRESSION - THE  CELL  DIES -  PEOPLE  DIE.


TRANSLATING  INFORMATION  IN  THE  GENE [DNA]  AS  ITS  EXPRESSION [PROTEIN]


1. PROBLEM  OF  TRANSLATION


2. INFORMATION  SIGNALS  FOR  PROTEIN


3. THE  GENETIC  CODE


WE  HAVE  SEEN  HOW  GENES  ARE  EXPRESSED  IN  PROTEIN  -  THIS  BRINGS  A  BIG  CHEMICAL  PROBLEM,  BECAUSE  GENES [DNA]  ARE  REALLY  DIFFERENT   THAN  PROTEINS.  THE  BUILDING  BLOCKS  OF  DNA  ARE  CHEMICALS  TOTALLY  DIFFERENT  THAN  THEIR  EXPRESSION  AS  PROTEINS.


IT’S  LIKE  SAYING  ENGLISH  IS  DIFFERENT  THAN  HEBREW  -  THE  LETTERS  LOOK  DIFFERENT,  AND  EVEN  READING  IS  LEFT  TO  RIGHT  IN  ENGLISH,  AND  RIGHT  TO  LEFT  IN  HEBREW.


PROTEINS  ARE  COMPOSED  OF  AMINO-ACIDS  AND  ARE  PRETTY  REGULAR  IN  THEIR  LINEAR  STRUCTURE.


DNA  IS  A  DOUBLE  HELIX  -  COMPOSED  OF  NUCLEAR-TIES;  NITROGEN,  SUGAR,  PHOSPHATE,  AS  A  BACK-BONE,  WITH  THESE  FOUR   CHEMICALS—— ADENINE [A],  THYMINE [T],  GUANINE [G],  CYTOSINE [C].


THERE  ARE  20  AMINO  ACIDS  IN  PROTEIN  NOT  JUST  4.


THE  MOLECULE  STRUCTURES  ARE  DIFFERENT  -  NOT  AT  ALL  LOOKING  ALIKE.


PROTEINS  FOLD  IN  A  ZIG-ZAG  STRUCTURE,  WHEN  IN  WATER - BEADS  ON  A  CHAIN —  /\/\/\/\/\/\/\


DIFFERENT  PLACES


DNA  AND  PROTEINS  ARE  LOCATED  IN  DIFFERENT  PLACES  IN  THE  CELL.


DNA  IS  IN  THE  NUCLEUS  OF  THE  CELL.


PROTEINS  ALL  OVER  THE  CELL,  AND  ALSO  IN  THE  NUCLEUS,  EVERYWHERE,  AS  VITAL  FUNCTIONS  AS  STRUCTURAL  ELEMENTS  AND  ENZYMES,  PHENOTYPIC  EXPRESSIONS  OF  GENES.


DNA  IS  LINEAR  SEQUENCE


PROTEINS  ARE  3-DIMENSION  SEQUENCE


PROTEIN  IS  MADE  IN  A  DIFFERENT  LOCATION  FROM  DNA.


PROTEIN  IS  MADE  AT  THE  RIBOSOME - A  SMALL  PART  OUTSIDE  OF  THE  NUCLEUS.


WE  KNOW  THIS  BECAUSE  WE  CAN  TAKE  A  CELL  AND  FEED  IT  AMINO-ACIDS  THAT  ARE  LABELED  IN  SOME  WAY,  SAY  A  MINO-ACID  WITH  RED  DYE.  IF  YOU  CATCH  A  PROTEIN  JUST  BEING  MADE,  YOU’LL  CATCH  IT  AT  THE  RIBOSOME,  FAR  AWAY  FROM  DNA.


SO  WE  HAVE  A  GEOGRAPHICAL  AND  CHEMICAL  PROBLEM!


INFORMATION  SIGNALS  ARE  VERY  IMPORTANT  IN  PROTEIN  SYNTHESIS.


SO  DNA  HAS  TO  SEND  SOME  INFORMATION  AND  SIGNALS  FOR  PROTEIN  SYNTHESIS;  DNA  MUST  SEND  THESE  OUT  TO  THE  RIBOSOME.


TWO  WAYS  TO  LOOK  AT  IT——


1.  GENE/DNA  GOES  OUT  OF  THE  NUCLEUS  AND  SAYS, “I  HAVE  INFORMATION  TO  MAKE  THIS  PROTEIN;  DO  IT  NOW.”


2.  THE   DNA  SAYS,  “WELL  I’VE  GOT  A  THOUSAND  GENES  PER  CHROMOSOME  AND  23  CHROMOSOMES.  AND  IT  WOULD  NOT  MAKE  SENSE  FOR  A  1,000  GENES  TO  BE  MADE  AT  ONCE,  TO  BE  TRANSLATED  INTO  PROTEIN.  SO  IF  WE’RE  ONLY  GOING  TO  EXPRESS  OR  TRANSLATE  A  COUPLE  OF  THESE  GENES,  WHY  NOT  JUST  SEND  A  COPY  OF  THE  DNA,  AND  THE  ORIGINAL  DNA  CAN  STAY  IN  THE  NUCLEUS.”


THINK  OF  IT  THIS  WAY——


A  HOUSE  BUILDING  FIRM,  IT  HAS  ALL  THE  BLUE-PRINTS  OF  ALL  THE  HOUSES  IT  IS  WORKING  ON  TO  BUILD,  AT  ITS  HEAD-OFFICE  BUILDING.  THE  FIRM  WILL  SEND  A  COPY  OF  THE  BLUE-PRINT  OUT  TO  ALL  THE  HOUSES  IT  IS  BUILDING;  THE  ORIGINAL  BLUE-PRINT  WILL  STAY  AT  THE  FIRM’S  HEAD-OFFICE.


THINK  OF  DNA  EXPRESSION  IN  THE  SAME  WAY.


A  COPY  OF  THE  DNA  IS  SENT  OUT  TO  THE  RIBOSOME.


NOW  THE  EXACT  CHEMICAL  NATURE  OF  THIS  COPY  IS  NOT  QUITE  THE  SAME  AS  THE  ORIGINAL  DNA.  A  DIFFERENT  MOLECULE— CALLED— RNA.     


RNA—— RIBONUCLEIC  ACID


DNA——- DEOXYRIBONUCLEIC  ACID


THE  SUGAR  IS  DIFFERENT  ALSO


RNA  SUGAR—— RIBOS


DNA  SUGAR—— DEOXIRIBOS


RNA  IS  A  SINGLE  STRAND  NOT  A  DOUBLE  STRAND  AS  IS  DNA.


VERY  IMPORTANT


SINGLE  STRAND  EXPOSES  THE  BEADS  HANGING  DOWN  FROM  ITS  BACK-BONE.


DNA - DOUBLE  HELIX  BEADS  ARE  NOT  EXPOSED  -  BACKBONE  IS  ON  EITHER  SIDE,  BEADS  LOOSELY  FITTING  TOGETHER——


A  WITH  T


G  WITH  C


RNA  IS  ACTING  AS  A  MESSENGER  FROM  DNA,  SO  WE  CALL  IT  messengerRNA  OR  mRNA.


THE  LANGUAGE  IS  STILL  IN  NUCLEAR  TIES - IN BASES.


THE  ENZIME  THAT  CATALYSES  THE  PRODUCTION  OF  RNA  FROM  DNA  HAS  A  NAME—— RNA  POLYMERASE  LIKE  DNA  POLYMERASE.  AND  IT  MAKES  A  BASE  PAIRED  COPY  FROM  DNA.


WHAT  DO  I  MEAN  BY  THAT?


CONSIDER  THE  BASE  PAIRS  IN  DNA——  A  +  T    G  +  C


THEY  FIT  INTO  EACH  OTHER——


AAAAAA

TTTTTT


LET’S  SAY  THE  INFORMATION  CONTENT  IS  IN  THAT  FIRST  STRAND——  AAAAAA


RNA               DNA


A                    T  A

A                    T  A

A                    T  A

A                    T  A

A                    T  A

A                    T  A


THAT  MOLECULE  COPY  [RNA] GOES  OUT  TO  THE  RIBOSOME.


DNA  IS  DOUBLE  STRANDED


WHY?


DOUBLE  STRANDED  ALLOWS  FOR  ITS  DUPLICATION.


THE  NEW  STRANDS  HAVE  A  COMPLIMENT  FROM  THE  OLD  STRAND.


IF  ONE  STRAND  ONLY  YOU  COULD  NOT  UN-ZIP  AND  YOU  COULD  NOT  GET  A  COMPLIMENT  STRAND  IF  ONLY  AAAAAA


REPLICATING  AAAAAA


GIVES  YOU  AAAAAA


YOU  HAVE  NO  TTTTTT


IT  IS  NICE  THAT  DNA  IS  DOUBLE  STRANDED!


SO  WE  HAVE  OUR  AAAAAA  GOING  OUT  OF  THE  NUCLEUS  TO  THE  RIBOSOME.  


HOW  DOES  IT  GET  THERE?


WELL  THERE’S  LOTS  OF  MECHANICS  GOING  ON  HERE  IN  THE  NUCLEUS.


LITTLE  HOLES  AND  ……


PEOPLE  HAVE  STUDIED  IT;  ALL  COMPLEX  MECHANICS;  IT’S  NOT  FOR  THIS  STUDY.


BUT  THERE  IS  AN  IMPORTANT  FACT  HERE  WE  HAVE  TO  ADDRESS.


EACH  CHROMOSOME  PIECE  OF  THE  DNA,  OF  THE  23  CHROMOSOME  PAIRS  IN  A  HUMAN  GENENO  HAS  OVER  100  MILLION  BASE  PAIRS!


WE  ONLY  EXPRESS  SMALL  PARTS  OF  A  GENE  AT  GIVEN  TIMES  -  WE  DO  NOT  EXPRESS  ALL  AT  ALL  TIMES.


EXAMPLE:


YOU  DO  NOT  MAKE  HEMOGLOBIN  IN  YOUR  HAIR;  YOU  DO  NOT  MAKE  HAIR  IN  YOUR  BONE  MARROW.


WE  DO  HAVE  THE  GENES  FOR  MAKING  THEM.


SO  A  LONG  CHROMOSOME  MIGHT  HAVE  BOTH  OF  THEM.


WHAT  IS  GOING  TO  MAKE  OR  EXPRESS  ONE  BUGT  NOT  THE  OTHER?


THERE  HAS  TO  BE  AN  INFORMATION  SIGNAL  AND  THAT  SIGNAL  HAS  TO  BE  IN  THE  DNA  ITSELF.


End Quote


..............................



ARE  YOU  FOLLOWING  IT  ALL;  PRETTY  COMPLICATED  STUFF  IN  US  AND  HOW  WE  ARE  MADE.


WHY  HAVE  DIFFERENT  DEPARTMENTS  IN  THE  GENE  CELL?  IT  MEANS  EVOLUTION  HAD  TO  SAY  TO  ITSELF,  “WELL  AS  I’M  PUTTING  THINGS  TOGETHER  TO  EXPRESS  ALL  THIS  INFORMATION,  I’LL  PUT  IT  IN  DIFFERENT  SECTIONS,  AND  WITH  THAT  I’VE  GOT  TO  INVENT  A  CARRIER  TO  GO  FROM  TO  B,  SOMETHING  MECHANICAL.


THEN  EVOLUTION  WENT  FROM  4  CHEMICALS  IN  DNA  LANGUAGE  TO  PUTTING  IN  20  AMINO-ACIDS  TO  MOVE  ON  TO  EXPRESSING  THE  INFORMATION  IN  DNA.  


