Å bryte masterkodene

(Fra: The Mysterious Epigenome; Hva ligger bortenfor DNA; Th.E.Woodward; J.P.Gills; Kregel Publications; 2012; Ref. here)  

Bilde 1. Eks. på epigenetikk

DNA-koden er i senere tid blitt fravristet noen lenge skjulte hemmeligheter. Gjennom de to siste tiår har det foregått en gjemmelek, der en klarte å finne en sofistikert spleise-kode, implantert i den kjente DNA-koden. Dette instruksjons-settet gjør at ett enkelt gen makter bragden å knytte sammen hundre-ja tusenvis av gener. Det kan sammenlignes med en slags superoppskrift, ut fra hvilken en kan lage tre tusen overdådige måltider. Ett annet sjokk kom i juni 2007, da ENCODE-prosjektet, et samarbeidsprosjekt fra dusinvis av laboratorier kom opp med noe totalt uventet. Tidligere hadde en ment at ca. 90% av det menneskelige genom var ubrukelig nonsens. Dette bildet ble påvist å være falskt i følge ENCODE-undersøkelsen: Tvert i mot å ligge der til ingen nytte, blir mye av koden lest og kopiert. Dessuten blir den brukt i en vid sammenheng av cellulære funksjoner. Myten om 'junk-DNA' er blitt hardt skadd, nesten sikkert uten å kunne repareres. Lærebøker skrives nå om for å få med denne endringen til det motsatte. Ennå skjer det stadig nye oppdagelser.

En kode for livet -utover DNA?

Bilde 2. Epigenetisk metylering/endringer

En av nøkkel-oppdagelsene angående DNA inkluderer en mystisk, sammenflettet dansepartner, i cellelivets elegante vals. Kort sagt har vi oppdaget at vårt DNA responderer på signaler fra et høyere ordens kontroll-system, skrevet inn i cellen. Det er endog dynamisk programmering, som kan endres over tid. En uventet konsekvens var at våre gode og mindre gode livsvaner kan påvirke måten DNA blir prosessert ('behandlet på') i cellene våre. Dette er kommet som en overraskelse, da en er vant til at genomet er en beskyttet arv for oss. Men vitenskapelige ‘sporhunder’ har avdekket et sofistikert genetisk kontroll-system, som de kaller epigenomet. Vi kan tenke på det som molekylær computer kode, som har levd skjult inni levende celler, bortenfor DNAet.
Denne innebygde administratoren, som finnes i alle celler, er hierarkisk plassert ovenfor vårt DNA, og kontrollerer nøye hvordan gener uttrykkes. Billedlig kan det sammenlignes med en orkester-dirigent som veiver med taktstokken foran orkesteret. Systemet har flere lag eller nivåer, som alle synes å bli tett koordinert til ett regulært og velfungerende system. Den billedlige ‘dirigenten’ har øyne og ører, som er sensitive til sine biologiske omgivelser. Dirigenten kan reagere på signaler om hva som skjer i kroppens cellevev og organer, og reagere kvalitativt på det. Likeså påvirker næringsinntaket kvaliteten på kontrollsignalene.. Dirigentens bevegelser er tett sammenvevd i et kjemisk programvare-system, med ett eget sett av koder, korte signaler og brytere.

Bilde 3 Gen-svitsjer av og på

To av disse epigenetiske kodene er linket tett opp til DNA-koden, i en dobbel rekke bibliotek instruksjoner. Det kan beskrives som en database som styrer harddisken til DNA-biblioteket. Dette tosidige bibliotek-kontrollsystemet er ulikt fra celletype til celletype. Epigenomet i en hjernecelle er merkbart ulikt fra en muskelcelles epigenom, slik de skiller seg fra de som er programmert inn i hver av de to hundre andre celletypene. Om vi kunne zome inn i intrikate, bortgjemte kroker i det molekylære cellelandskapet til DNA, ville vi se millioner av disse kjemiske bryterne. Noen epigenetiske signaler er vanskelige å spore, de er meget små og skrevet på selve den doble DNA-vindeltrappen. En annen type epigenetisk kode, involverer fem ulike markører som er knyttet til histon-spolene som DNA er kveilet omkring i celle kjernen. Et voksende nettverk av forskere undersøker mysteriene til epigenomet, og kompleksiteten til systemet synes å øke for hver måned som går.

