DEBATT

Genetikkens tidsalder:

Nøster opp livets kode

Evolusjon og livets tre kan forstås med en presisjon Charles Darwin aldri ville kunnet drømme om.

NYE MULIGHETER: Presise redigeringsverktøy har åpnet helt nye muligheter for endring og forbedring (her vil noen si «forbedring») av egenskaper hos de fleste organismer, skriver kronikkforfatterne. Foto: Shutterstock
NYE MULIGHETER: Presise redigeringsverktøy har åpnet helt nye muligheter for endring og forbedring (her vil noen si «forbedring») av egenskaper hos de fleste organismer, skriver kronikkforfatterne. Foto: Shutterstock Vis mer
Eksterne kommentarer: Dette er en debattartikkel. Analyse og standpunkt er skribentens egen.
Publisert

Det er i år 200 år siden Gregor Johann Mendel (1822–84) ble født, noe som behørig feires i mange land. Mendel regnes i dag som et av vitenskapens største navn på grunnlag av sine omfattende krysningsforsøk med erteplanter, som i 1865 ble presentert gjennom to berømte foredrag i Brünn (dagens Brno i Tsjekkia), og som året etter ble utgitt med tittelen «Versuche über Pflanzen-Hybriden» («Eksperimenter i plantehybridisering»).

KOPPER: Assisterende helsedirektør Espen Rostrup Nakstad forklarer symptomene på apekopper, og hva som skiller dem fra vannkopper. Video: Dagbladet TV / NTB Vis mer

Sammen med en annen berømt samtidig, Charles Darwin (1809–82) kan det hevdes at de innledet biologiens tidsalder for 160 år siden og at den kombinerte innsikten i hvordan evolusjon og genetikk henger sammen er grunnleggende for å forstå alt vi har av liv og mangfold i dag.

Darwin forsto selve evolusjonsprosessen og at en arvemekanisme var nødvendig, og det var Mendel som presenterte denne arvemekanismen på grunnlag av nitide krysningseksperimenter med erteplanter, og dermed gjorde seg fortjent til betegnelsen «genetikkens far».

Det er denne kombinasjonen av Darwins og Mendels innsikter som gir det vitenskapelige grunnlag for å forstå alt vi har av liv og mangfold, og gitt avgjørende innsikter innen medisin og landbruksvitenskapene.

200 år etter Mendels fødsel er DNA-molekylets dobbeltspiral blitt vitenskapens mest ikoniske symbol. DNA og gener står i dag sentralt innen både biologisk og medisinsk forskning, og får også stadig større praktisk anvendelse i alt fra slektsforskning til kriminalteknikk. Ingen krim uten en eller annen DNA-profil som skal undersøkes.

De fleste har en eller annen gang stiftet bekjentskap med Mendels arvelover og slitt med krysningsskjemaer i biologieksamener. Mange har også fått et innblikk i DNA-molekylets struktur og informasjonsgangen fra DNA til proteiner som ble kjent omtrent 100 år til etter at Mendel presenterte sine resultater.

De færreste har likevel oversikt over hva den moderne arven etter Mendel innebærer, for genforskning er et felt som gjennomløper sin egen evolusjon så raskt at det er ingen gitt å ha full oversikt.

At mye «ligger i genene» er en vanlig erkjennelse, samtidig som det slett ikke er trivielt å definere hva et gen faktisk er, for mens alle gener består av DNA, så er ikke DNA nødvendigvis lik gener. For å ta oss selv som eksempel, så består mindre enn to prosent av vårt genom (vårt totale arvemateriale) av proteinkodende gener.

Vi vet fortsatt ikke hvorfor vi, og andre organismer, holder oss med så mye såkalt «unyttig» DNA. Det er også slik at ulike organismer holder seg med svært forskjellige mengder DNA, og man kan spørre hvorfor den enkle lungefisken har 40 ganger mer DNA i sine celler enn oss.

