Badania naukowe w obszarze genetyki i biologii wciąż zmieniają rozumienie procesów życiowych organizmów. Ówcześnie uważano, że geny są determinującym czynnikiem zdrowia i zachowania. Genom ludzki to zaś swoisty plan życia. Najnowsze odkrycia wskazują jednak, że to wyłącznie uproszczenie złożoności biologicznej.
Artykuł w renomowanym czasopiśmie Nature oparty o rozważania, które poczynił Philip Balla w swojej książce “How Life Works: A User’s Guide to the New Biology”, krytycznie analizuje tradycyjną, w pełni determinującą zdrowie, zachowanie i przebieg naszego życia koncepcję genomu. Autor publikacji kieruję uwagę na znaczącą rolę epigenetyki. Wskazuję także na istotność kompleksowych interakcji między genami.
Epigenetyka i środowisko
Badacz w artykule “It’s time to admit that genes are not the blueprint for life” podkreśla, że rozwój i funkcjonowanie organizmów żywych zależy od złożonych interakcji w genotypie. Zwraca uwagę na epigenetykę, czyli zmiany w ekspresji genów wywołane przez czynniki środowiskowe. Zalicza się do nich rodzaj diety, spożywanie alkoholu, paleniu tytoniu czy nawet ekspozycja na stres i doświadczanie emocji. Czynniki te mogą znacząco wpływać na modyfikacje chemiczne DNA lub na związane z nim białka, które regulują aktywność genów.
Epigenetyka tłumaczy, dlaczego bliźnięta jednojajowe, mające identyczny materiał genetyczny, mogą różnić się pod względem stanu zdrowia, zachowania czy predyspozycji do chorób.
Brak prostego związku między genami a cechami organizmów
Wiele przykładów badań, które zostały wymienione w publikacji, obalają prosty związek między genami a cechami organizmów. Większość z nich nie ma ustalonej funkcji, która mogłaby być odczytana z ich sekwencji DNA.
Działanie genów zależy od kontekstu i sytuacji. Mogą się aktywować lub nie, kodować różne długości białek lub współpracować z innymi genami w zależności od warunków środowiskowych. Ponadto wiele cech organizmów jest poligenicznych, czyli zależnych od wielu genów jednocześnie – nie tylko od jednego.
Ryzyko zachorowania na schizofrenię jest związane z mutacjami w prawie 300 genach!
Czytaj także: Około 7300 wariantów genowych warunkuje ADHD
Kompleksowość funkcji i interakcje między nimi
Autor krytykuje również metafory, które upraszczają inne zjawiska biologiczne. Wskazuje, że porównanie białek do kluczy, które pasują do zamków, czy komórek do komputerów jest nieadekwatne.
W rzeczywistości wiele białek ma nieuporządkowane domeny, które zmieniają swój kształt i mogą wiązać się z różnymi “partnerami” w zależności od sytuacji. Komórki natomiast nie działają według prostego kodu, lecz są zdolne do uczenia się, adaptacji i komunikacji.
Rewizja klasycznych poglądów na ewolucję
Klasyczne poglądy na ewolucję również wymagają rewizji. Według autora omawianej publikacji nie można traktować genów jako jednostek doboru naturalnego. To raczej elementy większego systemu, który obejmuje również środowisko i interakcje międzygatunkowe.
Ewolucja nie jest tylko kwestią zmian w sekwencji DNA. To też modyfikacje w strukturze i organizacji genomu.
Złożone spojrzenie na biologię
Rozumienie wpływu genów na organizmy wymaga szerokiej perspektywy. Wyniki badań i analiz wskazują, by patrzeć na geny jako na jeden z głównych czynników wpływających na nasze zdrowie i życie. Nie są jednak jedynym determinantem – współdziałają z innymi na wielu różnych poziomach.
Autor zachęca przed wszystkim do odrzucenia uproszczonych i przestarzałych metafor na rzecz bardziej złożonego i realistycznego spojrzenia na biologię.