Tab. 1.1 Genetikk vs. Epigenetikk

Kanskje den mest nøkterne oppdagelsen som har dukket opp av denne forskningen, er at sentrale endringer i en persons epigenetiske kode, kan blir arvet av påfølgende generasjoner. Vårt system for epigenetisk kontroll kan bli modifisert, ikke bare ved vår livsstil, men endringene kan også til en viss grad ‘låses fast’. De kan bli videreført til evt. barn og barnebarn. Dr. Lars Bygren studerte stedet der hans far vokste opp (Norbotten). Han studerte livsmønstre, og avdekket en sterk realitet. Et mønster av vellevnet i perioder med overflod, syntes å ha gitt et ødeleggende utslag som varte i flere tiår. Ved å studere diettmønstre og levetid i 99 familier, fant Bygren tegn på at det epigenetiske systemet til unge gutter på stedet var reprogrammert. I gjennomsnitt var 32 år kuttet fra levealderen til de neste to generasjoner av gårdbrukere, grunnet ett enkelt år med fråtsing. Dette ble slått stort opp i januar nummeret av 2010, med tittelen: «Hvorfor ditt DNA ikke er din skjebne.»

Bilde 4. Epigenetiske 'bindinger'

Flere beviskjeder, oppsummert i ulike bøker har vist at livsmønstre som stress, diett, røking og trening har evne til å delvis reprogrammere det epigenetiske system til oss og vårt avkom. Hvor vidtrekkende dette gjelder, vet en foreløpig lite om, men det legges ned stor innsats på området. Én ting synes klar: Vårt epigenom er påvirkelig og kan formes. Vår epigenetiske kode kan endres i positiv eller negativ retning. Det synes som kommende foreldres livsform i dag, kan påvirke deres barns og barnebarns liv i framtiden.
For ordens skyld: DNA er fremdeles ‘konge’, den som bestemmer om veksten til en befruktet celle blir til en hval eller et sunt voksent menneske. Det er mer ett dualistisk fokus som blir kjent. Først må vi spore det komplekse verket til DNA i dets styrings eller veiledningsprosess. Dernest må vi også spore det høyere kontrollsystemet, epigenomet. Det virker som det styrer og veileder DNA-et. Vitenskapsfolk vil fortsette å undersøke det utrolige genomet, selv mens de utforsker og prøver å forstå det mystiske epigenomet. Vårt mål er å undersøke og spørre.

Bilde 5 Celle-kommunikasjon

Det er et poeng i videre gjennomgang å vise både nylige funn om DNA og hvordan epigenomets svitsjer og innretninger virker ved hjelp av det komplekse maskineriet. Like viktig som å spore endret betydning av livsstil og matinntak, er det å spørre hvilke konsekvenser det nye i forbindelse med epigenomet har å si for vårt syn på opprinnelsen. Etter å ha sett på nyeste vitenskapelige bevis, er det grunn til å spørre hva eller hvem som var opphavet til dette massive informasjonshierarkiet? Den slags spørsmål kommer gjerne inn i det tåkefylte området i debatten mellom darwinisme og intelligent design. Dermed blir ikke bare bevisstheten, men også følelsene gjerne involvert. F.eks. hvordan medvirker disse oppdagelsene til å gjenåpne spørsmål om hvorvidt livet er dannet med en hensikt i sikte?

I visse diskusjonssammenhenger blir en umiddelbart marginalisert når en nevner Design. Til og med ledende evangeliske kristne har argumentert for at det er på tide å slutte fred med det darwinistiske scenariet for livets utvikling. De hevder at bevismaterialet for neo-darwinismen er solid. Men stemmer dette, når en tar det opp til kritisk evaluering i bøker som ‘The Edge of Evolution’ eller ‘Signature in the Cell’? Utviklingen med epigenetikken m.m., har utfordret neo-darwinismen. Flere vitenskapsmenn enn noensinne, i Amerika, Asia og Europa spør om det er rimelig at ikke-styrte, ufornuftige naturprosesser var ansvarlig for å danne hele cellens ‘high-tech’ maskinvare –og programkode? For å bruke Darwins ord, er det mulig at evolusjonsteorien vil bli funnet ikke overlevelsesverdig? Er håndverket til en designer nå demonstrert, slik at alle som vil kan se det?

Bilde 6: Arvelige endringer utenom DNA-sekvens

Ordbruk i litteraturen vitner om en ‘forbløffende kompleksitet’. Den uventet sofistikerte ‘nanoverden’ som har åpnet seg foran dem, har gitt vitenskapsfolk sjokkerende oppdagelser. DNA er mer informasjonsrik enn forventet, og den er sammenfiltret med et overbyggende høyteknologi- programvare system. Vitenskapsfolk spør ikke bare hva Darwin oppdaget om livets utvikling. De spør også hva Darwin ikke visste om de grunnleggende strukturene ved livets kompleksitet, som vi nå kjenner til.

Hva er det naturen prøver å si til oss alle?

Utvalg av stoff og bilder ved Asbjørn E. Lund