THEN  IT  HAD  TO  FIGURE  WHAT  PARTS  TO  EXPRESS,  SO  HAIR  DOES  NOT  GROW  OUT  OF  YOUR  EYE-BALL,  OR  BONE-MARROW.


ARE  YOU  SEEING  THE  MARVEL,  THE  WONDER,  OF  MAKING  A  LIVING  PERSON,  AND  ALSO  A  LIVING  HORSE,  AS  OPPOSED  TO  A  COW,  OR  A  DUCK,  OR  AN  EAGLE,  OR  A  DOLPHIN?


ALL  LIFE  FORMS  HAVE  A  BASIC  FOUNDATION—— GENES  AND  DNA  THAT  HAS  TO  BE  EXPRESSED,  AND  EXPRESSED  RIGHTLY  SO  A  HORSE  IS  A  HORSE,  A  COW  IS  A  COW,  AND  NOT  A  MESS-UP  THAT  ENDS  UP  AS  SOME  FREAKISH  MIX  OF  THE  TWO.


WHY  20  AMENO-ACIDS  INVOLVED?  WHY  DO  HUMANS  ONLY  PRODUCE  12  OF  THEM,  AND  WE  HAVE  TO  GET  THE  REST  FROM  OUT  DIET?


DID  EVOLUTION  SAY  TO  ITSELF,  “I  WILL  KEEP  THE  BLUEPRINT  OF  THE  DNA  WE  WILL  EXPRESS,  WHERE  IT  IS  AND  MAKE  A  COPY  TO  SEND  OUT  TO  THE  EXPRESSION  DEPARTMENT.”  I  MEAN  HOW  DOES  SOMETHING  LIKE  THAT  HAPPEN  WHEN  WE  KNOW  EVOLUTION  DOES  NOT  HAVE  A  MIND  TO  THINK  WITH  AND  REASON  AND  PLAN?


HOW  DID  AND  DOES  EVOLUTION  KNOW  HOW  TO  EXPRESS  JUST  PARTS  OF  DNA,  PART  OF  THE  GENE,  THE  PARTS  THAT  WILL  MAKE  A  HUMAN,  OR  A  HORSE,  OR  COW,  OR  AN  EAGLE,  OR  A  DOLPHIN  AND  SO  FORTH,  IN  THE  RIGHT  PLACE  AT  THE  RIGHT  TIME,  SO  HAIR  DOES  NOT  GROW  OUT  OF  YOUR  EYEBALL,  A  FINGER  DOES  NOT  GROW  OUT  OF  YOUR  NOSE  ETC.


ONLY  A  CREATOR  GOD  COULD  DO  ALL  THIS,  AND  THEN  ALSO  SAY  “AFTER  ITS  KIND”  SHALL  IT  EXIST;  YOU  CAN  NOT  CROSS  A  HORSE  WITH  A  COW,  AND  ETC.  AND  ETC.


THE  WONDERS  OF  NATURE  ARE  INDEED   MIND-BLOWING!

THE  WONDERS  OF  NATURE  PROVE  THEIR  IS  A  GOD  WHO  CAN  CREATE  ALL  THERE  IS  IN  THE  UNIVERSE.


TRULY  AS  THE  HOLY  BIBLE  SAYS,  ONLY  THE  FOOL  HAS  SAID  IN  HIS  HEART  THERE  IS  NO  GOD.



THE  WONDER  OF  GENETICS  AND   DNA


WE  CONTINUE  WITH  THE  LECTURES  FROM  A  Ph.D. MAN,  FROM  THE  TEACHING  COMPANY,  ON  THE  MIND-BENDING  SUBJECT  OF  “GENETICS  AND  DNA.”


This  part  gets  into  some  nitty-gritty  of  it  all,  somewhat  harder  to  follow— but very  revealing!


Quote:


SO  A  GENE  IS  NOT  JUST  A  SEQUENCE  OF  INFORMATION,  WHICH  DETERMINES  WHAT  PROTEIN  IS  GOING  TO  BE  MADE,  AND  THE  ORDER  OF  AMINO  ACIDS,  AND  THE  ORDER  OF  AMINO  ACIDS  IN  THAT  PROTEIN.


A  GENE  HAS  TO  HAVE  A  SEQUENCE  ADJACENT  TO  IT,  THAT  SAYS,  FOR  EXAMPLE,  “TURN  ME  ON  IN  THE  RED  BLOOD  CELL  AND  NOT  IN  THE  HAIR.”    


THAT  SEQUENCE  IS  A  GROUP  OF  NUCLEOTIDES  THAT’S  DIFFERENT  FROM  THE  HAIR  GENE  THAN  THE  HEMOGLOBIN  GENE.


AND  THAT  SEQUENCE  OF  NUCLEOTIDES  IS  CALLED  A  PROMOTER.


THIS  IS  A  SIGNAL  SEQUENCE  FOR  GENE  EXPRESSION.


PROMOTER  IS  A  SEQUENCE  OF  NUCLEOTIDES  THAT  IS  RECOGNIZED  BY  PROTEINS.


WHAT  DO  I  MEAN  BY  THAT?


I’VE  GIVEN  YOU  THE  IMPRESSION  THAT  IN  TERMS  OF  INFORMATION  THAT,  INFORMATION  CONTENT  DNA  IS  PRETTY  IMPORTANT  -  THE  A  T  G  C  LANGUAGE  IS  GREAT.


NOW  I’M  TELLING  YOU  THAT  A  T  G  C  AND  SEQUENCE  OF  NUCLEOTIDES  ALSO  IS  3  DIMENSION  INFORMATION  THAT  PROTEINS  FOLD  ON  A  3  DIMENSION  NATURE.


SO  IF  WE  HAVE  A  PROTEIN  CALLED  RNA  POLYMER  RAYS,  THOSE  WILL  LAND  ON  DNA  ONLY  AT  THAT  PROMOTER  REGION.


THAT’S  NOT  HELPING  US  AT  ALL,  FOR  RNA  POLYMER  RAYS  WILL  LAND  AT  THE  PROMOTER  FOR  HAIR  IN  MY  BONE  MARROW.  BONE  MARROW  WILL  START  MAKING  HAIR,  SO  LANDING  JUST  ANYWHERE  WILL  PRODUCE  BAD  RESULTS.


PROMOTERS  ATTRACT  OTHER  PROTEINS—— IT  IS  CALLED  A  COMPLEX.


MAYBE  DUE  TO  THE  PEOPLE  WHO  STUDY  THIS  THING—— PSYCHOLOGICALLY,  BUT  IT’S  A  COMPLEX  OF  PROTEINS  THAT  LAND  THERE.


EXAMPLE:


HEMOGLOBIN   IS  MADE  IN  RED  BLOOD  CELLS,  THERE’S  A  HORMONE  THAT  STIMULATES  THIS.  THAT’S  GOING  TO  BE  THE  BIG  DIFFERENCE!


THE  HORMONES  ENTER  THE  RED  BLOOD  CELLS  IN  THE  BONE  MARROW,  AND  THE  HORMONE  BINDS  TO  THE  MOLECULES  IN  THE  BONE  MARROW,  AND  TOGETHER  THEY  GO  INTO  THE  NUCLEUS  AND  BIND  TO  THE  PROMOTER.  AND  WITH  THE  RNA  POLYMER  RAYS  THEY  SAY  “MAKE  THE  COPY  HERE.”


THAT’S  REALLY  IMPORTANT  BECAUSE  IT  SAYS  THE  PROMOTER  IS  THAT  WHICH  DIFFERENTIATES  AND  STIMULATES  ONE  CELL  AND  GENE  FROM  ANOTHER.


THIS  PROCESS  OF  MAKING  A  RNA  COPY  GENE  IS  DUE  TO  THE  PROMOTER  AND   THE  SPECIFIC  NATURE  OF  THE  PROMOTER—— IS  DNA  TRANSCRIPTION.


D  N  A

R  N  A     IS  THE   COPY  BY  THE  PROMOTER.


NEXT  STAGE  IS  DNA  TRANSLATION


NOW  WE  HAVE  AN  RNA  COPY  AT  THE  RIBOSOME  AND  WE’RE  GOING  TO  TRANSLATE  THAT  INTO  AMINO  ACIDS  AND  PROTEINS.


THIS  IS  DONE  BY  BRINGING  THE   AMINO  ACIDS  TO  THE  RIBOSOME.


AND  HOW  IS  THIS  GOING  TO  BE  ACCOMPLISHED?


BY  ANOTHER  TYPE  OF  RNA  CALLED  tRNA—— TRANSFER-RNA.


tRNA  GRABS  THE  AMINO  ACIDS  THERE  IN  THE  CELL,  BRINGING  IT  TO  THE  RIBOSOME  AND  THE  TRANSFER  RNA  MADE  UP  OF  NUCLEOTIDES,  BEING  OPPOSITE  TO  tRNA.


SO  mRNA  HAS  SAY  A A A  

transferRNA  HAS  THE  OPPOSITE  NUCLEOTIDES  AND  WILL  BIND  TO  IT.


THIS  LANGUAGE  IS  CALLED  GENETIC  CODE— CODE  WORDS  WITH  3  BASES  EACH.


LET  US  SAY  THE  LANGUAGE  WAS  ONLY  ONE  BASE.


mRNA  -  EVERY  TIME  THERE  WAS  AN  “A”  YOU  WOULD  BRING  IN  AMINO  ACID  #1.


4  DIFFERENT  NUCLEOTIDES = 4  DIFFERENT  AMINO  ACIDS.


THAT’S  NOT  GOING  TO  WORK!  YOU  HAVE  20  AMINO  ACIDS,  YOU  NEED  20  DIFFERENT  WORDS  IN  THE  

mRNA  [messengerRN]  TO  BRING  20  AMINO  ACIDS.


OKAY  THERE  ARE  4  BASS,  LET’S  MAKE  2  LETTERS,  

A A    GA    GC  -  16  POSSIBILITIES;  NO  THAT’S  NOT  GOING  TO  WORK  EITHER.


WE  NEED  AT  LEAST  20  DIFFERENT  WORDS.


AND  WE  HAVE  20  IF  WE  HAVE  64.


SO  IF  THERE  ARE  4 X 4 X 4  OR  3  NUCLEOTIDES  IN  THE  CODE  WORD  IN  mRNA,  WE  CAN  ESSENTIALLY  GET  THE  LANGUAGE  WE  NEED.


HOW  THE  CODE  CAME  TO  US


THE  CODE  WAS  DISCOVERED  AND  GIVEN  TO  US  IN  1961  BY  A  FELLOW  NAMED  MARSHALL  W.  NIRENBERG [B. 1927].


HE  TOOK  A  TEST  TUBE  AND  ADDED  EVERYTHING  YOU  NEED  TO  MAKE  PROTEINS,  EXCEPT  mRNA,  AND  WHEN  HE  PUT  IN  mRNA  JUST  CONTAINING  UUUUUUUUU  IN  mRNA  WHICH  IS  EQUIVALENT  TTTTTTTTT - A  DIFFERENT  NUCLEOTIDE——


HE  ASKED  “WHICH  AMINO  ACID  WILL  BE  PUT  INTO  THE  PROTEIN?”


AND  IT  TURNED  OUT  TO  BE  THE  AMINO  ACID  PHENYLALANINE.


NEXT  HE  PUT  IN  AAAAAAAAA  AND  HE  GOT  LYSINE.


THEN  HE  TRIDE  CCCCCCCCC

AND  HE  GOT  THE  AMINO  ACID  PROLINE.


