Ännu ett kapitel i evolutionens historiebok

av Arvid Ågren

Paleontologer har länge betraktats som evolutionsbiologins historieberättare. Allt sedan DNA-molekylens struktur upptäcktes 1953 har vår kunskap om gener och hur arvsmassan fungerar ökat stadigt och paleontologerna börjar nu få sällskap av genetiker som evolutionära historiker. Under 2000-talet har vår kunskap om gener närmast exploderat. Idag kartläggs allt fler genom (en organisms hela arvsmassa). Lagom till tioårsjubileet av kartläggningen av människans genom börjar vi nu inse att vår arvsmassa erbjuder en minst lika imponerande historiesamling som fossilerna gör. Ännu ett kapitel i evolutionens historiebok börjar därmed skrivas.

När arvsmassan i växter och djur började kartläggas blev det snart uppenbart att en stor del av det genetiska materialet innehåller DNA som inte kodar för något protein. Detta icke-kodande DNA utgör en stor del av arvsmassan i många däggdjur, inklusive människan. Icke-kodande DNA består till stor del av transposoner och andra genetiska parasiter, men en betydande andel utgörs också av gener som inte längre fungerar. Med andra ord, på samma sätt som fossiler visar vilka djur och växter som tidigare bebodde vår planet kan vår arvsmassa visa vilka gener som tidigare haft en funktion En gens normala funktion är att bygga ett protein genom att tillhandahålla informationen för vilka aminosyror som ska länkas samman. Genom att studera en gen kan vi säga dels vilket protein det kodar för, men också om genen fungerar som den ska. Gener kan tystas, till exempel, genom mutationer i dess sekvens eller genom att andra gener vars uppgift är att aktivera gener inte fungerar. En pseudogen är en gen som har förlorat sin funktion, på ett eller annat sätt, men som fortfarande finns kvar i arvsmassan.

Det klassiska exemplet på en mänsklig pseudogen är GLO. GLO är genen som kodar för ett enzym som är nödvändigt för produktion av vitamin C från glukos. Nästan all djur har en fungerande GLO-gen, men, primater, vissa fladdermöss och marsvin har en icke-fungerande kopia, en pseudogen kallad ψ-GLO (Den grekiska bokstaven ψ står för pseudo). All metabolism är kostsam och kan en produkt upptas genom födan kan energi sparas genom att inaktivera kroppens egen produktion. Detta kan alltså förstås genom naturligt urval som en kostnadseffektiviserande process, men pseudogener är ett starkt stöd för evolutionsteorin av fler anledningar. När man studerar strukturen av ψ-GLO ser man att den mutation som inaktiverat dess funktion (en nukleotid har bytts ut) är densamma i alla primater! I marsvin är det däremot en annan mutation som är ansvarig. Detta stämmer väl in med iden om en gemensam anfader för alla primater. Vidare, efter att GLO förlorade sin funktion fortsatte genen att samla på sig mutationer och när man jämför ψ-GLO bland primaterna ser man större likheter mellan genstrukturen mellan nära besläktade primater än mindre besläktade arter. Till exempel är ψ-GLO i människor och schimpanser är mer lika än ψ-GLO i människor och orangutanger. ψ i marsvin, å andra sidan, är helt olika alla tre eftersom en oberoende mutation orsakade dess inaktivitet.

Vi människor har ungefär 23 000 gener, av dessa uppskattas över 2 000 vara pesudogener. Att gener utan funktion, skulle finnas kvar i arvsmassan stämmer väl in i vår idé om evolution genom naturligt urval från en gemensam anfader. Att de dessutom stöder vår kunskap om hur olika arter är besläktade ökar dess stöd för evolutionsteorin. Däremot, att förena pesudogener med en teori om att alla livsformer skapades oberoende av varandra är svårare. Evolutionsteorin har aldrig haft så starkt stöd som nu. Pseudogener är bara det senaste exempel på observationer som, för att citera Dobzhansky, endast kan förstås i ljuset av evolutionsteorin. Därför, trots att evolutionsteorin fortsätter att attackeras av politiska och religiösa krafter, har det aldrig varit så enkelt att vara evolutionsbiolog.

Artikeln är publicerad här med vänligt tillstånd från Arvid Ågren.

Kommentarer inaktiverade.