torsdag 2 augusti 2012

Epigenetik, hade Darwin fel?

Jean-Baptiste de Lamarck ansåg att egenskaper förvärvas under livstiden och förs vidare till avkomman. Giraffens långa hals beror på att korthalsade djur sträcker på halsen för att nå blad lite högre upp i träden, och ungar föddes med lite längre hals. Charles Darwin hade också en tanke på att förvärvade egenskaper kunde gå i arv.

Den moderna evolutionära syntesen, neodarwinismen, förenade i början av 1900-talet Darwins tankar om det naturliga urvalet med Gregor Mendels lagar om ärftlighet. Syntesen förklarade hur egenskaper kunde uppstå i naturen, och hur recessiva och dominanta arvsanlag förde dessa vidare till nya generationer. Förändringar av DNA tar många generationer av gradvisa förändringar. Lamarck hamnade i historieböckerna som en motbevisad forskare.

Håller Lamarck på att få rätt genom forskningen kring epigenetiken? Kan kraftig påverkan från miljön och våra egna val påverka hur generna tar sig uttryck i våra barn? Är konflikten mellan arv och miljö överspelad? Det var Conrad Waddington som 1942 definierade epigenetiken som ”den gren av biologin som studerar orsakssambandet mellan generna och deras produkter, vilka skapar själva fenotypen”.

Rolf Ohlsson är professor i genomisk integritet vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi vid Karolinska Institutet. Jag besökte honom för att få veta mer om detta svårfångade ämne.

Mönstren av genetiska uttryck styrs av cellmaterialet, epigenomet, som sitter på genomet. Det är dessa epigenetiska markörer som säger åt generna att vara ”på” eller ”av”, och olika lägen däremellan. Det är genom dessa markörer som kosthållning, stress och näringstillförsel i livmodern göra ett avtryck på generna som förs vidare till en ny generation. DNA förändras inte.

Om DNA inte förändras är det svårt att förklara varför enäggstvillingar inte utvecklar samma egenskaper som att en får astma och inte den andre? Varför drabbas fyra gånger fler pojkar än flickor av autism? Varför kan en svältperiod få genomslag på hur långlivade avkommorna blir? Hur hänger orsak och verkan i cancer ihop?

Går det att använda liknelsen att genomet är hårdvaran, och epigenomet mjukvaran? Rolf Ohlsson håller inte med, utan ger istället en liknelse om ett piano, en pianist och musikens noter.



Genom epigenetiken skulle forskningen kunna nå bättre förståelse för ADHD och cancer. ”Cancer är ett kommunikationsproblem”, säger Ohlsson, då en orsak är epigenetiska rubbningar av stamcellerna. Epigenetiken kan påverka genomet under olika faser av utvecklingen, så rökning bland tonåringar behöver inte bara påverka dem själva, utan även deras barn.

Kan Sverige hävda sig inom epigenetiken? Här påpekar Ohlsson att det behövs mer anslag. HUGO-projektet gav forskningen framsteg inom sekventieringen så nu vet vi att människans genom innehåller omkring 25 000 gener. Antalet mönster av epigenetiska markörer kan vara upp till hundra gånger så många. Ett väldigt forskningsarbete väntar med att kartlägga epigenomet.

Debatten kring forskningen kommer att fortsätta, och epigenetiken behöver definieras bättre. Nu är det en bred sammanfattning av många olika regleringssystem som handlar om DNA-metylering, modifiering av histon, placering av nukleosom och icke-kodande RNA.

En del praktiska användningar finns redan, år 2004 godkändes det första epigenetiska läkemedlet, Vidaza. I framtiden är förhoppningen att epigenetiken kommer att revolutionera vår förståelse om hur biologins minsta byggstenar fungerar. Det finns en god sannolikhet att området kommer att se framgångar på 2010-talet.

Läs även andra bloggares åsikter om , , , , , , , , , , ,

Intressant

Oansenlig statuskonsumtion

Millennieskiftet var varumärkets storhetstid. Stora företagsloggor signalerade att bäraren av ett plagg hade vissa värderingar och även ...