AND  THIS  WAY  HE  DECIPHERED  THE  CODE,  WITH  THESE  ARTIFICIAL  TEST  TUBE  WITH  mRNA.


NIRENBERG  WAS  YOUNG,  QUIET,  NOT  AT  ALL  PUSHY;  HE  WAS  AT  THE  1961  INTERNATIONAL  CHEMISTRY  IN  MOSCOW.  HE  PRESENTED  HIS  EXPERIMENT   TO  AN  AUDIENCE  OF  LESS  THAN  10  PEOPLE.  NO  ONE  EVER  HEARD  OF  HIM.


IN  THE  AUDIENCE  WAS  CRICK  OF  WATSON  AND  CRICK  FAME.


CRICK  HAD  SEEN  THE  TITLE  OF  THE  LECTURE  AND  THOUGHT  MAYBE  THIS  FELLOW  HAS  CRACKED  OPEN  THE  GENETIC  CODE.  


CRICK  SAID  TO  HIM,  “WOULD  YOU  LIKE  TO  GIVE  YOUR  TALK  AGAIN  TOMORROW  MORNING?”  IT  WAS  THE  LAST  DAY  OF  THE  CONFERENCE.


“WELL,  I  WAS  GOING  TO  LEAVE,  BUT  …. OKAY  I’LL  GIVE  IT  AGAIN.”


2,000  TURNED  UP  TO  HEAR  HIM;  THEY  GAVE  HIM  A  STANDING  OVATION.


ABOUT  2  YEARS  LATER  HE  WON  THE  NOBEL  PRIZE!


THERE  ARE  CODE  WORDS  FOR  20  AMINO  ACIDS.


HERE’S  A  CHART  OF  GENETIC  CODE ……


DNA  MAKES  THE  mDNA  WHICH  HAS  THE  CODE  WORD,  WHICH  DETERMINES  THE  ORDER  OF  THE  AMINO  ACIDS,  AND  THE  CODE  IS  IN  THE  mRNA.


THE  CODE  IS  VIRTUALLY  UNIVERSAL  FOR  ALL  LIFE  ON  EARTH.


WE  USE  THE  SAME  GENETIC  CODE  AS  COCONUTS,  AND  AS  BACTERIA—— WE  HAVE  A  COMMON  LANGUAGE.


THIS  IMPLIES  WE  ARE  ALL  RELATED  IN  SOME  WAY;  WE  CALL  IT  DESCENT  WITH  MODIFICATION.


HUMANS  ARE  ALL  ALIKE  WITH  GENETIC  MODIFICATION—— LOOK  AROUND,  WE  ARE  ALL  DIFFERENT  IN  CERTAIN  WAYS,  BUT  WE  ALL  HAVE  THE  SAME  GENETICS.


IT  TAKES  ABOUT  ONE  MINUTE  FOR  A  CELL  TO  MAKE  A  PROTEIN  WITH  500  AMINO  ACIDS—— THINGS  ARE  MOVING  FAST  DOWN  THERE.


GENETIC  CODING  EXPLAINS  THE  PHENOMENON  OF  MUTATION.


CONSIDER  THE  DISEASE  PHENYLKETONURIA [PKU].


IT  IS  GENETICALLY  INHERITED— A  GENE  CODES  FOR  A  DEFECTIVE  ENZIME— MENTAL  RETARDATION  IS  THE  RESULT.


MUTATION  IN  PKU


                                              NORMAL                  PKU


Length of Protein                  451 Amino Acids        451 Amino Acids

DNA at codon 408                xxxCGGxxx                xxxTGGxxx

                                               xxxGCCxxx                 xxxACCxxx

mRNA at codon 408                    CGG                             UGG

Amino Acid at position 408         Arginine                       Trytophan

Active Enzyme                             Yes                               No



ONE  ABNORMAL  AMINO  ACID  OUT  OF  451  CAUSES  THE  PROTEIN  TO  FOLD  IN  A  CERTAIN  WAY……


ONE  BASE  PAIR  CHANGE  TO  A  OUT  OF  3  BILLION  IN  THE  GENENOM   CAUSES  ALL  THE  CLINICAL  CHARACTERISTICS  OF  THIS  DISEASE.


GENETICAL  MUTATION  IS——


A  CHANGE  IN  BASE[S]  IN  DNA


C    TO  A    T     etc.


GENETIC  CAPACITY—— THE  PRESENCE  OF  DNA  SEQUENCES  THAT  CODE  FOR  PROTEINS  WITH  SPECIFIC  FUNCTIONS.


End quote


………………………….



WELL  DONE  IF  YOU  WERE  ABLE  TO  FOLLOW  ALL  THAT.


THE  HUMAN  BODY  IS  INDEED  WONDERFULLY  MADE.


THIS  MUST  GO  WITH  THAT;  THAT  MUST  GO  WITH  THIS;  TWO  TOGETHER  DO  THIS  IN  THE  RIGHT  PLACE  TO  DO  IT;  ALL  THE  A  T  G  C  MUST  BE  IN  THE  RIGHT  ORDER;  THE  AMINO  AIDS  MUST  LINE  UP  CORRECTLY.


THERE  IS  INFORMATION  STORAGE  DNA;  THERE  IS  UN-ZIPPING  AND  REPLICATING;  THERE  IS  COPYING;  THERE  IS  THE  MOVING  OUT  OF  THE  CELL  INTO  THE  RIBOSOME.


THERE  IS  ALL  THIS  VERY  INTRICATE  STUFF  GOING  ON  IN  CELLS,  PROTEIN,  AMINO  ACIDS,  ENZYMES,  THIS  JOINING  WITH  THAT.


WE  HAVE  LITTLE  MACHINES  RUNNING  UP  AND  DOWN  OUR  DNA  TO  CORRECT  MISTAKES.


IN  ALL  WE  HAVE  SEEN  IN  JUST  THESE  4  STUDIES,  SHOULD  BE  ENOUGH  TO  BLOW  OUR  MINDS;  IT  IS  WONDER  UPON  WONDER.


ALL  THIS  SHOULD  PROVE  THAT  AN  INTELLIGENT  MIND  WAS  BEHIND  IT  ALL;  IT  SHOULD  PROVE  A  BEING  WE  CALL  “GOD”  DOES  EXIST.


SOMETHING  THAT  IS  SO  COMPLEX  AS  THE  HUMAN  BODY,  AND  HOW  IT  MUST  ALL  FIT  CORRECTLY  TOGETHER,  TO  PRODUCE  WHAT  WE  CALL  “NORMAL”  FUNCTION;  YET  WITH  THAT  “NORMAL”  IS  THE  ABILITY  TO  PRODUCE  VARIOUS  TALENTS,  GIFTS  AND  ABILITIES,  ALL  THE  WAY  UP  TO  WHAT  WE  TERM  “GENIUS”—— ALL  THIS  SHOULD  HUMBLE  US  TO  THE  ACKNOWLEDGING  THERE  IS  A  GOD,  WHO  NOT  ONLY  MADE  ALL  THINGS  ON  THIS  BLUE  PLANET  CALLED  EARTH,  BUT  ALSO  MADE  AND  SUSTAINS  THE  WHOLE  UNIVERSE  WITH  ITS  BILLIONS  OF  GALAXIES,  FLYING  APART  FROM  EACH  OTHER  AT  AN  EVER  FASTER  SPEED.


LIFE  CAN  ONLY  COME  FROM  LIFE!


YOU  CAN  NOT  TAKE  A  SLIVER  OF  ROCK  OR  WOOD  AND  MAKE  IT  COME  TO  LIFE.


LIFE  COMES  ONLY  FROM  LIFE.


ALL  LIFE  IS  RELATED;  YES  GOD  SAID  TO  MAN,  FROM  THE  GROUND  YOU  ARE  TAKEN  AND  TO  THE  GROUND  YOU  SHALL  GO.


SO  WE  HAVE  LIFE  THAT  PRODUCES  AFTER  ITS  KIND;  A  HORSE  CAN  NEVER  BECOME  AN  EAGLE;  A  LION  CAN  NEVER  BECOME  A  RABBIT;  A  SPIDER  CAN  NEVER  BECOME  A  DOLPHIN  AND  ETC.


BUT  WHAT  MAKES  MANKIND  DIFFERENT  FROM  ALL  OTHER  LIFE  FORMS?


ANIMALS  SMALL  AND  HUGE  HAVE  “BRAINS”  -  WE  AS  HUMAN  BEINGS  HAVE  A  BRAIN.  BUT  ONLY  THE  HUMAN  CAN  PRODUCE  ENCYCLOPEDIAS,  AND  SPACESHIPS,  AND  THE  COMPUTER  AND  SMART  PHONES.  THERE  IS  SOMETHING  IN  MANKIND  THAT  MAKES  US  DIFFERENT  FROM  ALL  THINGS  ON  THIS  EARTH.  THE  BIBLE  CALLS  IT  “THE  SPIRIT  IN  MAN.”


I  HAVE  A  FULL  DETAILED  STUDY  ON  THIS  WEBSITE  CALLED  “THE  SPIRIT  IN  MAN.”


THEN  YOU  NEED  ALSO  TO  STUDY  MY  STUDY  CALLED  “A  CHRISTIAN’S  DESTINY”  AND  LEARN  THE  WONDERFUL  MIND-BLOWING  REASON  WHY  THE  ETERNAL  GOD  MADE  MANKIND.  



GENETICS —— GENOMES


Ph.D  FELLOW  FROM  THE  TEACHING  COMPANY;  4  DVDs  I  HAVE— 24  HALF  HOUR  LECTURES,  PUBLISHED  IN  2007.


Quote


THE  ENTIRE  NUCLEOTIDES  IN  THE  GENOME—— ENTIRE  COMPLIMENT  OF  GENES  THAT  MAKE  UP  AN  ORGANISM.


MY  STORY  BEGINS  IN  THE  HISTORY  OF  GENOME  SEQUENCING,  THE  EARLY  1900s  WHEN  GENETIC  MUTATION  WERE  FIRST  STUDIED,  IN  THE  MODEL  ORGANISM  OF  THE  FRUIT  FLY.


SCIENTISTS  FOUND  THERE  WERE  A  NUMBER  OF  THINGS  THAT  WOULD  INCREASE  MUTATIONS.


MUTATION  CAN  HAPPEN  WHEN  DNA  DUPLICATES  AND  AN  ERROR  HAPPENS.


SO  GENETIC  MUTION—— A  CHANGE  IN  DNA  BASES.


PEOPLE  WORKING  IN  URANIUM  MINES  GOT  CANCER—  URANIUM  AFFECTING  GENES.


PEOPLE  WORKING  ON  WATCHES  THAT  GLOW  IN  THE  DARK - PAINTING  WITH  RADIUM;  THEY  USED  SMALL  BRUSHES  THEY  DABBED  THE  HAIRS  ON  THIER  TONGUE  TO  TO  KEEP  HAIRS  STICKING  TOGETHER;  THEY  GOT  ORAL  CANCER.


BY  1930  RADIATION  WAS  STUDIED—— THE  MORE  RADIATION  THE  MORE  DAMAGE  TO  GENES.


AT  THE  END  OF  WW2,  TWO  ATOMIC  BOMBS  FROM  THE  USA,  EXPLODES  ON  THE  JAPAN  CITIES  OF  NAGASAKI  AND  HIROSHIMA.  GREAT  MANY  EXPOSED  TO  RADIATION  FROM  THE  FALL-OUT.


