jw våren 2013, genomg. 28.12.2013  © J Westman, 2003, 2005, 2012, 2013.

Våren 2013: Sexti år sedan DNA
   Vad väckte den största uppmärksamheten för sexti år sedan? Stalins död? Bestigningen av Mount Everest? Drottning Elizabeth IIs kröning? Att två forskare i Storbritannien (den ena amerikan!) upptäckte den genetiska koden?

  För snart 22 år sedan, i februari 2001, var det en stor nyhet att den mänskliga arvsmassa var kartlagd i stora drag och att detaljarbetet med att läsa vad där står kunde komma igång på allvar. Det kommenterade mångordigt om vad detta kommer att betyda. För 60 år sedan, när grunden till detta ståhej kom till, i själva verket grunden till hela den modärna genetiken och gen-tekniken lades, då drunknade den nyheten i ståhejet kring att Josef Stalin gick och dog, eller att Edmund Hillary och Tensing Norgay klättrade upp på Mount Everest, eller att Elizabeth II kröntes till drottning av de Förenade Kungadömena och Nordirland, Kanalöarna, med mera, med mera. Det är alltid lättare att bedöma vetenskapens framsteg med efterklokhet än med förutseende. Prometheus är ensam, Epimetheus har täta skaror av efterföljare.

Det alltihop handlar om är de-oxy-ribo-nukleinsyra, förkortat DNA, och det som hände 1953 var att nyazealändaren Maurice Hugh Frederick Wilkins utvecklade röntgenanalys av organiska molekyler, britten Rosalind Franklin lyckades fotografera molekyler, bland dem DNA, med Wilkins metod med dittills oöverträffad bildskärpa, och britten Francis Harry Compton Crick och amerikanen James Dewey Watson kom på att dethela byggs upp som en dubbel spiral , med bindmedlet de-oxy-ribos i två yttre strängar och fyra såkallade bas-par, alltid två tillsammans, som stegpinnar innanför strängarna.

Bindemedlet de-oxy-ribos är det som ger D-et i DNA. NA står för bara nukleinsyra. A för "acid", syra på engelska. De -oxy-riboset är stabilt i de kemiska förhållanden som rådet i levande celler. Det bildar två strängar och mellan strängarna sitter de såkallade baserna.

Baserna, ordnade i par, är fyra slags molekyler, adenin, thymin, guanin och cytosin. Det visade sig att proportionen av adenin till thymin alltid var densamma, och guanin till cytosin likaså – det hade ingeting att göra med hur mycket A och T det fanns i förhållande till C och G. Det visade sig vidare att molekylparet adenin plus thymin var lika långt som kombinationen guanin plus cytosin. Och slutligen visade det sig att adenin endast kopplar till thymin och vice versa, A+T och T+A, och guanin bara till cytosin, G+C och C+G. Det hela bildar en spiral – utåt finns de två strängarna och mellan strängarna basparen som bildar stegpinnarna i såpiraltrappan. När cellen ska delas, ska också arvsanlagen delas på, och då klyvs spiraltrappan. Sen ska det hela byggas upp på nytt i de två dottercellerna. Då byggs den molekyl som saknas i paren upp intill den som finns där.
    Det hela fungerar som en kortlek, påpekade fysikern George Gamow, där vi har de fyra färgerna men inte några andra valörer. Så lägger vi patiens. Spader går på hjärter och ruter på klöver. Och då går det enkelt - där vi har kvar spadern från ett par vet vi att det motsvarande kortet var en hjärter - och där vi ser en klöver så saknas alltså en ruter.

Bas-paren, A+T och C+G, de utgör bokstäverna i den genetiska koden. Det är hur basparen är ordnade efter varann, uppradade i DNA-spiraltrappan, som bestämmer vad vi är - snigel, tall eller människa. Det är alltså naturens sätt att ha en binärkod - motsvarande nollor och ettor i ett dataprogram - i molekylform och samtidigt göra den duplicerbar - så att den med resonabel säkerhet återskapas exakt likadan då den delas för att mångfaldigas i samband med att cellen delar sig.

Nu ska jag inte gå in på detaljerna här - vare nog sagt att det är hur de här paren är radade efter varann som bestämmer hur de fungerar, och när forskarna nu arbetar med att reda ut den mänskliga genomen, detvillsäja alla de platser för arvsanlag som människan har - så handlar det heltenkelt om att kunna läsa upp de långa långa raderna av par: AT GC CG TA TA CG ..