Livet er mangfoldig i enhver forstand, men det synlige mangfoldet og organismene selv er bare toppen av et isfjell av formidabel, genetisk diversitet. Totalanalyser av DNA fra naturlige økosystemer (metagenomiske analyser) er nå blitt avgjørende for å oppdage mangfoldet i naturen og det mikrobielle mangfoldet i vårt eget fordøyelsessystem. Noe som har stor betydning for helse og stoffskifte.

Og selvsagt kan vi for noen tusenlapper få undersøkt vårt eget genom, hvor vi kommer fra, hvem vi er i slekt med, og til dels sykdomsrisiko og annet – om vi vil.

Evolusjonsprosessene er ikke lenger en «black box», og tiden er ute for «missing links». Kanskje noe av det mest fascinerende er hvordan fragmenter av fossilt DNA, ofte flere titalls tusen år gammelt, kan hjelpe oss å nøste opp fortidas evolusjonshistorie.

For eksempel kan vi nå i detalj studere de genetiske likhetene mellom neandertaleren og oss selv, vi skilte lag for om lag 500 000 år siden, men sameksisterte lenge nok til at de fleste av oss bærer noen prosent av neandertalerens gener – noe vi ikke behøver å skamme oss over.

Metodene og mulighetene i dette feltet øker med akselererende hastighet, og avstandene fra science fiction til science krymper. Det som var utopi for et par tiår siden, er rutine i dag. Vi nøster nå opp livets kode, gener og genuttrykk i stadig flere organismer. Evolusjon og livets tre kan forstås med en presisjon Darwin aldri ville kunnet drømme om.

Så er det som kjent slik at alt liv er basert på det samme genetiske fire-bokstavers alfabetet. Dette gjør det prinsipielt mulig for alle organismer å lese hverandres DNA, og dette kan bli (og blir) utnyttet ved å overføre DNA mellom organismer. Presise redigeringsverktøy har åpnet helt nye muligheter for endring og forbedring (her vil noen si «forbedring») av egenskaper hos de fleste organismer.

Kanskje er dette en del av løsningen på de store utfordringer knyttet til nye behov for mat og medisiner? Syntetisk liv åpner også helt nye muligheter. I dag kan man i stor grad designe celler som kan fungere som biokjemiske eller biologiske fabrikker for nær sagt ethvert produkt.

Et felt hvor det er åpenbart at innsikter i arv og gener er en del av løsningen, er innen medisinsk forskning og behandling – ikke minst når det gjelder kreft. Hva er det som går galt med DNA når vi får kreft? Hvordan kan vi unngå dette, eventuelt reparere det? I hvor stor grad er selve den genetiske disposisjon arvelig, og hvor mye er miljøbetinget?

Kanskje er det slik at framtidas behandling i stor grad vil reflektere det faktum at vi er genetisk unike individer og at konsekvensen av dette blir unik, individuell behandling. Framfor alt gir likevel denne forskningen helt nye innsikter, mange av dem ganske forbløffende, når det gjelder struktur og funksjon av vårt DNA.

Her finnes mange muligheter og svar, men få fasiter. All den nye innsikten åpner opp for et vell av nye muligheter og anvendelser. Dette angår fundamentale spørsmål både når det gjelder liv generelt, mennesket som art samt hver av oss og våre etterkommere.

Det var Mendel som på mange måter innledet denne eventyrlige utviklingen for 160 år siden, og det er ingen gitt å si hvor det vil føre oss om nye 160 år.

Skrive til oss? Send innlegg her

Tekstlengde:

  • Kronikk: 5000 tegn
  • Hovedinnlegg: 3600 tegn
  • Underinnlegg: 2800 tegn

Vi bryr oss om ditt personvern

Dagbladet er en del av Aller Media, som er ansvarlig for dine data. Vi bruker dataene til å forbedre og tilpasse tjenestene, tilbudene og annonsene våre.

Vil du vite mer om hvordan du kan endre dine innstillinger, gå til personverninnstillinger

Les mer