THESE  PEOPLE  HAVE  BEEN  STUDIED  FOR  YEARS - THE  STUDY  OF  SOMATIC  CELLS,   WHICH  ARE  ALL  CELLS  BUT  THE  SEX  CELLS.  THE  DAMAGE  FOR  MANY  LED  TO  CANCER.


THE  NEXT  GENERATION  WAS  STUDIED  FOR  ABNORMALITIES.


BY  THE  1970s  WE  HAD  THE  KNOWLEDGE  OF  DNA  SEQUENCING;  WE  CAN  SEQUENCE  800  BASE  PAIRS  AT  A  TIME.


MACHINES  DO  IT  NOW.


SCIENTISTS  INFERRED  DAMAGE  BY  PHENO  TYPE - ALL  THESE  JAPANESE  WERE  LOOKED  AT  THROUGH  PHENO  TYPE. 


NOW  WITH  SEQUENCING  WE  COULD  LOOK  AT  DNA  RIGHT  UP  FRONT.


WE  CAN  SEE  NORMAL  STANDS  OF  DNA  OF  THE  DOUBLE  HELIX  DNA—— A  WITH T,   G  WITH  ETC.


WE  CAN  SEE  DAMAGED  DNA  DOUBLE  HELIX  STAND  SO  EVIDENTLY  AT  TIMES,  LIKE  BLACK  FROM  WHITE.


RENATO  DULBECCO [B. 1914  AND  STILL  ALIVE  WHEN  THESE  DVDs  WERE  MADE]  WON  THE  NOBEL  PRIZE  FOR  STUDYING  CANCER  VIRUSES.


HE  SUGGESTED  DOCUMENTING  ALL  DNA—  ALL  A  MAMOTH  UNDERTAKING,  BUT  WE  COULD  THEN  COMPARE  NORMAL  TO  DAMAGED  DNA.


THE  HUMAN  GENOME  PROJECT—— USA  FIRST  TO  START  DOING  IT— THE  USA  DEPARTMENT  OF  ENERGY.


SINCE  THEN  IT’S  BEEN  FARMED  OUT  TO  OTHER  ORGANIZATIONS.


THE  HUMAN  GENOME——  IN  TWO  WAYS


1.  HUGE  CHALLENGE - IN  TWO  WAYS.


CHROMOSOMES  ARE  EXTREMELY  LONG.  ON  THE  AVERAGE  100  MILLION  BASE  PAIRS  OF  DNA.


MACHINES  COULD  HANDLE  800  BASE  PAIRS  AT  A  TIME.


SO  WE  CUT  THE  100  MILLION  BASE  PAIRS  INTO  800  BASE  PAIR  FRAGMENTS.  HOW  MANY  IS  THAT?  YOUR  ASSIGNMENT—— IT’S  A  LOT!


THEN  YOU  HAVE  TO  FIT  THEM  BACK  TOGETHER.  O  YA,  HOW  DO  YOU  KNOW  WHICH  GOES  WITH  WHICH?


WE’RE  CUTTING  RANDOMLY,  SO  FITTING  TOGETHER…. WELL  HOW?


RESTRICTION  ENZYMES  WILL  CUT  AT  CERTAIN  PLACES.  OR  WE  CAN  CUT  IT,  BUT  AT  RANDOM.

IT’S  LIKE  TAKING  THE  PRINTED  GUIDE  FOR  THIS  COURSE,  CUTTING  OUT  EACH  WORD,  THROW  THEM  UP  IN  THE  AIR,  THEY  LAND  ON  THE  FLOOR;  THEN  WE  MUST  TRY  TO  PUT  TOGETHER  AND  MAKING  THE  SENTENCES  I’VE  WRITTEN—— GOOD  LUCK,  VERY  HARD  TO  DO.


WE  NEED  SOME  SIGN-POSTS!


1IT  WAS  CALLED  HIERARCHICAL  SEQUENCING.


2— SHORT  GUN  SEQUENCING.


FIRST  ONE:


GOVERNMENT  SPONSORED,  ACTUALLY  MANY  GOVERNMENTS  NOT  JUST  THE  USA.  THOUSANDS  OF  SCIENTISTS  LED  BY  FRANCIS  S.  COLLINS [B. 1950].


WHAT  THEY  DECIDED  TO  DO  WAS  TO  IDENTIFY  SHORT  SEQUENCE  MARKING  ALL  THE  WAY  DOWN  THE  CHROMOSOME.


OKAY,  THE  WORDS  ON  THE  FLOOR— WE  NEED  A  SIGN  POST.  WELL  IN  LECTURE  TWO  THE  WORD  “MENDAL”  CAN  BE  FOUND.


SO  SHORT  SEQUENCE,  WITH  SOME  SIGN  POSTS.  IT  TOOK  10  YEARS  AND  THOUSANDS  OF  SIGNS  PUT  ALONG  THE  CHROMOSOME.


THEN  CUT  INTO  800  BASE  PAIRS— TOOK  ALL  IN— 12-15  YEARS  DEPENDING  HOW  YOU  DEFINE  IT.



SECOND  ONE:


SHOT  GUN  SEQUENCING.  LED  BY  CRIAG  VENTER [B. 1946]


THEY  DID—


SAME  THING  WITH  LAND  MARKS,  BUT  A  COMPUTER  DID  THE  WORK;  AS  BEFORE  800  BASE  FRAGMENTS,  FEED  IT  ALL  INTO  THE  COMPUTER  TO  LINE  IT  UP— A  WHOLE  NEW  FIELD  WAS  INVENTED— THIS  SHOT  GUN  SEQUENCE  WAS  CALLED  BIOINFORMATICS.


WAY  MORE  RAPID;  TOOK  ONLY  A  YEAR  TO  SEQUENCE  ETC.


WHEN  THE  FIRST  WAY  WAS  UNDERTAKEN  BY  COLLINS,  THE  COMPUTER  STUFF  JUST  WAS  NOT  THERE,  IT  STILL  HAD  TO  BE  INVENTED.


WHAT  INFORMATION  CAN  WE  GET  FROM  GENOME  SEQUENCING?


1.  CODING  -  OPEN  READING  FRAMES.


A  MACHINE  CAN  SCAN  ALONG  A  CHROMOSOME  SEQUENCE— “O  LOOK  THAT’S  A  PROMOTER,  I’VE  SEEN  IT  BEFORE.”  OR—


“O  LOOK  THERE  ARE  THOSE  CODON— THE  THREE  BASE  CODE  WORDS  IN  mRNA.”


THEY  CODE  FOR  PROTEINS,  DIFFERENT  THAN  RANDOM,  DNA,  FOR  IT  HAS  THE  PROMOTER  THERE;  IT’S  LIKE  A  CAPITAL  LETTER  STARTING  A  SENTENCE;  OR  INDENTATION  AT  THE  BEGINNING  OF  A  PARAGRAPH.  INFORMATION  FROM  GENOME.


2.  PROTEIN  AMINO  ACID  SEQUENCE


3.  ANNOTATION— THE  FUNCTION  OF  THE  PROTEIN.


A  NUMBER  OF  NON-HUMAN  GENOME  HAVE  BEEN  SEQUENCED.


THE  MODEL  ORGANISM  IN  ITS  CLASS;  MODEL  FIRST  AND  THEN  OTHERS  IN  ITS  CLASS.


HUGE  INFORMATION,  SO  COMPARATIVE  GENOMICS.


A  COMPUTER  GATHERS  INFORMATION  AND  SENDS  IT  TO  A  LARGER  COLLECTING  COMPUTER  IN  THE  SKY,  WELL  NOT  REALLY   IN  THE  SKY;  USUALLY  IN  PLACES  LIKE  WASHINGTON  D.C.  OR  LONDON,  OR  PLACES  IN  EUROPE.  


THE  INFORMATION  WE  HAVE  IS  AWSOME  TODAY!


SO  SUPPOSE  WE  HAVE  A  SEQUENCE  OF  A  HUMAN  GENE,  WE  HAVE  PROTEIN,  AMINO  ACIDS,  BUT  NOT  SURE  HOW  IT  MAY  ALL  FOLD  UP  TO  DO  WHATEVER.


WE  CONTACT  THE  DATA  BASE  HUGE   STORAGE  COMPUTER  AND  ASK  IF  THERE  IS  SOMETHING  LIKE  THIS….. WHATEVER  WE  HAVE.


IT  MAY  ANSWER  AND  SAY,  “WELL  THERE’S  A  RECEPTOR  LIKE  THIS  IN  THE  FRUIT  FLY.


MAYBE  THEN  IT  MAY  BE  LIKE  A  RECEPTOR  IN  THE  HUMAN.  


NON-HUMAN  SEQUENCING  BEGAN  WITH  BACTERIUM.


FIRST  DONE  A  LONG  LONG  TIME  AGO— 1995!


THIS  WAS  DONE  ON  BACTERIUM  WHICH  CAUSES  MENINGITIS—— IT  HAD  1,830,137  BASE  PAIRS  AND  1,743  PROTEIN  CODING  GENES.  


WHEN  IT  WAS  PUBLISHED  IT  WAS  A  SENSATION  IN  BIO-LOGICAL  THINKING!


I  NEVER  THOUGHT  IN  MY  LIFE’S  CAREER  I’D  SEE  THIS  DONE!


WE  SAW  THE  GENE  ATTACHED  TO  AND  CAUSE  MENINGITIS.


YEAST


12  MILLION  BASE  PAIRS  AND  6,000  GENES.


A  WORM


THE  MODEL  COMPLEX  IS  A  WORM— ONLY  1,000  CELLS  BUT  AMAZING,  ONLY  A  COUPLE  OF  MILLIMETRES  IN  SIZE  AND  TRANSPARENT.  BUT  HAS  REPRODUCTIVE  SYSTEM,  BASIC  NERVOUS  SYSTEM,  DIGESTIVE  SYSTEM,  ORGAN  SYSTEM,  COMPLEX— ALL  THOSE  CELLS  FROM  ONE  SINGLE  CELL - AMAZING - CAN WATCH  IT  DEVELOP  OVER  THREE  DAYS,  AS  IT  FORMS.


IT  HAS  97  MILLION  BASE  PAIRS  IN  ITS  19,000  PROTEIN  CODING  GENES.


RICE


430  MILLION  BASE  PAIRS  AND  35,000  GENES.


THERE  IS  LOTS  TODAY  ABOUT  AGRICULTURAL  GENETICS.


THE  HUMAN  GENOME


THE  TWO  GROUPS,  GOVERNMENT  FUNDED  AND  PRIVATE  FUNDED.  ANNOUNCED  THEIR  FINISHED  WORK  IN  2,000— COLLINS  AND  VENTER  WITH  PRESIDENT  CLINTON—- A  FINAL  DRAFT  IN  2003.


HUMANS  HAVE  3.2  BILLION  BASE  PAIRS,  LESS  THAN  2%  CODE  FOR  PROTEINS.  98%  NOT  CODING  FOR  PROTEINS.

24,000  GENES  IN  THE  HUMAN—  RICE  HAS  35,000  GENES.


I  CONSIDER  THAT  A  MAJOR  UP-FRONT!


I  THINK  I’M  MORE  COMPLEX  THAN  A  RICE  PLANT!


THE  AVERAGE  GENE  SIZE  IS  27,000  BASE  PAIRS  INCLUDING  ITS  PROMOTER.


OVER  HALF  HAVE  SHORT  REPEATED  SEQUENCE  THAT  DO  NOT  CODE  FOR  PROTEINS.


99%  GENOME  IS  IDENTICAL  IN  ALL  PEOPLE!


