Hagnýting þróunarlögmálsins

Á undanförnu ári höfum við fjallað töluvert um Charles Darwin og þróunarlögmálið, í tilefni þess að 200 ár eru liðin frá fæðingu náttúrufræðingsins og 150 ár frá útgáfu uppruna tegundanna.

Meðal annars var staðið fyrir fyrirlestraröð, undir yfirskriftinni Darwin dagarnir 2009.

Næsti fyrirlestur í röðinni verður erindi Guðbjargar Ástu Ólafsdóttur um það hvernig tegundir verða til. Guðbjörg hefur rannsakað íslensk hornsíli, vistfræði þeirra og er að kanna hvernig afbrigði og þá jafnvel tegundir geta hafa myndast á skömmum tíma hérlendis (12000 ár frá síðustu ísöld).

Meðhöfundur hennar Bjarni K. Kristjánsson hefur rannsakað mest bleikjur hérlendis, og eru þau hluti stórs hóps innlendra líffræðinga sem hafa kafað í vistkerfi vatna og straumvatna hérlendis. Niðurstöðurnar sýna að á Íslandi er mikill breytileiki í ferskvatnsfiskum, mörg afbrigði og fjölbreytileg. Það er vissulega forvitnilegt og skemmtilegt, en hefur einnig hagnýtt gildi.

Bleikjueldi er vaxandi búgrein og með því að nýta þann erfðabreytileika sem til er hérlendis má rækta fyrir ákjósanlegum eiginleikum í eldisstofnum. Slíkt val er kallað kynbótaval, og benti Darwin einmitt á hversu hliðstætt það væri náttúrulegu vali.

Í báðum tilfellum er unnið með arfbundinn breytileika, og síðan fer fram val á gerðum eftir hæfni þeirra. Í tilfelli kynbóta er það ræktandinn sem velur úr hjörð sinni eða fiskitorfu einstaklinga með ákjósanlega eiginleika (t.d. stóra, vöðvamikla, sjúkdómsþolna og heilbrigða fiska). Í náttúrunni lifa þeir af sem eru skárri en aðrir einstaklingar í stofninum. Hæfni þeirra er metin yfir allt lífskeiðið, á grundvelli frammistöðu að vetrarlagi, að sumri, við fæðuöflun, efnaskiptastjórn, o.s.frv. Hæfni lífvera í náttúrunni er mun flóknari en hæfnin sem kynbótamaðurinn skilgreinir, og hún er prófuð hvern einasta dag.

Á Háskólanum á Hólum í Hjaltadal hefur verið stunduð markviss ræktun á bleikjustofnum til fiskeldis. Ari Trausti fjallaði um þessar rannsóknir í þættinum Nýsköpun - Íslensk vísindi fyrir viku. Vonandi lifir hlekkurinn á myndskeiðið einhvern tíma í viðbót (umfjöllunin er í síðasta þriðjungi þáttarins).

Tveggja mæðra mýs

Við höfum áður rætt hér þá meinloku að "Að vera með gen, og vera ekki með gen..." er alls ekki spurningin. Allir eru með sömu gen (með örfáum undantekningum). Munur á milli fólks liggur í því hvaða útgáfur af viðkomandi geni hver er með.

Ímyndum okkur að allir á Íslandi eigi sömu 5000 bækurnar, og til að gera dæmið raunverulegra að allir eigi tvö eintök af hverri bók (eina frá mömmu og eina frá pabba!). Munurinn á milli bókaskápa fólks liggi í því  hvað útgáfur af bókunum fólk eigi (allar bækurnar eru til í 2 eða fleiri útgáfum).

Það getur verið að tiltekin útgáfa ákveðinnar bókar hafi skaðleg áhrif á líðan eða atferli eigandans, við látum á milli hluta liggja hvernig, þetta er nú einu sinni bara líking! Þá myndi maður ekki segja að þessi bók hafi áhrif á atferli eigandans, heldur frekar að þessi útgáfa bókarinnar sé skaðleg.

Á sama hátt, tilteknar stökkbreytingar í ákveðnum genum geta aukið líkurnar á ákveðnum göllum eða sjúkdómum, verið skaðlegar.

Nú að efni fréttarinnar.

Kawahara og Kono (ekki nafngreindir á BBC*) bjuggu til fóstur sem fékk erfðaefni sitt frá tveimur mæðrum. Annað erfðamengið kom úr eðlilegu eggi, en hitt úr eggfrumu nýfæddra músa. Það erfðamengi var meðhöndlað (þessi partur er frekar ójós) til að líkja eftir því sem gerist við nýmyndun sæðisfruma.

Líffræðin hér að baki er sú að við framleiðslu eggja og sæðis eru erfðamengin mörkuð (imprinted) á mismunandi vegu. Þessi mörkun er misjafnlega mikil eftir genum og litningabútum, og enginn veit almenninlega hversu víðtæk hún er. Í nokkrum sjúkdómum fer það eftir því frá hvaða foreldri  tiltekin útgáfa af geni erfist, hvort viðkomandi fái einkenni eða ekki.