Information om någon begränsad arbetsuppgift – at göra lite nytt äggviteämne tillexempel – det kopieras över till slit- och släng-instruktioner i ribo-nykleinsyra eller RNA, där ribo- R-et i RNA - står för att den sammanbindande strängen består av ett socker , ribos, i stället för de-oxy-riboset i DNA. RNA har också molekylen uracil i stället för thyminet i DNA, så det basparet blir U+A. Vad detta betyder är att RNA inte kan bilda en likadan dubbelstruktur som DNA och alltså inte kan återbilda sig självt, däremot så styr RNA-molekyler uppbyggnaden av proteiner i cellen - RNA är slit och släng-gods, som förverkligar det som står i DNA-koden.

Kan man tänka sig någon mer elegant lösning på att lagra biokemisk information och på att kunna duplicera den? Kunskapen om DNA hör definitivt till vetenskapshistoriens stora upptäckter.

Den främsta förståelsen som kunskapen om livets gemensamma kod DNA ger, är , att alla nu levande organismer på jorden har ett gemensamt ursprung, gemensamma förfäder nånstans i det förflutna. Livets interna informationssystem omfattas av allihop, bakterier, amöbor, tallar, gräs, spindlar och människor. Alla växter och djur på jorden - varenda en individ - beskrivs med samma biokemiska kod. Det finns visserligen tecken på att i livets utveckling den mera primitiva RNA kan ha uppstått redan innan DNA – det finns forskare som talar om en ursprunglig RNA-värld - men RNA och DNA är i alla organismer över virus-stadiet i samverkan med RNA i underordnad ställning, det är DNA som styr.

För att definiera en kolibakterie Esicheria colibehövs omkring 4 miljoner baspar. Människan Homo sapiens är lite mer komplicerad - nån miljard baspar behövs för att jag ska vara jag och du ska vara du. Ändå har alla människor som lever på jorden idag mer än 99,9 procent av basparen gemensamma. Skillnaden mellan människa och chimpans är bara en procent eller så.

Allt liv på Jorden har alltså utvecklats från en gemensam utgångspunkt, genom att koden har skrivits om och mängden kod har utökats. När nånting går och ändrar eller lägger till i vad som står i koden, så blir det ändringar på organismens - individens - nivå.

Då blir också särdrag i utvecklingen förståeliga - det som har kallats "den blinde knåparen". Alla våra organ har utvecklats under tidernas lopp genom en mängd slumpmässiga om- och nyskrivningar av koden för att bygga upp dem. De individ som inte är lyckade dör och så hör man inte om dem mera. Det som Charles Darwin kallade det naturliga urvalet. I det fall att nybildningen är lyckad - dvs tillför organismen nånting positivt i jakten på föda och på en partner att föröka sig med, så behöver den med mänskliga ingenjörsmått mätt inte alls vara den optimala strukturen. Se bara på hur våra ögon har byggts upp, med synnerverna helt avigvända inne på näthinnan.
   Och ibland i värsta brådskan tycker man sig sakna mellanhänder att hjälpa till och hålla saker, men ibland den grupp fiskar, varav någon under-grupp råkade bli stamfäder till land-ryggradsdjuren, råkade det sig så att det bara gavs två par fenor, som sedan kunde bli till ben att i första hand kravla omkring i dyn på stranden med.

Vi vill se vår egen plats i tingens ordning, som ett av utvecklingens resultat. Det är sant, att vi finns till som en följd av en lång rad tillfälligheter, men detta är inte ett "enbart och allenast". Människan är en växelverkande del av sin värld, och om vi nu av den blinde knåparen har fått lite extra tänkar-kapaciteter, så har vi jämväl fått en lite extra etisk kapacitet – i den reella världen är det bara de andra djuren som kan förlåtas "ty de veta icke vad de göra". Människan vet.

Och det borde stämma oss till ödmjukhet, inte till den art av självhävdelse som påståenden om att människan skulle vara skapelsens krona.

  Eidos och forma.    I februari 2001, meddelades alltså med buller och bång att människans genom, hela mängden baspar, nu var kartlagd och att läsningen av vad som står skrivet med basparen kan komma igång på allvar. Sen blir det fritt fram att skylla allt som går åt skogen på dåliga gener. Eller kanske inte ändå.

   I det stora hallået undgår det kanske de flesta, att den tankevärld som råder kring genomen har överraskande mycket gemensamt med den tankevärld om grundläggande ideer och mindre fullkomliga utföranden som filosoferna Platon och Aristoteles spekulerade kring för tvåtusenfyrahundra år sedan eller så. På sina håll finns nog den insikten - tillexempel molekylärbiologen Max Delbrück jämförde hur ett handlingsprogram skrivet med de genetiska bokstäverna - i likhet med datorprogram - var så lika Aristoteles tanke på en eidos - den organiserande principen, som Aristoteles ansåg att fanns i alla varelser. Under medeltiden kopplade den katolska kyrkans största medeltida teoretiker Thomas ab Aquinas ihop den aristoteliska eidos med tanken på en tingens själ , som han kallade forma, den som sedan bearbetar materian så att det blir en levande organism med sin yttre och inre särart: växter med sin vegetativa forma, djuren med sin forma som kan känna och människan med sin tänkande forma. Skillanden mellan Aristoteles och Thomas ab Aquinas å ena sidan och den modärna genetiska forskningen å den andra, är bara den, att gen-biologerna har de konkreta basparen i genomen, och de aminosyror som generna styr, att arbeta med. Komplexa adaptiva fenomen kallar Nobelpris-fysikern Murray Gell-Mann detta då helheterna kan bli mer än den skenbara summan av sina delar. Andra kallar det emergens.

Det handlar alltså om mer än om enbart materia och hur materia styr organiserande av annan materia. Har Ni kommit att tänka på att hela debatten om abort och om när ett foster blir en människa som det är mord att döda, den debatten kretsar kring frågan om eidos-forma och när den föverkligas i det mänskliga embryot.

För övrigt är den aristoteliska grundtanken inte så helt galen som grov modell så länge vi inte har någon bättre.

Om vi går vidare från en sådan här yttersta fråga om konsekvenser så kommer vi till nästa steg - om debatten om genotyp och fenotyp, om frågan om natur och anlag å ena sidan och kulturmiljö och uppfostran å den andra. Ska vi säja det oerhört förenklat: genom-forskningen och forskningen kring hur informationen hanteras från genernas kemiska skrivtecken till att den levande cellen gör saker och ting, det gäller receptet - och innehållet i kylskåpet - som kocken ska arbeta med. Uppväxtmiljö och uppfostran handlar om det som kocken verkligen gör i köket. I elementär biologi – den som man lär sig i skolan - talar man ju om genotypen - det som generna ger möjlighet till - och fenotyp, det som blir verklighet som en följd av samspel mellan anlag och omständigheter.

Det är ju skäligen klart att inte ens en klonad kopia av dig eller mig blir en andra "du" eller "jag" - av det enkla skälet att hela den bakgrund den nya individen växer upp i är genomgripande annorlunda än den som formade oss till de individer vi är som en följd av vår personliga historia.

Vi har nogsamt alla till lust och leda hört om de faror som förbinder sig vid att gen-information kommer i obehöriga händer - att försäkringsbolagen snokar reda på anlag till alzheimer eller våra arbetsgivare - eller svärföräldrar in spe - får veta om eventuell genetisk benägenhet till sjukdom eller störningar.

Trots ståhejet är det där väl ändå en mindre risk. Mera farligt är att den roll som normer och värderingar spelar blir skuffad åt sidan.

Har det måhända sagts ifrån tillräckligt att det är lika fel att skylla på dåliga gener som på en svår barndom. För i avgörandenas stund har vi - var och en av oss som liv och anda har - också det som brukar kallas vilja. Om den är fri eller inte har teologer och filosofer debatterat i minst tvåtusen år. Vad tankeverksamhet än må vara, och hur den än må vara materiellt baserad på sådant som generna bestämmer uppbyggnaden av, så känner vetenskapen idag inte till var kopplingen emllan genetisk information och tänkande skulle finnas.

Den enskilda individens vilja påverkas säkert av de värderingar som råder bland hela samlingen - församlingen - av individer med vilja. Dock - vi bär också alla - var och en - ett ansvar för hur dehär värderingarna utformas inom våra församlingar. Om det finns en fri vilja så finns den här.

  Blinda knåpare är vi allihopa...
   Ja, hur medveten är den naturvetenskapliga och tekniska utvecklingen? Har de som skapar det nya alls någon uppfattning om följderna av det de har för sig, anar de ens hur världen i stort reagerar? Vill de ens ana?

Den 6 augusti 1945 fick de fysiker och tekniker som ville utnyttja krafter inom materiens uppbyggnad en skakande påminnelse om verkligheten utanför laboratoriet. Alltsedan dess har vi fått vänja oss vid ovänliga väckningar - som när strävan att göra bättre kylskåp ledde till att halten farlig ultraviolettstrålning på sommarens sandstränder har ökat.

