For ganske n?yaktig 150 ?r siden, i februar og mars 1865, presenterte augustinermunken Gregor Johann Mendel resultatene av sine krysningsfors?k med erteplanter, som i ettertid har blitt regnet som den moderne genetikkens f?dsel. Begivenheten feires over hele verden – i Norge blant annet med utgivelse av boka Mendels arv – genetikkens ?ra, med? Dag O. Hessen, Thore Lie og Nils Chr. Stenseth? som redakt?rer.
?
Mens Charles Darwin og hans evolusjonsteori er kjent for de fleste, er den samtidige Gregor Mendel, hvis bidrag til vitenskapshistorien m? sies ? v?re like betydningsfullt, en mer obskur skikkelse. De to m?ttes aldri, selv om de utvilsomt hadde hatt stor nytte av ? 澳门葡京手机版app下载e. Darwin skrev i Artenes opprinnelse at “Lovene som styrer arv er helt ukjente”, uten anelse om at det fantes en ?sterriksk munk som satt med n?kkelen til hans egen evolusjonsteori, og l?sningen p? problemer han brukte ?r av sitt liv p? ? streve med.
Mendel p? sin side leste Darwins bok i oversettelse allerede i 1860, ?ret etter utgivelsen, men unnlot ? ta kontakt, selv da han var i London to ?r seinere. Darwins l?re var kontroversiell i religi?se kretser, og man kan tenke seg at den fromme Mendel vegret seg for ? knytte sine egne, lite anerkjente resultater til en s? omstridt skikkelse.
Men hvordan kunne en munk med mangelfull utdannelse klare ? forske seg fram til grunnprinsippene for arv – dette vi i ettertid kaller genetikk – lenge f?r samtidens akademiske verden var klar for det?
ERTEPLANTER: Gregor Mendel gjorde 28 000 fors?k med erteplanter i l?pet av ni ?r. Ett bestemt gen kan finnes i flere mulige utgaver. Disse variantene av samme gen kalles alleler. Mendel var den f?rste som oppdaget at det ene allelet i et genpar totalt kan overskygge virkningen av det andre allelet i genparet. det kaller vi dominant arvegang. Det vikende genet er da recessivt.
– Klosteret hvor Mendel hadde sitt virke, var noe av et kunnskapssenter, n?rmest et mini-universitet i seg selv, med mange dyktige fagfolk innen disipliner som biologi, astronomi og fysikk, i tillegg til de teologiske disiplinene, og med et rikholdig bibliotek. Botaniske krysningsfors?k, hvor man pr?vde ? dyrke fram mest mulig avlingsbringende vekster, l? dessuten i tida, forteller Thore Lie, seniorredakt?r i Gyldendal Akademisk og forfatter av kapittelet Gregor Johann Mendel – en jubileumshistorie, i boka.
Han understreker at Mendel selv hadde jordbrukerbakgrunn, og var en fremragende gartner, s? det var ikke unaturlig at han, etter flere mislykkete fors?k p? ? ta l?rereksamen – han str?k av alle ting i realfag – ble tiltrodd en ansvarsfull stilling i klosterhagen.
Abbeden m? ha f?tt sympati med den fattige og til dels sykelig depressive bondes?nnen, som i tillegg til store kunnskaper i botanikk var en fremragende meteorolog – etter tidens m?lestokk – en dyktig bir?kter og matematiker, og lot ham gjennomf?re sine eksperimenter i fred.
Partikler
Mendel utf?rte i l?pet av ni ?r 28 000 fors?k med erteplanter, og f?rte resultatene inn i finurlige, matematiske tabeller. Han konsentrerte seg om karaktertrekk som kunne iakttas med det blotte ?ye; h?ye eller lave planter, gule eller gr?nne fr? osv., og han kunne konstatere at disse egenskapene ble overf?rt uten blandingsformer, noe han korrekt tolket som at det er fysiske enheter eller partikler som formidler arv. Tidligere hadde man trodd at arvestoffene fl?t i blodet og blandet seg, som farger i et malingsspann.
Mendel fant imidlertid ut at arveegenskaper kan overf?res fra en generasjon til den neste uten ? bli eksponert, at det finnes hva vi i dag kaller dominante og recessive (svake) gener, slik at egenskaper som for eksempel bl? ?yne eller r?dt h?r kan “hoppe over” et slektsledd. Han presenterte sine funn ved to foredrag i Det naturvitenskapelige selskap i Brünn (dagens Brno i Tsjekkia), og lot dem seinere publisere.
Reaksjonene var forbeholdne, for ? si det mildt. De fleste var direkte avvisende. Mendel sendte en avskrift av avhandlingen sin til den anerkjente professor Karl von N?geli ved Universitetet i München, en av samtidens mest ber?mte botanikere, med h?p om faglig aksept. N?gelis svar var like avm?lt: han betvilte gyldigheten av Mendels observasjoner, om han i det hele tatt forsto dem.
Etter litt brevveksling anbefalte han Mendel ? etterpr?ve krysningsfors?kene p? en annen plantegruppe, svevene, i slekten Hieracium, som tilh?rer kurvplantefamilien. Problemet med denne slekten er imidlertid at plantene er ukj?nnete, hvilket vil si at de formerer seg uten sammensmeltning av kj?nnsceller, slik at avkommet er rene kloner av morplanten. Mendel gjorde som autoriteten N?geli befalte, og viklet seg inn i en forskningsmessig blindgate. Krysningsfors?kene var verdil?se uten kj?nnsceller.
