آیا راهی برای ارتباط بین رشته های شیمی آلی و اپی ژنتیک وجود دارد؟ به نظر می رسد اینها سیب و پرتقال هستند، اما من سعی می کنم در این دوشنبه شب یک زاویه پیدا کنم. بیایید به جایزه نوبلی برویم که در سال 2012 برای فیزیولوژی یا پزشکی اعطا شد. دریافت کنندگان، شینیا یاماناکا و جان بی. گوردون به دلیل مشارکت در زمینه زیست شناسی سلول های بنیادی جایزه گرفتند. در اینجا خلاصه ای از “یادداشت های کلیف” از کارهایی که یاماناکا انجام داد آمده است. سلول بنیادی جنینی (ES) مربوط به بالای “منظره Waddington” است که در زیر نشان داده شده است.
تمایز به انواع بی‌شماری سلولی که در بافت‌های مختلف یافت می‌شوند، شبیه به توپی است که در بالا نشان داده شده است که در یکی از دره‌ها می‌لغزد. کشف سلول های بنیادی پرتوان القایی همان چیزی است که آزمایشگاه یاماناکا به آن معروف است. او و دانش‌آموزانش دریافتند که ترکیب ساده‌ای از عوامل پروتئینی وجود دارد که می‌تواند یک سلول متمایز (در پایین منظره) را بگیرد و دوباره به حالت پرتوان در بالای نمودار برنامه‌ریزی کند. این یک کشف قابل توجه بود که هیچ کس در زمان افشای آن نمی خواست باور کند. آزمایشگاه Jaenisch طول کشید تا آزمایش‌های Yamanaka را بازتولید کند تا جامعه تحقیقاتی به چندگانگی القایی بپردازد.
یک رابطه مفهومی با شیمی آلی در نظر گرفتن یک کلاس عجیب از واکنش ها با حالت های گذار دوشاخه است. کن هوک و همکارانش بررسی بسیار جالبی را در این مقاله منتشر کردند Angewandte چند سال پیش:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200800918/abstract
واکنش‌های دوشاخه با واگرایی مسیرها مشخص می‌شوند که به نوعی من را به یاد چشم‌انداز وادینگتون امروزی می‌اندازند. دین تانتیلو اخیراً در مقاله ای قابل تأمل نشان داد که مفهوم دوشاخه با بیوسنتز ترپن مرتبط است:
http://www.nature.com/nchem/journal/v1/n5/abs/nchem.287.html
در حالی که برخی ممکن است بگویند که این یک مفهوم نسبتاً مبهم و باطنی است، به نظر من کل این تجارت دوشاخه جذاب است. فقط به آن فکر کنید: واکنش هایی در کمین هستند که در آن آگاهی از وضعیت گذار در مرحله تعیین نرخ نه پیش بینی مسیر نهایی بنابراین اجازه دهید از شما بپرسم: چند بار (با انجام آزمایش‌های جنبشی دقیق) در مورد ماهیت کندترین مرحله واکنش خود «مطمئن» شدید و زمانی که توضیح گزینش‌پذیری تجربی دشوار بود، کاملاً گیج شده‌اید؟ این خیلی اوقات اتفاق نمی افتد، اما فکر می کنم همه ما می توانیم برخی از موقعیت های عجیب و غریب مانند این را به یاد بیاوریم. آیا ممکن است در زیر مجموعه ای از چنین رخدادهایی به انشعاب مشکوک شویم؟ بیایید با آن روبرو شویم، در اغلب موارد، ما سرنخ بسیار کمی در مورد مکانیسم داریم (به یاد بیاورید که جورج اولاه دوست دارد بگوید: “کسی هرگز نمی تواند مکانیسم یک واکنش را ثابت کند. فقط می توان آن را رد کرد”). و حالا در بالای آن دوشاخه داریم؟ تمام این تجارت شروع به یادآوری نقل قول به یاد ماندنی دان رامسفلد در مورد “ناشناخته های ناشناخته” می کند: