Der Untertitel dieser Seite (und des Buches, auf dem sie basiert) lautet: Wie Gene das Gleichgewicht zwischen Autismus und Psychose herstellen , und dies ist eindeutig ein entscheidendes Thema für die Imprinted-Brain-Theorie, die Ungleichgewichte in der Genexpression behauptet Letztendlich erklären sich psychische Krankheit und Normalität gleichermaßen. Diese Woche hat eine bahnbrechende Entwicklung in der Genetik einige bemerkenswerte neue Möglichkeiten eröffnet, genau wie Gene – oder zumindest DNA – dies tun könnten.
Die Encyclopedia of DNA Elements , oder ENCODE, die diese Woche in Nature und einer Reihe anderer Zeitschriften veröffentlicht wurde, widerspricht auf sensationelle Weise der Ansicht, dass menschliche DNA zu 99% unbrauchbar ist, indem sie nahe legt, dass bis zu 80% des Genoms eine Funktion haben können zu 75% wird tatsächlich in einigen Zellen transkribiert. Tatsächlich scheint die DNA dieses Epigenoms , wenn wir es so nennen wollen, die der 20.000 echten Gene deutlich zu überwiegen, die Genexpression in 70.000 Regionen zu fördern und sie um weitere 400.000 zu erhöhen. Außerdem – und vor allem in Bezug auf die imprinted brain theory – berichten die Forscher, dass viele DNA-Varianten, die zuvor mit bestimmten Krankheiten in Zusammenhang standen, innerhalb oder in der Nähe dieser epigenomischen Regionen liegen und andere von weit entfernten Teilen ihre Wirkung zeigen. Dadurch ergeben sich neue Anhaltspunkte für die Verbindung genetischer Variation mit psychischen Krankheiten wie Autismus und Schizophrenie.
Wie ich bereits in einem früheren Beitrag erwähnt habe, könnte sich die Imprinted-Brain-Theorie als der kritische Test der sogenannten "egoistischen Gen" -Variante des modernen Darwinismus erweisen. Das bedeutet ganz einfach, dass sich aus der ultimativen Perspektive der Evolution Organismen entwickelten, um ihre DNA zu kopieren, und nicht die DNA, um den Organismus zu kopieren, wie Sie vielleicht denken. Heute kann kein gebildeter Mensch glauben, dass Gene entwickelt wurden, um den Organismus zu kopieren, weil wir jetzt wissen, dass die Gene, die Menschen an ihre Kinder weitergeben, die gleichen sind – gelegentliche zufällige Mutationen -, die sie von ihren Eltern geerbt haben. Dies ist besonders dann der Fall, wenn Sie weiblich sind, weil der letzte Wille und das genetische Testament einer Frau in DNA geschrieben und in ihren Eizellen sezerniert wird, lange bevor sie überhaupt geboren wird. Zwar produzieren die Männchen täglich Millionen von Spermien, aber es scheint ihnen keine Möglichkeit zu geben, ihre Gene sozusagen sozusagen zu bearbeiten.
Aber dann schien die Entdeckung von epigenetischen Faktoren wie der Prägung (die ein Gen in Abhängigkeit von seinem ursprünglichen Ursprung zum Schweigen bringt) die Frage neu zu öffnen und einigen zu nahelegen, dass Lamarck'sche Vererbung erworbener Eigenschaften nach allem möglich sein könnte – besonders wenn es entdeckt wurde Einige epigenetische Effekte könnten über die Generationen hinweg übertragen werden. Tatsächlich habe ich selbst einen solchen generationsübergreifenden Mechanismus (was ich "anhaltende Lyyisierung" nannte) als eine hypothetische Erklärung des Asperger-Syndroms und seines seltsamen Geschlechterverhältnisses angeführt.
Aber natürlich glaubte ich nie einen Moment, dass dies den DNA-Kopien-den-Organismus-Unsinn der Neo-Lamarckianer und späteren Lyssenkoisten bestätigte, und ENCODE gibt uns nun einige Einsichten, nicht nur in scheinbare "Müllgene" "Aber wie und warum hat die Evolution uns keine Gene mehr geben können als Kröten oder Mäuse, die Hälfte der Maismenge, nur 20% die der Molche und nur ein halbes Prozent der einer einzelligen Amöbe ( A. dubia) !