Svo virðist sem að mörkun einhvers hluta erfðamengisins í sæðisfrumum dragi úr lífslíkum karlkyns músa. Mörkunin verður í sæði feðra, og áhrifin koma fram hjá dætrum (synir voru ekki skoðaðir hér).

Í tilraun Kawahara og Kono lifðu tvegga mæðra mýsnar að meðaltali lengur en mýs í viðmiðunar hópnum. Þær voru að auki léttari og að því er virðist með sprækara ónæmiskerfi. 

Þetta er mjög forvitnilegt í ljósi þess sem Linda Partridge ræddi um síðustu helgi, að hitaeiningasnauð fæða leiðir til langlífis. Stökkbreytingar í Insúlín boðferlum sem stjórna orkunotkun leiða bæði til nettari vaxtar og langlífis.

En ástæðan fyrir langlífi tveggja mæðra músanna er óljós. Er eitthvað eitt svæði eða gen sem tengist þessum mun? Höfundarnir leiða líkur að því að Rasgrf1 genið taki þátt í þessu ferli, en þær niðurstöður eru ekki sannfærandi, og þeir segja meira að segja í fréttatilkynningu:

Thus far, it's not clear whether Rasgrf1 is definitively associated with mouse longevity, but it is one of the strong candidates for a responsible gene. Furthermore, we cannot eliminate the possibility that other, unknown genes that rely on their paternal inheritance to function normally may be responsible for the extended longevity of the BM mice.

Einhvernvegin gufaði þessi varnagli upp í umfjöllun BBC og hvað þá á mbl.is.

Hér segjum við skilið við greinina sjálfa og förum að gagnrýna mbl.is. Manni finnst stundum að fréttamenn mbl.is séu að rýna í fornt egypskt myndletur þegar þeir eru að skrifa (þýða) sínar vísindafréttir. Tvö dæmi

Þetta var hægt með því að eiga þannig við kjarnsýruna (DNA) í músareggi að hún fór að hegða sér líkt og sæðisfruma.

This was achieved by manipulating DNA in mouse eggs so the genes behaved like those in sperm. 

Skelfileg mistök, hér segir mbl.is að DNA fari að hegða sér eins og sæðisfruma. En í upprunalega textanum er sagt að genin hegðuðu sér eins og þau hefðu komið úr sæðisfrumu. Það er meiriháttar munur þar á. Tökum tilbúið dæmi með sömu rökvillu.

Með því að hafa áhrif á bankamennina voru þeir látnir hegða sér eins og fiskveiðiskip

Rétt er:

Með því að hafa áhrif á bankamennina voru þeir látnir hegða sér eins og menn á fiskveiðiskipi.

Það eru fleiri beinar og stirðar þýðingar hér, en ég ræði bara eitt tilvik.

Þar er greint frá nýrri rannsókn sem gerð hefur verið á músum, sem leiðir í ljós að bæði kynin bera umrætt gen, en það virðist hins vegar aðeins verða virkt hjá  karlkyns dýrunum.

Rannsóknin var gerð við Landbúnaðarháskólann í Tókýó og eru niðurstöðurnar birtar í tímaritinu Æxlun manna.

Scientists working on mice have highlighted a specific gene that, although carried by both sexes, appears to be active only in males.

....

The study, by Tokyo University of Agriculture, appears in the journal Human Reproduction.

Það er ekki hjálplegt að þýða nöfn tímarita. Ímyndið ykkur, greinar í Náttúru (Nature), Vísindum (Science) eða Almenningsbókasafni um vísindi - líffræði (Public library of Science: Biology - einnig kallað PLoS biology).

Vitanlega er hluti af vandamálinu frétt BBC. Á síðustu misserum finnst mér vísindafréttamennsku, og þá sérstaklega umfjöllun um líffræði, BBC hrakað töluvert. Áherslan virðist vera á grípandi fyrirsagnir í stíl gulu pressunar og oft eru efnistökin sérkennileg. Einnig reyna fréttamennirnir oft að einfalda viðfangsefnið og enda með bull en ekki staðreyndir.

Dapurleg vinnubrögð annara er engin réttlæting fyrir svona hnoði.

*Hjá BBC er tilhneyging til að minnast fullum fetum á breska vísindamenn, en ekki endilega nafngreina fólk annars staðar að.

Ítarefni:

Genadýrkun:  Að stjórna eða stuðla að, Það þarf erfðamengi til.

Greinin er ókeypis:

Manabu Kawahara og Tomohiro Kono Longevity in mice without a father Human Reproduction,  2009

BBC Men's genes 'may limit lifespan'

Kemur erfðaefni karla í veg fyrir langlífi?