1%  DIFFERENT—— WELL  LOOK  AROUND  AND  SEE  THE  DIFFERENCES  IN   US.


1%  IS  STILL  A  LOT  OF  BASE  PAIRS!


A  GOOD  AMOUNT  OF  THESE  FUNCTIONS,  OF  SOME  PROTEIN  CODING  GENES  ARE  NOT  YET  KNOWN [AS  OF  2007].  WE’RE  STILL  FINDING  OUT.


OTHER  ORGANISMS  HAVE  SEQUENCES  VERY  SIMILAR  TO  HUMAN  GENES.


THE  WORM  I  TALKED  ABOUT,  19,000  GENES— SOME  VERY  SIMILAR  TO  GENES  WE  HAVE.


HUMBLING!


GENOME  SEQUENCING  IS  GETTING  FASTER  AND  FASTER  AND  CHEAPER.


IN  2007 - 2  MONTHS - 2  MILLION  DOLLARS.


DOWN  AND  DOWN  IT  GOES,  WITHIN  A  YEAR  OR  TWO  [AS  I  SPEAK  IN  2007]  MAYBE  $10,000.


BY  ABOUT  2015  MAYBE  GENE  SEQUENCING  FOR  $1,000.


WHY  DO  IT?


1.  SCREENING  FOR  DISEASES


2.  WHAT  WE  HUMANS  ARE


SO  WE  MAY  SAY  THERE  IS  A  PROBLEM  WITH  US  HAVING  TOO  FEW  GENES.  I  AM  INSULTED  THAT  I  HAVE  FEWER  GENES  THAN  THE  RICE  PLANT!


BUT  AS  I  SAY  TO  MY  STUDENTS,  Ph.D.  PEOPLE LIKE  MYSELF  HAVE  TWICE  AS  MANY  GENES  BECAUSE  OF  OUR  COMPLEX  BRAINS.  MY  STUDENTS  START  TO  WRITE  IT  DOWN— THEY  STOP!  THEY  LOOK  UP,  PUT  THEIR  PENS  DOWN  AND  SAY,  “HE’S  GOT  TO  BE  KIDDIN’.”


NO,  WE  ALL  HAVE  24,000  GENES.


THREE  EXPLANATIONS  FOR  SO  FEW  GENES,  AND  SO  GREAT  A  COMPLEXITY.


1. GENES  ARE  INTERRUPTED  IN  GENE  SEQUENCE  WITH  ALTERNATE  RNA  SPLICING.  BY  NON-CODING  SEQUENCES.  CALLED  “INTRONS”— KINDA  NONSENSE.


FOR  EXAMPLE:


I  COULD  SAY “THIS  COURSE  IS  GOOD”— THAT’S  INFORMATION.


BUT  IN  DNA  THAT  CODES  FOR  “THIS  COURSE  IS  GOOD”  MIGHT  BE  INTERVENING  WORDS—


THIS  TEACHING  COMPANY,  HAIR  FOLIC,  LEFT  TOE,  COURSEPRESIDENT,  VICE  PRESIDENT  OF  SENATE,  ISDIRT,  AIR,  WATER,  GOOD.”


NOW  WE  HAVE  TO  GET  RID  OF  WORDS  TO  MAKE  SENSE  OF  IT  ALL.


THIS  IS  DONE  BY  NUCLEUS. 


WE  HAVE  TO  CUT,  SLICE,  IN  NUCLEUS.


WE  COULD  PUT  TOGETHER  “THIS  COURSE  GOOD”  AND  LEAVE  OUT  ‘IS’— OR  “THIS  IS  GOOD.”


WE  CALL  IT  ALTERNATE  SPLICING.


AND  IT  HAPPENS  TO  MAKE  PROTEINS.


IN  FACT  EVERY  PROTEIN  CODING  GENE  HAS  INTRON - INTERVENING  SEQUENCES— AND  CODING  REGIONS  CAN  BE  MISS-AND-MATCH  TOGETHER.


EACH  CODING  GENE  IN   HUMANS  GIVES  ABOUT   5  PROTEINS.


SO  WE  DON’T  JUST  HAVE  24,000  PROTEIN CODING   GENES,  WE  HAVE  ABOUT  120,000  DIFFERENT  PROTEINS.


2.  POST-TRANSLATIONAL  MODIFICATION


AFTER  A  CODING  PROTEIN  FOLDS  INTO  ITS  SHAPE  OTHER  THINGS  HAPPEN  TO  IT,  SUGAR  COATING  CAN  HAPPEN,  LIKE  A  SUGAR  COATED  DONUT.  SO  SUGARS  CAN  BE  PUT  ON  TO  PROTEINS.  SO  WE  HAVE  A  WHOLE  BUNCH  OF  GENES  AND  PROTEINS  WITH  SUGAR.  THREE  SUGARS  IN  ONE  PLACE,  FIVE  IN  ANOTHER  PLACE,  WITH  DIFFERENT  FUNCTIONS.


VERY  OFTEN  PROTEINS  ACT  AS  A  FLAG  OUTSIDE  THE  CELL.  SO  A  CELL  BINDS  TO  ANOTHER  CELL - IMPORTANT  IN  CANCER  RESEARCH.


SO  MANY  PROTEINS  CAN  BE  MADE,  SO  MAKING  A  PROTEIN  IS  NOT  ENOUGH,  YOU  CAN  ADD  THINGS  TO  IT  TO  CHANGE  ITS  FUNCTION  AND  STRUCTURE.


3.  THERE  IS  A  CHUNK  OF  THE  98%  HUMAN  GENOME  THAT  ACTUALLY  MAKES  RNAs  THAT  DON'T  GET   OUT  OF  THE  NUCLEUS - THEY  STAY  IN - THEY’RE  CALLED  microRNA,  AND  VERY  RECENTLY  DISCOVERED [AS OF 2007],  THEY  ARE  NOT  YET [2007]  IN  THE  TEXT  BOOKS.


HUMANS  MAKE  A  LOT  OF  THEM.


AND  THESE  RNA  MAYBE  INVOLVED  IN  GENE  REGULATION - TURNING  A  GENE  ON  OR  OFF,  AND  A  GENE  MAKING  A  PROTEIN  OR  NOT  MAKING  A  PROTEIN,  MAKING  A  messenger  RNA  OR  NOT  MAKING  A  messenger  RNA.


WE  ARE  NOT  SURE [AS OF 2007] WHAT  ALL  RNA  ARE  DOING  BUT  HUMANS  MAKE  A  LOT  OF   THEM,  AND  THEY  ARE  OBVIOUSLY  INFORMATION  AS  PART  OF  THE   GENOME.


SCIENTISTS  USE  TO  SAY  THE  PART  OF  THE  98%  OF  GENOME,  THAT  DOES  NOT  CODE  FOR  PROTEINS  WAS  JUNK!  WELL  THE  JUNK  YARD  DOES  HAVE  SOME  GENES  THERE,  AND  THE  GENES  ARE  microRNA  AROUND  THE  NUCLEUS— SOMETHING  PRETTY  IMPORTANT  FOR  GENES.


SO  HUMANS  DO  MUCH  MORE  WITH  GENES  THAN  WE  EVER  THOUGHT!


THAT  FRONTIER  WAS  REALIZED  WHEN  THE  SIMPLE  “mycroplasma GENTITALIUM— 482  GENES,  LIVES  IN  THE  GENITAL  AREA.


THIS  GENOME  IS  THE  SMALLEST  IN  NATURE [UP  TO  2007] - IT  HAS  482  GENES.


USING  TECHNOLOGY  OF  MANIPULATING  GENES,  SCIENTISTS  HAVE  BEEN  ABLE  TO  ACTIVATE  ONE  AT  A  TIME.  AND  ASK  THE  FOLLOWING  QUESTION,  “DOES  THE  CELL  SURVIVE?”


YOU  TAKE  GENE  ONE  AND  KNOCK  IT  OUT.  YOU  ASK  THE  CELL,  “ARE  YOU  STILL  ALIVE?”  IF  SO,  IT  DOES  NOT  NEED  THAT  GENE.


IF  THE  CELL  DIES,  THAT  GENE  WAS  NEEDED!  


THE  END  RESULT,  IT  WAS  FOUND  100  GENES  WERE  NOT  NEEDED - 382  WAS  ALL  THAT  CELL  NEEDED  TO  SURVIVE  AND  LIVE!


ALL  382  WERE  ESSENTIAL  FOR  LIFE!


GENES  FOR  CODING  PROTEINS  FOR  BASIC  CELL  STRUCTURE,  RIBOSOME,  ENZYMES,  MAKING  RNA  ETC.  THINGS  ALL  CELLS  HAVE  TO  DO.


CRAIG  VENTER  AND  HIS  COLLEGES  IN  PRIVATE  ENTERPRISE,  ARE  TRYING  TO  MAKE  THESE  382  GENES  IN  THE  CHEMISTRY  LAB.


SYNTHETIC  BIOLOGY!


A  T  G  C


TELL  THE  MACHINE  TO….. TINKER-TOY  CHEMISTRY—— PUT  WITH  T    G  WITH  C


YOU  CAN  MAKE  382  GENES  INDISPENSABLE  FOR  LIFE——  A  VERY  SMALL  BACTERIUM  LIVING  IN  THE  GENITAL  TRACK,  BUT  LIFE!  


THEN  THEY  WANT  TO  PUT  ALL  THESE  GENES  TOGETHER - 382  IN  A  GENOME - PUT  THEM  IN  AN  EMPTY  CELL  AND  MAKE  LIFE.


IS  THIS  JUST  A  STUNT?  NO!


BECAUSE  IF  YOU  CAN  DO  THAT,  YOU  CAN  TAKE  ANY  GENE  YOU  WANT  AND  WELL…. MAKE  SOME  TO  MAKE  PLASTIC,  AND  MANY  MORE  THINGS.  


YES  COULD  MAKE  RICIN  WHICH  IS  VERY  TOXIT— biological  WARFARE!


A  NEW  FIELD  IS  CALLED  SYNTHETIC  BIOLOGY— MAKING  ARTIFICIAL  CHROMOSOMES,  MAKING  DNA,  BECAUSE  WE  KNOW  GENOME  SEQUENCES  AND  PUTTING  INTO  EMPTY  CELL  AND  DO  THE  THINGS  YOU  WANT  IT  TO  DO.


KNOWLEDGE  OF  DNA  SEQUENCING;  KNOWLEDGE  OF  DNA  IN  GENERAL,  HAS  ALLOWED  SCIENTISTS  TO  MANIPULATE  IT.


End Quote


…………………………….



WELL  QUITE  THE  INSIGHTS  INTO  WHAT  WE  ARE  FINDING  OUT  ABOUT  THE  DEPTH  OF  LIFE  ITSELF—— GOD  IS  THE  GREATEST  SCIENTIST!


MAN  COULD  NOW  MANIPULATE  TO  THE  DETRIMENT  OF  HUMAN  LIFE  ON  EARTH.


THERE  IS  THE  SIDE  OF  GOOD  USE  AND  ALSO  THE  SIDE  OF  EVIL  USE.  


BUT  I  WANT  YOU  TO  CONCENTRATE  ON  THE  MASTERFUL  PHYSICAL  SCIENCE,  TO  ALL  THIS,  THAT  PROVES  THERE  MUST  BE  A  MASTERFUL  MIND  BEHIND  IT  ALL.