Wie ein Nature- Autor es ausdrückt (S. 71), werfen die ENCODE-Ergebnisse die "Möglichkeit auf, dass mehr Information im menschlichen Genom für die Genregulation wichtig sein kann als für die biochemische Funktion." Und dafür könnte es mehrere gute Gründe geben.
Der erste ist, dass, weil wir so viele unserer wahren Gene mit Schimpansen teilen, die entscheidenden Unterschiede zwischen unseren Spezies – die hauptsächlich die Entwicklung und das Verhalten des Gehirns betreffen – in Teilen unseres Genoms liegen, die jetzt von ENCODE katalogisiert werden und mit ziemlicher Sicherheit auch sind epigenetische Elemente in Bezug auf Unterschiede in der Genexpression: Epigene , wenn Sie möchten. In der Tat, angesichts der Tatsache, dass erwachsene Menschen nichts ähnlicher sind als unreife Schimpansen, liegen wahrscheinlich sogar unsere körperlichen Unterschiede in dem Muster – und insbesondere dem Timing – der Genexpression mehr als in den Genen selbst.
Ein weiterer Punkt ist, dass sich die DNA kontinuierlich entwickelt, aber selten vollständig aus dem Genom entfernt wird. Dies trifft definitiv auf Gene zu, und das beste Beispiel ist das fehlerhafte für die Synthese von Vitamin C, das wir tragen und kopieren, aber nicht dazu verwenden können, Krankheiten wie Skorbut zu vermeiden. Irgendwann in unserer frühen Evolution wurde dieses Gen nicht funktional, wurde aber nicht ausgewählt, weil unsere Ernährung das gesamte Vitamin C lieferte, das wir brauchten, um durchzukommen. Dasselbe gilt fast sicher für Epigene – aber wahrscheinlich mehr. Tatsächlich könnten solche verworfenen oder nicht funktionierenden DNA-Sequenzen ein Fenster zur Evolutionsgeschichte öffnen, vielleicht noch weiter und panoramischer als das, was durch die Entdeckung der verrosteten Wracks echter Gene, wie Vitamin C, eröffnet wurde.
Ein letzter Grund, warum es so viel mehr Epigene als echte Gene geben könnte, bezieht sich wahrscheinlich auf Sex. Da sexuell fortpflanzende Organismen zwei Eltern haben und nicht eine einzige, könnten evolutionäre Kräfte wie die, die Prägung bei Säugetieren hervorbringen, dazu führen, dass die Gene jedes Elternteils ein anderes Expressionsmuster bevorzugen: genau wie wir es bei der Prägung finden. Das Ergebnis könnten viele verschiedene Epigene sein, die einander effektiv widersprechen – und sicherlich über das Ergebnis von Wachstum, Entwicklung und Verhalten streiten. Wir wissen, dass dies in einem klassischen Wachstumsfaktor-Gen wie dem väterlich exprimierten Igf2 in Mäusen geschieht , was durch ein mütterlich exprimiertes Anti-Igf2-Gen, Igf2r , widerlegt wird . Mäuse, denen sowohl Igf2 als auch Igf2r fehlen, entwickeln sich normal und unterstreichen die Tatsache, dass diese Gene Ausdruck von Konflikten zwischen den Eltern sind und dass menschliche Epigene ähnlich sein können.
Historisch gesehen stellte sich Epigenese als Alternative zum Prä-Formationismus heraus: der Glaube, dass sich der Organismus aus einem vorbestehenden Homunculus oder Miniaturmodell entwickelte. Heute glaubt niemand mehr an eine rohe, homunkuläre Form, aber diejenigen, die moderne, egoistische Gene leugnen, sind moderne Prä-Formationisten, insofern sie an dem Glauben festhalten, dass DNA den Organismus kopiert und nicht das Gegenteil. Der Begriff Gen wurde nach der Genetik geprägt , und vielleicht ist dies ein Präzedenzfall für die Verwendung von Epigene als Bezeichnung für nicht-proteincodierende, aber funktionelle DNA, wie sie jetzt von ENCODE entdeckt und kartiert wird. Die Ära des selbstsüchtigen Epigenes mag begonnen haben, und ihre endgültige Rechtfertigung könnte durchaus die eingeprägte Gehirntheorie sein. Zeit-und Fortschritte wie ENCODE-erzählen.
