Čas je, da se nehate izgovarjati na “gene” in prevzamete odgovornost

Pogled na biologijo, ki je pogosto predstavljen javnosti, je poenostavljen in zastarel.

Znanstveniki so predolgo zagovarjali laično metaforo, da živi sistemi delujejo preprosto kot stroji, pravi pisatelj Philip Ball v knjigi “Kako deluje življenje”. Vendar je pomembno, da odkrito govorimo o kompleksnosti biologije – vključno s tem, česar ne vemo – saj razumevanje javnosti vpliva na politiko, zdravstveno varstvo in zaupanje v znanost.

“Dokler vztrajamo, da so celice računalniki, geni pa njihova koda,” piše Ball, “je življenje lahko tudi potreseno z nevidno magijo. Vendar je resničnost veliko bolj zanimiva in čudovita”, pojasnjuje v tem obveznem priročniku za biologe in nebiologe.

Ko je bil leta 2001 zaporedoma določen človeški genom, so mnogi mislili, da bo to “navodilo za uporabo” za življenje, vendar se je izkazalo – oh, ta tako zelo nepopolna, neenotna in zmotljiva (sploh pa podkupljiva!) znanost – da genom ni načrt. Dejansko večina genov nima vnaprej določene funkcije, ki bi jo bilo mogoče določiti na podlagi njihovega zaporedja DNK.

Namesto tega je aktivnost genov – na primer, ali se izražajo ali ne ali dolžina beljakovine, ki jo kodirajo – odvisna od številnih zunanjih dejavnikov: od prehrane do okolja, v katerem se organizem razvija. Na vsako lastnost lahko vpliva več genov; na primer, ugotovljene so bile mutacije v skoraj 300 genih, ki kažejo na tveganje, da bo oseba zbolela za shizofrenijo.

Zato je (milo rečeno) zelo poenostavljeno, ugotavlja Ball, če rečemo, da geni povzročajo to ali ono lastnost ali bolezen. V resnici so organizmi izredno robustni in določeno funkcijo lahko pogosto opravljajo tudi, če so ključni geni odstranjeni. Na primer, čeprav gen HCN4 kodira beljakovino, ki deluje kot glavni srčni spodbujevalnik, srce ohrani svoj ritem, tudi če je gen mutiran.

Druga metafora, ki jo Ball kritizira, je metafora o beljakovini s fiksno obliko, ki se veže na svoj cilj, podobno kot se ključ prilega ključavnici. Poudarja, da ima veliko proteinov neurejene domene – dele, katerih oblika ni fiksna, ampak se nenehno spreminja.

Ta “nejasnost in nenatančnost” ni površno načrtovanje, temveč bistvena značilnost interakcij med beljakovinami. Zaradi neurejenosti so proteini “vsestranski komunikatorji”, ki se lahko hitro odzivajo na spremembe v celici, se vežejo na različne partnerje in prenašajo različne signale – odvisno od okoliščin. Beljakovina akonitaza lahko na primer preklopi s presnove sladkorja na spodbujanje vnosa železa v rdeče krvničke, kadar železa primanjkuje! Skoraj 70 % beljakovinskih domen je lahko neurejenih.

Pod vprašaj je treba postaviti tudi klasične poglede na evolucijo. Na evolucijo se pogosto gleda kot na “počasno zadevo, pri kateri naključne mutacije zamenjajo eno aminokislino z drugo in opazujejo, kakšen učinek to prinese”. Vendar so beljakovine običajno sestavljene iz več delov, imenovanih moduli, pri čemer je premešanje, podvajanje in spreminjanje teh modulov običajen način za nastanek nove uporabne beljakovine.

V nadaljevanju knjige se Ball ukvarja s filozofskim vprašanjem, kaj naredi organizem živ. V središču avtorjevega zanimanja je delovanje – sposobnost organizma, da spremeni sebe ali svoje okolje, da bi dosegel določen cilj. Po njegovem mnenju je takšno delovanje mogoče pripisati celotnim organizmom, ne le njihovim genomom. Geni, proteini in procesi, kot je evolucija, nimajo ciljev, človek pa jih zagotovo ima.

Prav tako jih imajo tudi rastline in bakterije na bolj preprostih ravneh – bakterija se lahko na primer izogiba nekaterim dražljajem in jo privlačijo drugi. Takšno strmoglavljenje genoma je v nasprotju s sedanjim standardnim razmišljanjem o biologiji in takšen izziv je nujno potreben.

Ball ni edini, ki poziva k temeljitemu premisleku o tem, kako znanstveniki razpravljajo o biologiji, saj se je v zadnjem letu na to temo zvrstilo kar nekaj publikacij, ki so jih napisali raziskovalci. Vse navajajo razloge za ponovno opredelitev delovanja genov in vse poudarjajo fiziološke procese, s katerimi organizmi nadzorujejo svoje genome; in vse trdijo, da sta delovanje in namen opredeljivi značilnosti življenja, ki sta bili spregledani v običajnih, na gene osredotočenih pogledih na biologijo.

Ta razmah dejavnosti je posledica razočarane misli, da je “čas, da postanemo nestrpni do starega pogleda”, kot pravi Ball. Samo genetika nam ne more pomagati pri razumevanju in zdravljenju številnih bolezni, ki povzročajo največje breme za zdravstvo, kot so shizofrenija, bolezni srca in ožilja ter rak. Avtor poudarja, da so te bolezni v svojem bistvu fiziološke – kljub temu, da imajo genetske komponente, jih povzročajo celični procesi, ki gredo narobe. Te celostne procese moramo razumeti, če želimo najti zdravila.

Na koncu Ball ugotavlja, da “smo na začetku temeljitega premisleka o tem, kako deluje življenje”. Znanstveniki morajo začeti paziti, da starih dogem ne zamenjajo z novimi dogmami – čas je, da se nehajo pretvarjati, da vedo, kako deluje življenje (če odštejemo nekaj drobcev). Namesto tega morajo dovoliti, da se njihove ideje razvijajo, ko bo v prihodnjih desetletjih prišlo do novih odkritij.

PREBERITE TUDI: Niti enega dokaza ni, da bi depresijo povzročalo ‘kemično neravnovesje’ v možganih