THE  PUTTING  OF  DNA  CODES  ETC.  INTO  THE  RIGHT  AMOUNT  AND  ORDER,  MAKES  AN  ELEPHANT,  OR  A  LION,  OR  AN  OWL,  OR  A  HORSE,  OR  A  DOG,  OR  AN  EAGLE,  OR  A  DOLPHIN,  OR  A  GREAT  WHALE  AND  ON  AND  ON  WE  COULD  GO.


YES  AND  ALSO  MAKING  A  HUMAN  PERSON.


BUT  SCIENCE  CAN  ONLY  LOOK  AT  THE  PHYSICAL,  HENCE  THEY  WONDER  WHY  OUR  BRAIN  CAN  DO  THINGS,  INVENT  THINGS,  MAKE  THINGS,  THAT  NO  ANIMAL  CAN  COME  CLOSE  TO  DOING.  ONLY  MANKIND  CAN  HAVE  A  SENCE  OF  RIGHT  AND  WRONG.  AN  ANIMAL  CANNOT  UNDERSTAND  WHAT  IS  SIN.  ANIMALS  CANNOT  SIN!  BUT  HUMANS  CAN!  HUMANS  ALONE  CAN  DETERMINE  TO  SET  DOWN  A  CODE  OF  MORAL  CHARACTER  WITHIN  ITS  SOCIETY,  BREAK  IT  AND  A  PENALTY  IS  FORTHCOMING.


ONLY  HUMANS  CAN  HAVE  CONTACT  WITH  REAL  MIND-SET  TO  BE  WITH  A  GOD  THAT  WANTS  TO  BE  WITH  THEM.  THEY  ALONE  HAVE  A  MIND  THAT  CAN  CONNECT  WITH  GOD,  ADMIT  HE  LIVES  AND  WORKS  IN  ALL  THIS  WORLD  CONTAINS  AND  THE  SAME  FOR  THE  UNIVERSE.


THE  GREATEST  PROOF  THAT  A  GOD  BEING  EXISTS,  IS  THE  PHYSICAL  STUFF  WE  ARE  GETTING  TO  UNDERSTAND  MORE  AND  MORE,  IN  OURSELVES,  HOW  WE  ARE  MAKE,  AND  THEN  HOW  THE  UNIVERSE  IS  BUILT.


BOTH  ARE  BLOWING  OUR  MINDS  IN  THE  WONDERMENT  OF  IT  ALL.


BUT  THERE  IS  SOMETHING  THAT  HUMANS  HAVE  THAT  HAVE,  IN  A  DIFFERENT  WAY,  THAN  OTHER  LIVING  CREATURES——  THE  IS  A  SPIRIT  IN  MAN!


IT  IS  INVISIBLE—— IT  IS  “SPIRIT”  NOT  PHYSICAL;  NO  IT  IS  NOT  GOD’S  HOLY  SPIRIT;  A  SPIRIT  WE  ARE  BORN  WITH;  IT’S  UNITED  WITH  OUR  BRAIN,  AND  ALL  THINGS  BEING  NORMAL,  WE  CAN  THINK,  AND  PLAN,  AND  WORK,  AND  DO  ALL  THAT  HUMANS  CAN  DO,  WHICH  ANIMALS  CAN  NOT  DO.


I’D  GIVE  YOU  MILLION  YEARS  OR  MORE  MILLIONS—— YOU  PUT  OUT  120  MONKEY  ON  AN  ISLAND,  WITH  ENOUGH  FOOD,  WATER,  AND  JUST  ALL  THEY  NEED  TO  LIVE  A  SMOOTH  PLEASANT  LIFE——  I  GIVE  THE  BEST  COMPUTERS  IN  THE  WORLD,  NEVER  RUN  DOWN,  NEVER  CRASH——  I  GIVE  YOU  A  MILLION  YEARS;  AND  THOSE  MONKEYS  WILL  NEVER  EVER  WRITE  WIKIPEDIA !   


 GOD  DOES  EXIST  AND  ONLY  THE  FOOL  HAS  SAID  IN  HIS  HEART  THERE  IS  NO   GOD!


YES  THAT  SENTENCE  IS  IN  THE  HOLY  BIBLE.


YOU  NEED  TO  READ  MY  IN-DEPTH  STUDY  CALED  “A  CHRISTIAN’S  DESTINY”  AND  FIND  OUT  WHY  YOU  ARE  HERE—- THAT  STUDY  ALONE  WILL  BLOW  YOUR  MIND!


YOU  WILL  FIND  IT  UNDER  THE  “SALVATION”  SECTIONS  OF  THIS  WEBSITE.



WONDER  OF  GENETICS  


ISOLATING  GENES  AND  DNA


DAVID  SADAVA  Ph. D.  From  the  “Teaching  Company” - 2007


Quote:


MY  OPENING  STORY  IS  ABOUT  MUSCULAR  DYSTROPHY  [MS].


THE  FIRST  DESCRIPTION  OF  MS  WAS  FROM  GILLAUME  AMEND  DUCHENNE [1806 - 1875].


HE  NOTICED  PROGRESSIVE  MUSCLE  WASTING  AT  THE  PELVIC  AND  CALF  MUSCLES  BEFORE  AGE  5,  AND  THE  INABILITY  TO  WALK  BEFORE  AGE  12.  THIS  SPREAD  TO  OTHER  MUSCLES  AND  DEATH  IN  THE  20s  DUE  TO  BREATHING  MUSCLES  NOT  ABLE  TO  FUNCTION,  AND  WOULD  JUST  GIVE  OUT.


THIS  MS  IS  INHERITED  AS  A  RECESSIVE  ALELE  ON  THE  X  CHROMOSOME…… MOST  COMMON  IN  MALES—- ONE  IN  3,500  BIRTHS.  IF  YOU  THINK  THAT  IS  LOW  REMEMBER  THERE  ARE  ABOUT  4  MILLION  BIRTHS  IN  THE  USA  A  YEAR,  SO  THAT’S  OVER  ONE  THOUSAND  BOYS  BORN  WITH  THIS  DISEASE.


THE  TREATMENT  REMAINS  SYMPTOMATIC,  THAT  IS  BRACES  AND  WHELL  CHAIRS  AND  VENTILATORS  TO  HELP  THEM  BREATH,  THERE  IS  NO  CURE  [AS  OF  2007].


FOR  DECADES  SCIENTISTS  HAD  LOOKED  IN  THE  MUSCLE  TISSUE,  FOR  A  DIFFERENCE  IN  THE  NORMAL  MUSCLE  AND  THE  MUSCLES  OF  THOSE  WITH  MS.


THERE  ARE  COMMON  PROTEINS  IN  THE  MUSCLES.


THEY  KNEW  MUSCLE  FIBRE  FELL  APART  IN  MS  PATIENTS.  NO  GOOD  INTEGRITY,  AND  GET  REPLACED  WITH  FATY  TISSUE  AND  NON-MUSCLE  FIBRE  TISSUE.


BUT  THEY  COULD  NOT  FIND  THE  DIFFERENCE  IN  THE  MUSCLES  PER  SE  WITH  THOSE  WITH  MS  AND  THOSE  WITH  NO  MS.


IT  WAS  LIKE  LOOKING  FOR  A  NEEDLE  IN  A  HAY-STACK!


BUT  METHODS  FOR  ANALYZING  DNA  AND  CHROMOSOMES  TOOK  A  DRASTIC  FORWARD  STEP  IN  THE  1980s.


BY  THE  MID-80s  SCIENCE  WAS  READY  TO  TAKE  ANOTHER  APPROACH  TO  MS.  LET’S  FIND  THE  GENE  FIRST  AND  THEN  FIGURE  THE  PROTEIN—— CALLED  REVERSE  GENETICS—— THE  GENE  ISOLATED  BEFORE  THE  PROTEIN.


THE  TYPICAL  WAY  WAS  TO  FIND  THE  PROTEIN  THEN  FIND  THE  GENE.  BUT  NOW  IT  WAS  FIND  THE  GENE  FIRST.


AT  THE  HARVARD  MEDICAL  SCHOOL,  A  SCIENTIST  LOUIS  KUNKEL  AND  COLLEGES,  SAW  A  BOY  WITH  MS,  AND  WHEN  THEY  LOOKED  AT  HIS  CHROMOSOME  UNDER  THE  MICROSCOPE,  THEY  SAW  THIS  BOY  WAS  MISSING  A  SMALL  PIECE  OF  DNA  IN  HIS  X  CHROMOSOME.


THERE  WAS  A  WOMAN  WHO  WAS  XY [Y  BEING  FOR  MALE]  IN  HER  CHROMOSOME,  AND  THEY  SAID  SHE  SHOULD  BE  MALE,  BUT  THERE  WAS  A  PIECE  MISSING  IN  THE  Y  AND  SO  HE  WAS  A  SHE.


LIKEWISE  KUNKEL  FOUND  A  PIECE  MISSING  IN  THIS  BOY’S  X  CHROMOSOME,  “O  THAT   MIGHT  BE  THE  GENE  FOR  NORMAL  MUSCLE  INTEGRITY  THAT’S  MISSING  IN  THIS  CASE  WITH  THIS  MS  BOY!”


BY  1985  THEY  HAD  ISOLATED  THE  GENE  THAT  WAS  MISSING  IN  MUSCULAR  DYSTROPHY.


THE  DYSTROPHIN  GENE  AS  THEY  CALL  IT  IS  HUGE!  IN  FACT  IT  IS  THE  LARGEST  GENE  IN  THE  HUMAN  GENOME—— IT  HAS  2.5  MILLION  BASE  PAIRS;  AND  m[messenger]RNA  IS  14,600  BASE  PAIRS.


THE  AVERAGE  GENE  IS  27,000  BASE  PAIRS.


THE  messengerRNA  WHICH  MAKES  THE  COPY  THAT  GOES  TO  THE  RIBOSOME  IS  14,600  BASE  PAIRS  LONG;  ONE  IS  HUGEY  LONG,  AND  ONE  WAY  SHORTER  IN  COMPARISON.


WE  HAVE  “INTRONS”— INTERVENING  SEQUENCES— THIS  EXTRA  STUFF  WE  HAVE  TO  GET  RID  OF  BY  SPLICING  ETC.  THE  GENE  IS  IN  79  PIECES,  AND  WE  HAVE  TO  GET  RID  OF  78.


COMPLICATED  SPLICING  THAT  GOES  ON  IN  THE  NUCLEUS  OF  THE  GENE,  BUT  IT  DOES  PRETTY  WELL.


NOW  ONCE  YOU  HAVE  THE  GENE  HOW  ARE  YOU  GOING  TO  GET  THE  PROTEIN?


RECOMBINANT  DNA—— WE  TAKE  THIS  GENE  AND  PUT  IT  INTO  A  BACTERIAL  CELL  OR  HUMAN  CELL,  THAT  DOESN’T  HAVE  THE  GENE  AND  ALLOW  IT  TO  EXPRESS  ITSELF,  AND  LOW  AND  BEHOLD  THEY  HAD  THE  PROTEIN,  CALLED  DYSTROPHIN  PROTEIN.


IT  IS  0.002%—— TWO  THOUSANDTH   OF  MUSCLE  PROTEIN!


IT  REALLY  IS  A  NEEDLE  IN  A  HAY-STACK.  BUT  IT’S  A  VERY  IMPORTANT  PROTEIN,  THIS  DYSTROPHIN  PROTEIN—- IT  CONNECTS  MUSCLE  FIBRE  TO  THE  OUTSIDE  OF  THE  MUSCLE  CELL.


