Skip to content

Icke-kodande DNA

maj 12, 2011

Detta är det 26:e inlägget i en serie som granskar Anders Gärdeborns bok Intelligent Skapelsetro (XP Media, 2009).

Vi vet att DNA-molekyler innehåller en kod som specificerar följden av aminosyror i ett protein, men att detta bara gäller en liten del av DNA. Resten brukar kallas ”icke-kodande DNA”, och man vet att delar av det har andra typer av funktioner. Frågan är hur mycket av detta icke-kodande DNA som är funktionellt och hur mycket som inte är det. Det finns en livlig diskussion om saken, och en vanlig åsikt bland forskare är att stora delar av vårt DNA inte är funktionellt. Anders Gärdeborn vet emellertid besked: i princip allt DNA är funktionellt.

Redan under 1960-talet insåg man att den mängd DNA vi hade i vårt genom var mycket större än vad som var nödvändigt för att få plats med de gener vi har. Frågan var då vad allt ”extra” DNA skulle vara bra för, och man har sedan dess haft många olika förslag på den saken. Under 1970-talet fick man dock klart för sig att det finns olika typer av parasitärt DNA som kopierar sig själv till olika delar av genomet, och de tar tillsammans upp c:a 44% av människans genom. Detta gav en förklaring till en stor del av DNA-överskottet. Man har funnit enstaka exempel på att sådana här sekvenser har fått en funktion, men den helt överväldigande delen verkar sakna betydelse.

Men vilka funktioner kan DNA ha? Ett DNA-segment behöver inte ens ha en bestämd sekvens för att kunna ha en funktion. Det skulle exempelvis kunna hålla två gener på ett lämpligt avstånd, något som är viktigt vid regleringen av hur generna uttrycks. Det visar sig nämligen att DNA-tråden ligger i bukter och slingor, och att denna tredimensionella struktur är viktigt för regleringen av generna. Så ”icke-kodande DNA” (DNA som inte kodar för proteiner) kan tänkas ha många olika funktioner; en del av dem kräver en bestämd DNA-sekvens (ex.vis för bindning av reglerande proteiner), andra gör det inte. Hur mycket av detta icke-kodande DNA som har någon typ funktion är en öppen fråga, men det är en vanlig åsikt att det bara rör sig om en mindre del 1.

Anders Gärdeborn nämner att bara cirka 3% av genomet kodar för proteiner, och frågar sig vad resten av genomet skulle ha för funktion. Han skriver på sidan 91:

HUGO hade inte för avsikt att ta reda på uppgiften för de övriga 97 procenten av vår arvsmassa. Över huvud taget har hela det biologiska samfundet visat svalt intresse att göra det. Man har helt enkelt utifrån sin evolutionistiska övertygelse att det mesta är kvarlämningar från tidigare utvecklingsstadier som idag förlorat sin funktion. Man har kallat det för skräp-DNA och att forska på skräp gör ju naturligtvis ingen lycklig. Detta är ett tydligt exempel på hur evolutionistiskt förutfattade meningar har bromsat forskningens framsteg. Då man emellertid fann att många andra arter har nästan lika många proteinkodande gener som människan, var man tvungen att söka orsaken till hennes särart någon annanstans. Man började därför intressera sig för andra delar av arvsmassan och började forska på det som tidigare ansetts som skräp. Eftersom man sökte funktion döpte man i samma veva om skräp-DNA till icke-kodande DNA.

Här ger Anders Gärdeborn det biologiska samfundet med sina ”evolutionistiskt förutfattade meningar” en rejäl uppsträckning. Men har vi förtjänat den? Låt oss se efter. Till att börja med är det Gärdeborn skriver om HUGO-projektet (det stora projekt som kartlade människans hela genom) helt uppåt väggarna. Själva poängen med jätteföretaget var just att man ville få en bild av hela genomet, inte bara av de proteinkodande delarna – som man dessutom i många fall redan kände till.

Går vi sedan till termen skräp-DNA eller ”junk DNA”, skapades den 1972 av Susumo Ohno 2. Den som först diskuterade begreppet var dock David Comings, och han skrev1972 3

These considerations suggest that up to 20% of the genome is actively used and the remaining 80+% is junk. But being junk doesn´t mean that it is entirely useless. Common sense suggests that anything that is completely useless would be discarded. There are several possible functions for junk DNA.

