Digwyddodd yr ymchwil a barodd imi gwestiynu dogma gwyddonol gyntaf yn y llestri petri sef ceffylau gwaith labordai biolegwyr celloedd pan oeddwn yn clonio bôn-gelloedd. Mae bôn-gelloedd yn gelloedd embryonig sy'n disodli'r cannoedd o biliynau o gelloedd rydyn ni'n eu colli bob dydd mewn athreuliad arferol oherwydd oedran, traul, ac ati. Wrth i gannoedd o biliynau o gelloedd farw bob dydd, mae cannoedd o biliynau o gelloedd newydd yn cael eu creu o poblogaeth bôn-gelloedd ein cyrff.
Ar gyfer fy arbrofion, byddwn yn cymryd un bôn-gell a'i rhoi mewn dysgl petri i gyd ar ei phen ei hun. Byddai'r gell honno wedyn yn rhannu bob deg i ddeuddeg awr. Ar ôl cyfnod o tua wythnos, byddai gen i tua 50,000 o gelloedd yn y ddysgl petri. Ar gyfer fy arbrofion, y ffactor pwysicaf oedd bod pob un o'r celloedd yn union yr un fath yn enetig oherwydd daeth pob un ohonynt o'r un rhiant-gell. Yna rhannais y boblogaeth celloedd yn dair dysgl, pob un â gwahanol gyfryngau diwylliant, hy pob un ag amgylchedd gwahanol. Er gwaethaf y ffaith bod yr holl gelloedd yn union yr un fath yn enetig, yn amgylchedd A, roedd y celloedd yn ffurfio cyhyrau; yn amgylchedd B, roedd y celloedd yn ffurfio asgwrn; ac yn y trydydd amgylchedd C, roedd y celloedd yn ffurfio celloedd braster.
Fe wnaeth y canlyniadau hyn, a oedd yn rhagflaenu ac yn darparu tystiolaeth ar gyfer y maes ffrwydro epigenetig newydd erbyn dau ddegawd, fy ngyrru ar ymgais i ddarganfod sut mae'r gell yn rhyngweithio â'r amgylchedd. Arweiniodd hynny fi at gellbilen, yr unig organelle strwythuredig sy'n gyffredin i bob organeb fyw. Gyda thrwch o 10 nanometr, mae dimensiwn corfforol y gellbilen ymhell islaw cydraniad y microsgop ysgafn - does ryfedd bod ei bwysigrwydd wedi'i anwybyddu! Mewn gwirionedd, dim ond pan ddyfeisiwyd y microsgop electron ar ddiwedd y 1940au y dysgodd gwyddonwyr fod pob cell yn meddu ar gellbilen.
Astudiais strwythur cemegol a chorfforol pilen y gell yn agos a deuthum i'r casgliad bod y bilen yn hytrach na'r niwclews sy'n cynnwys genynnau yn gweithredu fel “ymennydd” pob cell. Mae'r bilen yn cyfryngu signalau amgylcheddol sy'n gyrru bywyd celloedd, yn benodol trwy'r 100,000+ o broteinau sydd, er na welwyd mohonynt mewn delweddau microsgop electron, wedi'u hintegreiddio'n gorfforol o fewn strwythur y bilen. Proteinau yw'r blociau adeiladu y mae eich corff yn cael eu gwneud ohonynt. Pan fydd proteinau'n ymateb i signalau amgylcheddol, maent yn newid eu siâp ac mae eu symudiadau yn sbarduno resbiradaeth, treuliad, crebachiad cyhyrau, swyddogaeth niwral; mae symudiad proteinau yn gyrru bywyd.
Ar y pryd, nid oedd dadlau nad oedd cyfrinach bywyd yn gorwedd yn yr helics dwbl ond wrth ddeall mecanweithiau biolegol cain syml y bilen isel nid oedd yn gonfensiynol, a dweud y lleiaf. Nid oedd goblygiadau fy ymchwil ychwaith: oherwydd mae ymddygiad biolegol a gweithgaredd genynnau wedi'u cysylltu'n ddeinamig â gwybodaeth o'r amgylchedd y tu allan i'r gell mae hynny'n cael ei lawrlwytho i'r gell trwy'r bilen. Datgelodd y mewnwelediad mai ni yw ysgogwyr ein bioleg ein hunain, nid dioddefwyr rholyn genetig y dis adeg beichiogi.