AND  SO  WHEN  THE  MUSCLE  CONTRACTS,  IF  THIS  CONNECTING  THING  IS  NOT  THERE  THE  MUSCLE  LOOSES  ITS  INTEGRITY;  ULTIMATELY  THE  MUSCLE  DIES.  FATY  TISSUE  AND  OTHER  BAD  STUFF  COMES  IN  TO  REPLACE  IT.


BEFORE  RECOMBINANT  TECHNOLOGY  THEY  COULD  NOT  HAVE  DONE  IT  THIS  WAY.


GENE  FIRST  AND  THEN  THE  PROTEIN!


NOW  THEY  IDENTIFIED  THE  GENE.  NOW  THEY  HAVE  THE  PROTEIN!


SO  WHAT?


YOU  READ  IN  PAPERS,  “SCIENTISTS  IDENTIFY  GENE  AND  PROTEIN  RESPONSIBLE  FOR……” WHATEVER.


AND  YOU  SAY  “THEN,  THEN,  THEN……”


IN  MS  THE  APPROACH  NOW  IS  TO  TRY  TO  GET  THE  BODY  TO  MAKE  THE  MISSING  PART  OF  THE  X—— DYSTROPHIN.


THERE  IS  A  PROTEIN  VERY  SIMILAR—— UROTROPHIN.


IT  CAN  GO  INTO  THE  MUSCLE  AND  REPLACE  DYSTROPHIN. BUT  THE  BODY  MAKES  LITTLE  OF  IT.


THERE  IS  NOW  A  HUGE  EFFORT  TO  DEVELOP  DRUGS  THAT  WILL  HIPE  UP  THE  BODY  TO  MAKE  UROTROPHIN  THAT  CAN  REPLACE  DYSTROPHIN.


THIS  COULD  NEVER  HAVE  HAPPENED  IF  WE  DID  NOT  KNOW  WHAT  DYSTROPHIN  WAS.


SECOND— ADDING  BACK  THE  ENTIRE  GENE—— GENE  THERAPY—— TAKING  GOOD  GENES  AND  ADDING  IT  BACK  TO  THE  DISEASED  TISSUE.


THIS  WHOLE  FIELD  IS  CALLED—  MOLECULAR  MEDICINE.


BACK  TO  COMPARING  DNA


SOL  SPIEGELMAN [1914 - 1983]  GAVE  US  IN  THE  1960s  WHAT  IS  CALLED  HYBRIDIZATION  TECHNIC.


SUPPOSE  DNA  HAS…. WELL  TO  MAKE  IT  EASY— AAAGGGCCCTTT


WE  UNDERSTAND  THE  OTHER  STRAND  AS  ITS  COMPLIMENT—


TTTCCCGGGAAA


NOW  IS  THAT  GENE  KNOWN  IN  SOME  DNA  WE  HAVE?


YOU  MAKE  THE  OPPOSITE 


TTTCCCGGGAAA


YOU  TAKE  THAT  AND  PUT  IT  ON  SOME  FILTER  PAPER  OR  STATIONIZE  IT  IN  SOME  WAY.


WE  TAKE  OUR  UN-KNOWN  DNA  AND  UN-ZIP  IT.  ALL  THE  DNA  WASHES  OVER  IT  AND  THE  ONLY  UNKNOWN  DNA  TO  BIND  TO  IT  IS  THE  COMPLIMENT  DNA—— AAAGGGCCCTTT


IF  NOTHING  BLINDS  TO  IT  THEN  OUR  OUTSIDE  DNA  DOES  NOT  HAVE  


AAAGGGCCCTTT


WE  ARE  LOOKING  FOR  “COMPLIMENT”  DNA  ON  THE  FILTER  PAPER  AND  THE  ONE  FROM  A  DIFFERENT  SOURCE— HYBRID  DNA.


IT’S  LAB  WORK.  HYBRID— ONE  DNA  FROM  ONE  PLACE,  ONE  DNA  FROM  ANOTHER  PLACE,  AND  HAVING  THEM  BIND.


SO  BACK  TO  KUNKEL’S  DILEMA  OF  MS.


KUNKEL  HAD  AN  INTACT  X  CHROMOSOME  AND  THE  ABNORMAL  X  CHROMOSOME,  MISSING  SOME  DNA.


HE  TOOK  THE  LONG  PART  OF  THE  CHROMOSOME  AND  HYBINATED  THEM  TO  EACH  OTHER.  ONE  STRAND  FROM  THE  MS  PATIENT  AND  ONE  STRAND  FROM  NORMAL  DNA.


THEY  MATCHED,  EXCEPT— A  LOOP  HAPPENED  WHERE  THE  MISSING  DNA  WAS— THERE  WAS  NO  COMPLIMENT  TO  BIND  TO.


THEY  STRUCK  OUT  THE  LOOP  PUT  IN  A  CLONING  VECTOR  AND  THEY  HAD  THE  GENE.


[IF  YOU  ARE  GETTING  ALL  THIS  YOUR  DOING  BETTER  THAN  ME - Keith Hunt]


THAT  IS  HOW  THEY  FOUND  THE  GENE  IN  MS……..


DNA  LIBRARIES


RAPID  SCREENING  OF  THE  GENOME  CAN  BE  DONE  BY  DNA  LIBRARIES— USED  FOR  RAPID  SCREENING  OF  GENOME.


IT’S  NOT  A  LIBRARY  OF  BOOKS  OF  DNA.


IT’S  A  VOLUME  OF  GENO  ALL  DISPLAYED  IN  SOME  WAY.


DNA  LIBRARIES  IS  MADE  BY  GENE  CLONING.


HOW?  WHY?


WHY  WE  DO  IT  IS  THE  FOLLOWING:


FOR  EXAMPLE— MS  IN  THESE  BOYS.


SURE  THEY  WERE  MISSING  A  SMALL  PART  OF  THE  X  CHROMOSOME.  WERE  THEY  MISSING  ALL  OF  THAT  DYSTROPHIN  GENE?  THAT  LOOP  THAT  KUNKEL  SAW;  WAS  THIS  THE  WHOLE  GENE?  THEY  WERE  MISSING  PART  OF  THE  PROTEIN  AND  IF  YOU  MISS  SOME  IT  DOES  NOT  FUNCTION  AS  IT  SHOULD  IF  ALL  WAS  THERE.  IF  ONLY  PART  OF  THE  PROTEIN  IS  THERE,  IT  DOES  NOT  FOLD  CORRECTLY  AND  DOES  NOT  DO  WHAT  IT  IS  SUPPOSED  TO  DO.


SO  WHERE  WAS  THE  REST  OF  THE  GENE  AND  HOW  ARE  THEY  GOING  TO  FISH  IT  OUT?


YOU  TAKE  THE  GENOME  AND  CUT  IT  INTO  PIECES.


YOU  TAKE  EACH  ONE  OF  THESE  PEICES  AND  RANDOMLY  PUT  IT  INTO  A  VECTOR  FOR  CLONING.  SAY  THE  GENOME  IS  RED — WE  HAVE  PART  CIRCLES  OF  RED,  BUT  NOW  WE  ADD  A  VECTOR,  SAY  IT  IS  BLUE.  WE  HAVE  CIRCLES  OF  RED  WITH  A  PART  THAT  IS  BLUE— THE  VECTOR.


WE  CAN  HAVE  THOUSANDS  OF  VECTORS  WITH  A  GENE  IN  IT— SAY  A  HUMAN  GENE—  SAY  WE  HAVE  24,000.  WE  PUT  THEM  INTO  BACTERIA— 24,000.


WE  GROW  THEM  UP  AS  LITTLE  COLONIES,  YOU’VE  SEEN  IT  IN  YOUR  KITCHEN  IF  YOUR  NOT  CAREFUL,  LIKE  FUNGI  COLONIES. 


EACH  COLONY  HAS  A  HUMAN  GENE  IN  IT.


WE  CAN  TAKE  DNA  FROM  EACH,  SEPARATE  THE  TWO  STANDS;  USE  A  PROBE,  LIKE  DYSTROPHIN  GENE— WELL  HALF  OF  IT  WE  SEND  IT  TO  BIND,  BUT  ONLY  BINDS  WHERE  IT  CAN;  YET  IT  WILL  FISH  OUT  THE  REST  OF  THE  GENE  WITH  IT.


[GOOD  FOR  YOU  IF  YOU  GET  ALL  THIS,  MY  MIND  AIN’T  SO  SCIENTIFIC - Keith Hunt]


IT’S  LIKE:


WHOLE  GENE ——————----


PROBE —————  HALF  GENE


PROBE  ATTACHES  TO  THE  WHOLE  GENE,  BUT  ONLY  WHERE  IT  CAN,  BUT  IT  PULLS  OUT  THE  REST  OF  THE  GENE  FROM  THE  BACTERIAL  CELL.


A  BEAUTIFUL  TECHNIC!


[WELL  DAVID  SADAVA  SAY  IT  IS;  HE’S  THE  Ph.D. GUY  SO  I  GUESS  IT  IS  -  Keith Hunt]


PROBLEM:


WE  HAVE  24,000  BACTERIAL  COLONIES.  KINDA  A  HASTLE  TO  DO.


ONCE  WE  HAVE  IDENTIFIED  THE  COLONY  THAT  HAS  THE  ENTIRE  GENE,  WE  CAN  PICK  THAT  COLONY  OUT,  PUT  THE  COLONY  CELLS  INTO  A  LIQUID  MEDIUM  AND  BY  TOMORROW,  WE  HAVE  A  LOT  OF  THAT  GENE.  WE  GROW  A  LOT  OF  THE  CELLS  THAT  HAVE  THE  VECTOR,  THAT  HAS  THE  GENE  IN  IT.  WE  CAN  RE-ISOLATE  THAT  VECTOR,  BURST  OPEN  THE  CELL,  TAKE  OUT  THE  VECTOR  THAT  HAS  THE  HUMAN  GENE  IN  IT;  AND  BECAUSE  THE  VECTOR  WAS  CREATED  BY  RECOMBINANT  DNA  TECHNICS  WHEREBY  YOU  USE  A  RESTRICTION  ENZIME,  WE  TAKE  THE  SAME  RESTRICTION  ENZIME,  WE  CAN  CUT  OPEN  THE  VECTOR  AND  OUT  POPS  THE  GENE.


A  TERRIFIC  WAY  TO  ISOLATE  A  HUMAN  GENE  THAT’S  IN-TACKED.


IT’S  CALLED  A  HUMAN  GENE  LIBRARY.


[WELL  IT’S  TERRIFIC  FOR  SCIENTISTS  WITH  Ph.D……. FOR  ME  ANND  MAYBE  YOU  IT  KINDA  GOES  OVER  MY  HEAD - Keith Hunt]


LIBRARIES  HAVE  NOW  BEEN  MINIATURIZED  INTO  DNA  MICROARRAY.


WE  DON’T  HAVE  TO  CLONE.


THE  SILICONE  CHIP  WAS  A  MASTERFUL  INNOVATION  IN  ELECTRONICS  IN  THE  LATE  20TH  CENTURY;  ELECTRIC  CIRCUITS  STAMPED  ON  IT  IT.


MICRO-CHIP  DNA  IS  A  SMALL  GLASS  YOU  PUT  DNA  ON  IT…….


NOW  THEY  HAVE  ALL  24,000  GENES  ON  THEM  ARRAYED  IN  A  ROW.


GLASS  PROBES  FOR  ALL  24,000  GENES.


NOW  WHY  WOULD  YOU  WANT TO  LOOK  AT  ALL  24,000  GENES?