– Dette var det verste r?det Mendel kunne f?tt, sier Thore Lie; vi m? bare h?pe at N?geli ga det i beste mening. Mendel ga etter hvert opp forskningen, for ? vie resten av sitt liv til religi?se oppgaver ved klosteret, og de epokegj?rende resultatene ble liggende ur?rte til n?rmere tjue ?r etter hans d?d.
Norsk inspirasjon
– F?rst p? 1930-tallet, etter en periode da det nye fagomr?det genetikk ble oppfattet som en konkurrent til Darwins evolusjonsteori, ble de to perspektivene forenet, muligens med hjelp av en norsk bok, forteller Nils Christian Stenseth, professor ved og leder av Centre for Ecological and Evolutionary Synthesis ved Universitetet i Oslo.
– I 1923 var den unge zoologen Charles Elton fra universitetet i Oxford med p? en ekspedisjon til Spitsbergen for ? studere ville dyr i sitt naturlige habitat. P? hjemveien var b?ten innom Troms?, og Elton s? seg om i byen. I en bokhandel kom han over et eksemplar av sin norske kollega Robert Colletts – Camilla Colletts eldste s?nn – utgivelse Norske pattedyr, et standarverk p? den tida.
– Elton forsto ikke den norske teksten, men festet seg ved en tabell som viste lemenbestandens variasjoner ?r for ?r. Han kj?pte boka og fikk den oversatt da han kom hjem, og publiserte ?ret etter sin artikkel Periodic fluctuations in the number of animals: their causes and effects, som i stor grad bygde p? Colletts observasjoner. Dette er p? mange m?ter starten p? populasjonsbiologien slik vi kjenner den i dag – og hovedelementet til den moderne syntesen innen evolusjonsbiologi som fant sted i 1930-?rene.
V?r egen tid kaller Stenseth “Biologiens ?rhundre”.
– P? 1900-tallet var man besatt av genetikk, ikke minst etter oppdagelsen av DNA-molekylet i 1953, som ble ansett ? gi det endelige svaret p? livets g?te. Man glemte Darwins innsikt om viktigheten av ? tenke p? variasjon i en bestand av individer. I dag har vi kunnskapen og teknologien som skal til for ? kombinere de to disiplinene genetikk og evolusjonsbiologi, og slik kunne kartlegge for eksempel sammenhengen mellom milj?p?virkning og genetiske anlegg hos dyr, i n?ringssammenheng, eller hos mennesker, i helse?yemed.
P? Avdeling for medisinsk genetikk ved Oslo universitetssykehus er man n? i stand til ? gjennomf?re en s?kalt helgenomsekvensering – kartlegging av de samlete arveanleggene til et menneske, og “oversettelse” av disse til tegn p? en dataskjerm – og instituttleder og professor Dag Undlien er selv den f?rste i Norge som har latt seg sekvensere. Ved ? lese det opp mot et referansegenom man har blitt enige om internasjonalt, viser Undliens genom 3 338 838 varianter, og han har f?tt svar p? 1220 mulige tilstander og sykdommer i arveanlegget sitt.
Revolusjon
?– Vi kan sammenlikne genomet med en oppskriftsbok, forklarer Undlien.
– Et menneskes cirka 23 000 gener utgj?r bare omtrent én prosent av oppskriftsboka, men det er et godt utgangspunkt for ? begripe alle mulighetene som finnes. Oppgaven n? er ? tolke oppskriftsboka og klare ? oversette den til et forst?elig spr?k. Selv fant jeg eksempelvis ut at jeg er overf?lsom for en viss kreftmedisin min mor ikke t?lte under behandling – alts? en arvelig disposisjon. Det er ikke aktuelt ? sette i gang dette i stor skala enn?, unders?kelsene er ressurskrevende, og sannsynligheten for at vi kan f? nytte av hver enkelt unders?kelse, for liten. Men p? litt sikt ser vi for oss at hele befolkningen, i alle fall de som ?nsker det, skal f? utf?rt en helgenomsekvensering.
– Med effektivisert teknologi og oppl?ring av helsepersonell vil vi kunne vite, straks en pasient kommer inn, hva slags medisinering som vil ha st?rst effekt i det enkelte tilfelle, og hvilke medisiner som kanskje b?r unng?s. I akuttilfeller, som ved trafikkulykker og liknende, vil liv kunne reddes om ambulansepersonalet straks vet hva den forulykkede er disponert for. Selv om det finnes etiske utfordringer vi m? ta p? alvor, hensynet til datasikkerhet, og riktig bruk av ressursene s? de kommer til nytte der de virkelig trengs, er jeg ikke i tvil om at vi st?r overfor en behandlingsrevolusjon.
– Og alt har sitt utspring i Mendel?
– Det kan du gjerne si. Lovene som er utledet av arbeidet hans, st?r st?tt den dag i dag, selv om han var heldig som valgte planter hvor ett enkelt gen styrer variasjonene. Oftest er bildet mer sammensatt. Det har ogs? v?rt spekulert i om han fikset litt p? tallene sine for ? f? s? presise tabeller …
Dette vil imidlertid ikke Mendel-eksperten Thore Lie akseptere uten videre.
– Spekulasjonene om juks som har blitt framsatt i moderne tid, handler nok mest om manglende kjennskap til Mendels metoder, repliserer han. Gregor Mendel var gartner, og visste at cirka 10 prosent av de dyrkete erteplantene ikke ville spire og vokse opp. Ved ? ta hensyn til denne feilmarginen fikk han tall som stemmer forbl?ffende godt med fasiten vi n? kjenner. Munken i Brno visste hva han holdt p? med. “Min tid kommer”, skrev han et sted, da samtidsvitenskapen avviste forskningen hans. Det har han ettertrykkelig f?tt rett i.