Man lägger märke till två saker: för det första att Comings tänker sig att ”junk” inte betyder ”entirely useless”, och för det andra att han inte väntar sig att genomet skall innehålla delar som skulle vara ”completely useless”. Det var så här många såg på saken vid denna tid 4. Detta är nu inte så konstigt, enligt evolutionsteorin kunde man vänta sig att onödiga strukturer skulle utgöra en belastning som borde trimmas bort med tiden. Inte förrän man upptäckte olika typer av parasitärt DNA fick man en förklaring till att det ändå skulle kunna finnas stora delar av DNA som helt saknar funktion. Gärdeborns påstående att en ”evolutionistisk övertygelse” skulle leda till att man väntar sig stora mängder skräp-DNA har alltså mycket lite med verkligheten att göra.

Vidare säger Gärdeborn att begreppet skräp-DNA skulle ha bromsat forskningen. Det här är inte så svårt att kontrollera. Vem som helst kan gå in på den vetenskapliga databasen PubMed och se efter vilka termer som förekommer i vetenskapliga artiklar, alltså vad de handlar om:

År ”junk DNA” ”non-coding DNA”
1970-74

1

0

1975-79

1

4

1980-84

1

20

1985-89

3

43

1990-94

9

48

1995-99

17

83

2000-04

26

145

2004-09

40

227

Summa

98

570

Antal artiklar på PubMed som nämner ”junk DNA” resp. ”non-coding DNA”

Gärdeborn skriver att när forskarna slutligen fick upp ögonen för att det man kallade skräp-DNA faktiskt kunde vara intressant att studera, döpte man om det från skräp-DNA till icke-kodande DNA. Men när gjorde man det? Tabellen visar inga som helst spår av att man bytt från det ena namnet till det andra. Termen ”non-coding DNA” förekommer ungefär sex gånger så ofta som ”junk DNA” under hela perioden.

Vad som också är slående är att det under 40 års tid bara publicerats knappt 100 vetenskapliga artiklar som nämner ”junk DNA”. Det här begreppet har uppenbarligen inte varit något viktigt tema i forskarvärlden. Vi kan jämföra med motsvarande siffra för olika typer av sekvenser som ingår i s.k. skräp-DNA, som ”(retro)transposon(s)”: 23.359 stycken. Eller ”pseudogene(s)”: 9.643 stycken. Och sedan har vi alla artiklar som gäller liknande sekvenser, som mikrosatelliter, LINEs, SINEs och så vidare. Det är alldeles uppenbart att istället för att avfärda detta förmodade skräp-DNA har forskarna gått in på lab och arbetat med det istället, ett arbete som är dokumenterat i tiotusentals artiklar. Och man gjorde det från början; introner, pseudogener, LINEs, SINEs och enhancers beskrevs första gången åren kring 1980, alltså innan diskussionen kring skräp-DNA ens kommit igång.

Nej, biologerna förtjänar ingen åthutning för att de skulle ignorerat skräp-DNA; det har de aldrig gjort, de har istället studerat det intensivt. Den som förtjänar en uppsträckning är snarare Anders Gärdeborn. Nu vill jag inte påstå att han medvetet ägnat sig åt historieförfalskning – han har läst den här uppdiktade fabeln hos Answers in Genesis, Reasons to Believe och/eller Discovery Institute, och sedan trott på den. Det var ett misstag; man skall alltid dubbelkolla material man finner hos kreationistiska organisationer.

***

Anders Gärdeborn går ut stort med att modern forskning nu visat att hela genomet kan vara funktionellt, och att det alltså inte skulle finnas något skräp-DNA. Han stödjer sig på studier av hur DNA transkriberas (hur det översätts från DNA till RNA), och skriver på sid. 91:

Med dessa insikter som grund håller ett nytt stort projekt – ENCODE – (encyclopedia of DNA elements) sedan 2003 på att kartlägga, inte bara den mänskliga arvsmassans proteinkodande gener, utan alla dess funktionella element. Man studerar det DNA som transkripteras (förklaras snart), dvs används på något sätt av cellen. Det innebär att man inte från början utesluter den stora del av arvsmassan som man tidigare betraktade som skräp. Och vad har man hittat? Jo, funktion utöver funktion hos detta som man tidigare ansåg vara genetiskt bråte.

Han preciserar sig på sid. 100:

Preliminära resultat från ENCODE-projektet tyder på att 93% av människans DNA har funktion, en siffra som mycket väl kan närma sig 100% vid fortsatta studier … Om siffran kommer att visa sig vara exakt 100% eller inte är ointressant för debatten mellan skapelse och evolution. Även i ett skapelsescenario kan människan ha DNA-sekvenser som haft funktion, men som förstörts genom mutationer.