WELL— IS  THE  PATIENT  MISSING  A  GENE?  IF  IT  DOES  NOT  FIND  ITS  PARTNER,  THAT  PERSON  IS  MISSING  A  GENE.


WE  CAN  SCREEN  FOR  MUTATIONS  IN  DNA.


YOU  CAN  ALSO  HYBRANIZE  RNA.


WE’RE  USING  FANCY  EQUIPMENT  TO  SEE  ALL  THIS,  WE’RE  NOT  LOOKING  AT  IT  UNDER  A  MICROSCOPE;  A  LASER  SCANNING  OVER  IT,  AND  SUCH  LIKE.


IF  WE  TAKE  A  TISSUE  AT  A  CERTAIN  TIME  IN  ITS  LIFE,  WE  TAKE  ALL  THE  RNA - messengerRNA,  THOSE  ARE  THE  RNA  THE  TISSUE  IS  EXPRESSING  AT  THAT  TIME.  DIFFERENT  RNA  AT  DIFFERENT  TIMES.  THE  RED  BLOOD  CELL  MAKES  THE  RNA  FOR  HEMOGLOBIN;  THE  HAIR  CELL  THE  RNA  FOR  HAIR  ETC.    


WE  TAKE  ALL  THE  RNA  ON  A  CIP  SO  TO  SPEAK,  WE  CAN  FIND  ALL  THE  ONES  BEING  EXPRESSED,  BY  THIS  TISSUE  AT  THAT  TIME.  SO  DIFFERENT  EXPRESSIONS  AT  DIFFERENT  TIMES——  I  DO  NOT  HAVE  HAIR  GROWING  OUT  OF  MY  BONE  MARROW  OR  BLOOD  COMING  OUT  OF  MY  HEAD.


THESE  HAVE  GREAT  SIGNIFICANCE!


EXAMPLE:   


BREAST  CANCER - THE TUMOR - WHAT  STAGE  IS  IT  AT?  IS  IT  LOCALIZED  OR  GOING  TO  SPREAD?


IF  IT  LOOKS  LIKE  IT  HAS  NOT  SPREAD,  SURGERY  IS  DONE,  AND  MAYBE  “GOT  IT  ALL.”


BUT  THAT  CAN  BE  A  QUESTION— THE  TUMOR  MAYBE  HIDING  IN  OTHER  PLACES— IT’S  SPREAD.


A  SMALL  TUMOR  MAY  HAVE  ABOUT  A  BILLION  CELLS.


WHAT  PHYSICIANS  LIKE  TO  KNOW  IS  HAVE  THEY   GOT  IT  ALL?  LOOKING  AT  THAT  TUMOR,  IS  THERE  SOMETHING  IN  IT  THAT  SAYS,  “I’M  THE  SPREADING  TYPE”  OR  ONE  THAT  SAYS  “I’M  ALL  HERE,  I’M  NOT  SPREADING.”  


UNDER  THE  MICROSCOPE  THE  CELLS  LOOK  ALIKE.  UNDER  CHEMICAL  TESTING  WE  MAY  FIND  THE  CELLS  HAVE  SPREAD,  SO  AFTER  SURGERY  WE  TREAT  WITH  RADIATION  OR  DRUGS  TO  KILL  CELLS  ELSEWHERE  IN  THE  BODY.


DR. LAURA VAN’T VEER,  AT  THE  NETHERLANDS  CANCER  AGENCY——


SHE  TOOK  A  BIOPSY  FROM  BOTH  TUMOR  IN  RETROSPECT,  FROM  NOT  SPREADING  AND  FROM  ONE  THAT  DID  SPREAD.


SHE  ASKED  WHICH  WERE  EXPRESSED.  SOME  GENES  EXPRESSED  MORE  IN  SPREADING  TUMOR;  SOME  GENES  EXPRESSED  MORE  IN  “NOT”  SPREADING  TUMOR.


SHE  HAD  A  GENE  EXPRESSING  SIGNATURE,  IF  DONE  EARKY  ON.


SO  DO  GENE  EXPRESSING  PROBE  AS  DESCRIBED  BEFORE,  YOU  CAN  KNOW  WHAT  YOUR  DEALING  WITH—- EXPRESSION  TO  SPREAD  OR  NOT  TO  SPREAD.


SYNTHETIC  DNA  CAN  BE  USED  TO  MAKE  NEW  GENES  AND  MUTATIONS.


CHEMISTS  KNOWING  THE  GENETIC  CODE  CAN  MAKE  IN  THE  LAB  ONE  BY  ONE  STEP  INTO  GENES;  HENCE  ALSO  MAKING  MUTATIONS.


WE  HAVE  AN  ENZIME  THAT  HAS  THIS   FUNCTION,  WHAT  IF  WE  HAVE  IT  FOLD  IN  A  DIFFERENT  WAY,  WILL  IT  HAVE  A  DIFFERENT  FUNCTION?


SO  INSTEAD  OF  A A G   WE  MAKE   A G A   IN  OUR  AMINO  ACIDS.


WE  CAN  LOOK  UP  GENETIC  CODE  AND  CHANGE  GENES  AT  WILL;  WE  ARE  NO  LONGER  RELYING  ON  THE  ACCIDENTS  OF  MUTATION  IN  NATURE.


WE  CAN  CREAT  MUTATIONS  IN  THE  LABORATORY.


IN  THE  NEXT  LECTURE  WE  CAN  SEE  WHAT  HAS  BEEN  MADE  WITH  RECOMBINANT  DNA.


End Quote

……………….   



WELL  THAT  IS  GETTING  AT  THE  NITTY-GRITTY  OF  GENETICS;  HARD  TO  FOLLOW  IF  LIKE  ME  YOU  DID  NOT  TAKE  SOME  OF  THIS  IN  HIGH  SCHOOL.


WE  SHOULD  THOUGH  BE  ABLE  TO SEE  THE  DEPTH  OF  WHAT  SCIENTISTS  HAVE  AND  ARE  FINDING  OUT.


WE  ARE  INDEED  WONDERFULLY  MADE,  AS  IS  ALL  THIS  PHYSICAL  EARTH,  ALL  OVER  IT,  ON  IT,  AND  UNDER  IT.


TO  THINK  THAT  ALL  THIS  DNA  STUFF  JUST  KINDA  FORMED  ITSELF,  EVEN  GIVEN  MILLIONS  OF  YEARS  AS  EVOLUTIONISTS  WANT  TO  GIVE;  WITH  MISTAKES  IN  DNA  SOMETIMES  OF  THE  SMALLEST  AMOUNT  AS  IN  MUSCULAR  DYSTROPHY,  WE  SHOULD  HAVE  FOUND  UNDER  THE  GROUND,  MANY  MANY  MIXED  UP  HUMANS  AND  ANIMALS,  AS  DNA  WAS  TRYING  TO  FORM  ITSELF.


WE  HAVE  NOT  FOUND  THIS  IN  ARCHEOLOGY!


WE  HAVE  FOUND  PERFECTLY  FORMED  CREATURES  LARGE  AND  SMALL.


WE  HAVE  FOUND  NICELY  FORMED  SKELETONS  OF  HUMANS,  AND  SOME  WE  SEE  WITH  WOUNDS  FROM  WHICH  THEY  PROBABLY  DIED.


WITH  SLOW  EVOLUTION  WE  SHOULD  HAVE  FOUND  MIXED  UP  HUMANS  AND  ANIMALS,  AS  DNA  WAS  FORMING  ITSELF,  WITH  MANY  MISTAKES  ALONG  THE  WAY.  BUT  SUCH  IS  NOT  THE  CASE  AT  ALL.


THE  COMPLEXITY  OF  DNA,  messengerRNA,  THE  LITTLE  MACHINE  THAT  RUNS  ALONG A  STRAND  OF  DNA,  CORRECTING  MISTAKES…..ALL  THAT  WE  HAVE  LEARNT  IN  THESE  LECTURES,  IS  MIND-BENDING!


THEN  WE  HAVE  THE  LAW  OF  “AFTER  ITS  KIND”—— HORSES  DO  NOT  MATE  WITH  COWS;  DOGS  TO  NOT  MATE  WITH  CATS;  THE  SQUIRREL   DOES  NOT  MATE  WITH  THE  ROBIN;  A  CROCODILE  DOES  NOT  MATE  WITH  A  DOLPHIN,  AND  ON  AND  ON  WE  COULD  GO  WITH  EXAMPLE  AFTER  EXAMPLE.


WE  HAVE  THE  LAW  OF  GRAVITY—— HOW  ON  EARTH [PUN  INTENDED]  DID  GRAVITY  FORM  ITSELF,  TO  BE  JUST  RIGHT  FOR  LIFE  ON  EARTH?


WHY  ARE  WE  JUST  AT  THE  RIGHT  DISTANCE  FROM  THE  SUN,  SO  LIFE  ON  EARTH  CAN  EXIST?


WHY  CAN  MANY  THINGS  ON EARTH  MAKE  ALL  20  AMMINO  ACIDS,  BUT  HUMANS  CAN  ONLY  MAKE  12  OF  THEM,  AND  WE  MUST  GET  THE  REST  FROM  OUR  DIET?


THERE  IS  SO  MUCH  TO  LIFE  ON  THIS  PLANET;  AS  SCIENTISTS  DELVE  DEEPER  AND  DEEPER  INTO  WHAT  MAKES  LIFE,  THE  MORE  IT  SHOULD  AMAZE  US;  THE  MORE  IT  SHOULD  SAY  TO  US,  THERE  IS  A  MASTERMIND  BEHIND  IT  ALL—— THE  MORE  IT  SHOULD  TELL  US  THERE  IS  A  GOD,  WHO  MADE  THE  UNIVERSE,  AND  WHO  SET  PHYSICAL  LAWS  INTO  MOTION.


AS  A  KID  IN  A  SMALL  WELSH  VILLAGE,  I  SAW  ALL  THE  WONDERS  OF  NATURE  AROUND  ME.  I  WAS  FASCINATED  BY  THE  BUTTERFLY,  THE  CATERPILLAR,  THE  LADY-BUG,  THE  BIRDS,  AND  JUST  EVERYTHING  ALL  AROUND  ME.


MY  DAD  SENT  ME  TO  A  CHURCH  OF  ENGLAND  SCHOOL  WHEN  I  WAS  7  YEARS  OLD.   THAT  FIRST  SCHOOL  MORNING  WE  WERE  GIVEN  A  BIBLE,  AND  THE  TEACHER  TOLD  US  TO  OPEN  IT  UP  AT  PAGE  ONE.  SHE  READ  TO  US  “IN  THE  BEGINNING  GOD  CERATED  THE  HEAVENS  AND  THE  EARTH”  AND  CONTINUED  READING.


IT  WAS  LIKE  A  LIGHT  SWITCH  TURNED  ON,  THE  LIGHT  FLOODING  INTO  MY  MIND.  I  CAN  REMEMBER  LIKE  IT  WAS  YESTERDAY,  I  SAID,  “THAT’S  THE  ANSWER!  THAT’S  THE  ANSWER  TO  ALL  I  SEE  AROUND  ME— IT  IS  A  GOD  BEING  WHO  MADE  ALL  THIS!”


AS  THE  APOSTLE  PAUL  SAID  IN  HIS  LETTER  TO  THE  ROMANS,  THE  CREATION  SPEAKS  OF  THE  PROOF  THAT  GOD  EXISTS!


TRULY  ONLY  THE  FOOL  HAS  SAID  IN  HIS  HEART  THERE  IS  NO  GOD!    



END OF PART ONE



















No comments:

Post a Comment