Biologins "blinde knåpare" å ena sidan, målmedvetna mänskliga forskare å andra sidan. Likheter och olikheter, ja.

Biologi: I processen, som bland andra framlidne Björn Kurtén brukade kalla "den blinde knåparen", tar det naturliga urvalet hand om slumpmässiga förändringar i generna - arvsanlagen - och de följder detta får för fenotypen. Om det naturliga urvalet gynnas av förändringen fortlever organismen, förökar sig och breder ut sig i ekosystemet.

Inom naturvetenska och teknik säjs vi ha en medveten, målinriktad process. Forskarna och ingenjörerna jobbar till vardags produktutveckling. Nångång kommer något team med innovationer - helt nya saker. Det motsvaras i biologin av mikro- och makro-evolution.

Mikroevolution: genom produktutveckling säkrar företagen bestående marknadsandel och försöker nå tillväxt för samma produkt,
   Makroevolution: helt nya saker som kan - och skall - tillfredsställa helt nya behov - man ska kunna göra saker som man inte tidigar har gjort - åka bil eller flyga istället för att åka tåg. Det kan också handla om helt nya sätt att göra saker som tillfredsställer redan existerande behov och kan utvidga dem - man gör samma saker plus lite mer på ett annorlunda sätt än tidigare: telefonera varifrån som helst med mobiltelefon istället för att använda till plats bundna trådanslutningar, plus textmeddelanden och andra nya tjänster.

Biologins "blinde knåpare" har ingen plan alls för vart "han" vill komma - "han" strävar inte ens till att de nya artversionerna ska överleva. Det är slumpen som avgör om förändringen blir sådan, att de nya organismerna klarar sig, i första hand i redan existerande, och sedan i nya miljöer, och om de i ett läge av ändrade förhållanden kan tränga in på de gamla miljöerna. Nya arter kan påverka sin livsmiljö så att betingelserna för både de nya och de redan tidigare levande arterna i just den miljön förändras.

Naturvetenskapsforskaren strävar efter att få en klarare bild av det som sker i den fysiska världen. Ingenjören använder kunnande med mål att göra en en ny eller en bättre sak. Det nya vetandet och nya produkterna för kanske sedan med sig förändringar i idé- och samhällstrukturen som påverkar betingelserna för redan existerande idé-system eller produkter - men även påverkar livet för de människor som lever i de samhällena där idéerna styr och produkterna används.

Införande av produktionsmaskiner slog ut de gamla hantverkarsamhällena, evolutionsläran skakade den organiserade religionens maktstrukturer, i slutändan uppstod efter många om och men de modärna västerländska demokratierna. Och i vår tid har dessa slagit ut de konkurrerande systemen, men samtidigt föräml;ndrats själva, och vi håller på att slopa omtanke-samhället, som behövdes i systemens kamp, och är tillbaka i en nära 1800-tals låt-gå-liberalism. Det hade nog inte varken evolutionister som Charles Darwin eller verktygsmaskinernas skapare som Maudsley och Whitworth i tankarna.

Införande av explosionskolvmotorn tvingade fram nya infrastrukturer: landsvägar och servicestationer - och förändrade maktpolitiken i världen. Rudolf Diesel eller Nikolaus August Otto tänkte säkert inte åstadkomma det.

Den teknisk-ekonomiska evolutionens drivkraft är kortsiktig vinst, och trots allt tal om forskningens frihet så motiveras även naturvetenskaplig grundforskning med att dess resultat med tiden ska kunna tas i bruk inom de ekonomiska processerna. En insikt om följderna för handlandet i stort är så sällsynt, att varje undantag man eventuellt kan peka på bara bekräftar regeln , att även den tekniskt-ekonomiska utvecklingen sker blint. I själva verket är även vi alla "blinda knåpare". Riktigt elakt grönsinnat folk talar tillockmed om "blinda klåpare", saligen glömmande bort, att även de är precis lika blinda delar av systemet som vi andra.
    Det talas mycket om ett behov att styra utvecklingen - men vem ska göra det? Hur skulle det gå till, och vilka är det som skulle få besluta varthän? Exemplen från nittonhundratalets historia manar inte till efterföljd.




Sänd kommentarer till juhaniwestman@gmail.com
Tillbaka till första evolution-sidan.
Tillbaka till paradsidan.