Barn 32 (Mawrth 2010): Genynnau dyn-firws, Botnets, Carbon Daearol

Wrth i beryglon ffliw moch gilio, diolch i’r drefn, a’r uned gymorth ar-lein gau siop i ddisgwyl am y pandemig nesaf – tybed sawl un ohonom sy’n sylweddoli i ba raddau y mae firysau wedi ein trechu’n llwyr ers miliynau o flynyddoedd. Yn wir, gellir dadlau fod pob un ohonom yn fwy o firws nag o berson! Yn 2001 cyhoeddwyd dilyniant DNA dyn. Cam symbolaidd gyda’r pwysicaf ym mhererindod deall dyn. Mewn hanner canrif roeddem wedi symud o’r darganfyddiad yn 1953, sef mai yn ein DNA y gorwedd yr holl wybodaeth faterol sy’n disgyn o genhedlaeth i genhedlaeth,  i’r darlleniad cyntaf o’r wybodaeth honno. Ynghanol yr holl ffanffer, roedd biolegwyr moleciwlar yn ofalus i bwysleisio er ein bod yn awr yn medru darllen yr holl “lyfr rysetiau” ein bod ymhell o’i ddeall.  Ond un peth a ddaeth yn amlwg yn syth. Canran fechan iawn, 1.5 %,  o’r cyfan oedd yn rysetiau “dynol”, sef ein genynnau. Daw dros 9% ohono yn uniongyrchol o’r llengoedd o firysau sydd wedi ein heintio ers dechrau bywyd. Yn wir mae 34% arall yn gwneud dim byd ond ymddwyn fel firysau mewnol hunangynhaliol o genhedlaeth i genhedlaeth. Os taw dyma “lyfr bywyd” pam fod cyn lleied yn perthyn i ni, a chymaint i firysau?  Dros y degawd diwethaf gwnaed camau breision i olrhain hanes yr agwedd hon – ac yn 2009 cyhoeddodd Frank Ryan, Virolution, llyfr awdurdodol ar y pwnc. Bu’n hysbys ers amser bod firws yn medru uno ei DNA â DNA ein celloedd ni. Er mai yn anaml iawn mae hyn yn digwydd i’r celloedd cenhedlu – yr wy a’r sberm – pan ddigwydd hynny fe erys yn rhan o bob cell i’r dyfodol.  Mae’n debyg mai dyma darddiad ein holl DNA “estron”. Pam nad ydy pwysau esblygiad yn clirio’r holl faich yma o’n hetifeddiaeth? Dadleua Ryan a’r biolegwyr esblygiad bod y fantais yn fwy na’r anfantais – dadansoddiad Darwinaidd clasurol. Un fantais yw ein bod wedi mabwysiadu genynnau firws at ofynion hanfodol ein cyrff.  Er enghraifft, ryw 40 miliwn o flynyddoedd yn ôl fe’n heintiwyd yn barhaol â firws nid annhebyg i HIV.  Erbyn heddiw mae protein a oedd unwaith yn rhan o amlen allanol y firws wedi esblygu yn syncytin-1, protein hollol hanfodol i ddatblygiad  y brych dynol. Yn wir mae syncytin1 ynghyd â syncytin2, sydd hefyd yn tarddu o  firws, yn rhan anhepgor o’n hymennydd. Er nad yw eto’n hysbys beth yw eu swyddogaeth yno. Llawn mor ddramatig yw’r darganfyddiad y rheolir genyn beta-globin – hanner y moleciwl haemoglobin sy’n rhoi lliw coch i’n gwaed – gan ddarn o DNA sy’n hanu o firws arall tebyg i HIV.  Yn 2003 dangoswyd bod hyd at 25% o’r rhannau DNA sy’n rheoli ei weithgaredd yn hanu o firysau. Mae i’r darganfyddiadau hyn gryn bwysigrwydd os ydym am ddeall beth ydym, ac o ba le y daethom. Ond pwysleisia Ryan yr agwedd bwysicaf i’r dyfodol. Gwêl sefyllfa lle y byddai pandemig,  megis ffliw moch, yn newid cwrs esblygiad dyn. Clefyd yn esgor ar rywogaeth newydd – hybrid dyn a firws. Testun ffuglen wyddonol? Fel y dywedaf wrth fy myfyrwyr – mae’r ffuglenni gwyddonol gorau wedi’i seilio ar y posibl !

Hanes arall a’m trawodd fel defnydd stori antur wyddonol yw adroddiad y mis hwn gan dîm o gyfrifiadurwyr yn Califfornia sy’n gweithio i’n hamddiffyn rhag yr holl sbam cyfrifiadurol, a’r ymosodiadau “seibr” sydd wedi bod yn y newyddion yn ddiweddar. Ei darged y tro hwn yw’r hyn a elwir yn “fotrhwydweithau” (botnets). Dyfais yw’r rhain lle mae awdur y sbam yn gosod rhaglenni gweithgar – megis firysau hunan cynhaliol – ar ein cyfrifiaduron ni, pob un â’i guddliw unigryw. Heb inni fod yn ymwybodol ohonynt, mae’r “robotau” meddalwedd yma yn anfon miloedd o negeseuon i’w targedau.

Tynnodd un frawddeg yn yr adroddiad fy sylw yn arbennig.  Cyfeiriwyd at “ddal” a chaethiwo un o’r botiau hyn er mwyn astudio’u hymddygiad. Yn union fel petai dyn yn dal a chaethiwo anifail newydd mewn sŵ er mwyn deall mwy amdano. Mae’r ffin rhwng cyfrifiaduron a bywyd yn culhau’n feunyddiol!

Un gwahaniaeth sylfaenol rhwng y botiau hyn a bywyd yw bod un yn ddibynnol ar yr elfen Silicon, a’r llall ar ei chwaer gemegol – Carbon. Mewn papur cyfredol yn Astrophysical Journal Letters, mae tîm o brifysgol Seoul, De Korea, yn dadlau bod tarddiad annisgwyl i’r holl garbon sy’n caniatáu bywyd ar y ddaear (gan gynnwys yr holl lo a fu mor bwysig yn hanes diweddar Cymru). Mae silicon yn llawer mwy cyffredin. Dadleua Jeong-Eun Lee a’i gydweithwyr bod ocsigen poeth yn ein rhan ni o gyfundrefn yr haul wedi llosgi’r holl garbon a’i droi yn garbon deuocsid a ysgubwyd i bellafoedd y planedau allanol cyn i’r ddaear ffurfio.  Ychydig flynyddoedd y byddai hyn wedi ei gymryd tua 4.5 mil miliwn o flynyddoedd yn ôl.  O ba le, felly, y daeth y carbon sy’n creu cyrff popeth byw?  Dychwelodd yn ddiweddarach trwy gyfrwng y sêr gwib, sy’n tarddu o rannau allanol cyfundrefn yr haul. Yn wir, byddai hyn yn esbonio tarddiad nifer o’r molecylau organig a fu’n bwysig yn ymddangosiad bywyd ar y ddaear.

Mae’r hanes hwn yn atgoffa dyn o’r ddamcaniaeth bod holl ddŵr y ddaear wedi dod o gomedau.  Oes yna ddim byd yn wreiddiol i ni, felly?  Ein DNA yn bennaf o glefydau firws dros y milenia. A hyd yn oed ein prif elfennau – dŵr a charbon wedi eu benthyg o blanedau pell.  Mae’n fydysawd o fewnfudo a mewnfudwyr!