Vad Gärdeborn inte nämner är att dessa resultat var mycket omdiskuterade när de presenterades. Den använda metoden kritiserades, och man menade också att resultaten övertolkades. Man framhöll att det faktum att DNA transkriberas (översätts från DNA till RNA) inte nödvändigtvis behöver betyda att det RNA som bildas har någon funktion. Det kan också vara så att slumpartad transkription ger upphov till enstaka RNA-molekyler utan funktion.

Kritiken var befogad, visade det sig senare. Ett uppmärksammat arbete som publicerades 2010 hade titeln Most ’Dark Matter’ Transcripts Are Associated With Known Genes 5. Man hade där använt en ny och bättre metod för att studera gentranskriptionen, och kommit fram till att ”the genome is not as pervasively transcribed as previously reported”. Resultaten stämde väl med vad man visste sedan tidigare (det gjorde inte ENCODE-resultaten). Det visade sig att bara en mycket liten del av de transkript man funnit (2,2 – 2,5 %) föll utanför de typer man redan var bekant med. Detta är ju intressant i sig, men det räcker inte på långa vägar för att stödja Gärdeborns resonemang.

Det finns alltså inget vetenskapligt stöd för Gärdeborns slutsats att människans genom skulle vara funktionellt till nästan 100 %. Ingen vet hur mycket av vårt DNA som skulle vara ”onödigt”, men det är nog ingen djärv gissning att en stor del saknar funktion. Framtida studier får visa hur stor del det handlar om.

Man kan i det här fallet ursäkta Anders Gärdeborn med att han ju inte kunnat känna till resultat som publicerats 2010, eftersom hans bok gavs ut 2009. Å andra sidan har han utgått från resultat som är mycket kontroversiella, så han kunde varit mindre tvärsäker.

Kommande inlägg: Multifunktionellt DNA?

Noter:

1) Biokemisten Larry Moran har en lång serie inlägg om ”junk DNA” på sin blogg Sandwalk:

http://sandwalk.blogspot.com/2008/02/theme-genomes-junk-dna.html

2) Ohno, S. (1972): So much “junk” DNA in our genome. In Evolution of Genetic Systems (ed. H.H. Smith), sid. 366-370. Gordon and Breach, New York.

3) Comings, D.E. (1972): The structure and function of chromatin. Advances in Human Genetics 3: 237-431.

4) Evolutionsbiologen T Ryan Gregory har ett antal inlägg om begreppet ”junk DNA” och dess bakgrund på sin blogg Genomicron:

http://www.genomicron.evolverzone.com/2007/04/word-about-junk-dna/

http://www.genomicron.evolverzone.com/2007/06/function-non-function-some-function/

5) van Bakel, H. et al. (2010): Most “Dark Matter” Transcripts Are Associated With Known Genes. PLoS Biology, 8, e1000371

http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1000371

4 kommentarer leave one →
  1. Anders Gärdeborn permalink
    maj 20, 2011 10:32 e m

    Erkell skriver: ”Anders Gärdeborn vet emellertid besked: i princip allt DNA är funktionellt.” För att förstärka detta påstående klipper han dock bort sista delen i citatet ur min bok på sid 100. Här skriver jag: ”Om siffran kommer att visa sig vara exakt 100% eller inte är ointressant för debatten mellan skapelse och evolution. Även i ett skapelsescenario kan människan ha DNA-sekvenser som haft funktion, men som förstörts genom mutationer. En rostig bil pekar fortfarande på en designer.”

    Det hade varit ärligt av Erkell att ta med även detta. För balansens skull.

    • Lars Johan Erkell permalink
      maj 28, 2011 11:33 f m

      Anders, du anger 93%, ”en siffra som mycket väl kan närma sig 100% vid fortsatta studier”. För mig innebär detta ”i princip allt”. Men om du tycker att du blivit felciterad lägger jag givetvis in den längre versionen.

      • Anders Gärdeborn permalink
        maj 29, 2011 10:20 e m

        Tack! Diskrepansen är viktig eftersom evolutionister ofta använder dålig design i sina försök att misskreditera skapelsetroende. I Bibeln är dock världen inte längre som Gud avsåg, och därför kan vi förvänta oss förstörda delar även i genomet.

Trackbacks

  1. Har ENCODE-projektet skrotat ”skräp-DNA”? | Biolog(g)

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

%d bloggare gillar detta: