Hvad sker der, hvis du forsøger at blande menneske-DNA med gorilla-DNA?
Svar: Så bliver du nok bandlyst fra at besøge Zoo igen.
Sex og DNA-blanding har hængt sammen i snart en halv milliard år, og det er grundlæggende årsagen til livets mangfoldighed, som vi kan se det i dag på Jorden.
Du er selv et produkt af dette DNA-blanderi, og det er i den grad relevant for dig, hvad der står skrevet i det. For DNA handler ikke kun om sex, og hvordan vi formerer os. Når vi først er blevet undfanget, er det vores DNA, som fungerer som byggeplan for os resten af livet.
Men hvor fastlagt er den byggeplan, og hvor meget kan den præges?
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra Lundbeckfonden. Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af Lundbeckfonden. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Du er dit DNA
For lige at starte ved Adam og Eva – og deres én-cellede ophav – så er DNA-molekyler, der bærer vores arveegenskaber.
Alle levende organismer har DNA i hver eneste celle. Hvis du vil vide mere om det såkaldte molekylære perspektiv, så hop ned i bunden af artiklen.
Men hvorfor omtales DNA nogle gange som en ’byggeplan’?
Det skal ikke forstås som en plan, som er fastlagt på forhånd for, hvad der skal ske, og hvem du skal blive til. Dit liv kan stadig forme sig på et utal af forskellige måder.
Det er altid sjovt at lave tankeeksperimenter om, hvordan ting havde set ud, hvis du tog andre veje, end dem du endte med at tage, eller levede i andre omgivelser, eller måske endda helt andre tidsaldre.
Hvis vi kunne tage øjebliksbilleder af personer og spole tiden og verden frem og tilbage, ville vi ganske akkurat kunne fortælle, hvor meget deres DNA betød i forhold til de ting, vi udsatte dem for.
Hvor høj var du blevet, hvis du var født i Middelalderen? Ville du med en anden kost have undgået en bestemt sygdom, eller var de uundgåeligt? Vigtige spørgsmål som handler om arv (DNA) og miljø (resten).
Tvillinger er afgørende for at forstå DNA
Det spændende med DNA er, at man faktisk kan sige langt mere om arv og miljø, end mange tror.
Det kan man, fordi nogle mennesker fødes som tvillinger; enten enæggede tvillinger, som har identisk DNA eller tveæggede tvillinger, som blot har lige så meget DNA til fælles som almindelige søskende.
Det kan være, du kender nogle enæggede tvillinger. Allerede et enkelt tvillingepar kan faktisk kaste rigtigt meget lys over, hvad vores DNA-byggeplan er vigtig for og hvor meget.
For eksempel er der træk, som stort set altid er ens hos enæggede tvillinger: køn, højde og hårfarve. De træk er langt mere forskellige hos søskende eller tveæggede tvillinger. På den måde ved vi, at DNA forklarer en ganske stor del – måske det hele – af køn, højde og hårfarve.
Andre træk følges ikke så klart: Det er ting som personlighed, interesser, ansigtsform, endog (visse) sygdomme senere i livet.
End ikke tvillingers fingeraftryk er identiske. De er i ringere grad påvirkede af DNA.
Vi genetikere ynder at måle, hvor stor en del af variationen i et træk, som kan forklares af DNA – for eksempel for at kunne fange gener for arvelige sygdomme. Jeg har tidligere skrevet mere om denne tilgang til arvelighed, men metoden er præcis som forklaret: at sammenligne enæggede og tveæggede tvillinger.
En spytprøve kan identificere arvelige sygdomsgener
De sidste par årtier er vi også begyndt at finde ud af præcis, hvilke varianter (DNA-bogstaver) der påvirker de her forskellige træk.
Før det, fandtes teknologien til at læse DNA knapt nok, og den var meget dyr at bruge. Det var derfor meget svært at finde ud af, hvilke bogstaver-koder, der hang sammen med hvilke træk.
Det problem har vi ikke længere. I dag kan vi med afsæt i en spytprøve følge et særligt træk eller en sygdoms arvegang gennem familier og finde ud af, hvad det ansvarlige gen er i den familie.
Det er derfor, vi blandt andet taler om ‘genet for noget’. I praksis har det vist sig, at der langt oftere er tale om generne for noget – i flertal.
I de fleste tilfælde er der nemlig ikke kun tale om et enkelt gen, men en kombination af mange gener, som er ansvarlige for de særlige træk, en familie kan have til fælles.
Din hårfarve er bestemt af et gen
Af den grund er mit foretrukne forklarings-eksempel for, hvad DNA egentlig gør ved os, vores hårfarve.
Hårfarve har nemlig lidt af hvert, når det kommer til genetisk påvirkning. Vi forstår den ganske godt. Alle kan se folks hårfarve. Og alle koncepter, som udgør hårfarve kan (stort set) overføres til andre områder, som for eksempel medicinsk genetik.
Forestil dig fire mennesker fra forskellige steder i verden:
- Én er fra Irland og har rødt hår.
- En er fra Kina og har sort hår.
- Og de sidste to har henholdsvis blondt og mørkebrunt hår, lad os bare sige de er fra Danmark.
Hårfarven hos de første to er bestemt af ét DNA-bogstav, altså, helt konkret et sted i DNA, hvor der hos nogen står TGCAGAAG, og hos andre står TGCACAAG.
På grund af det ene C så har de den hårfarve, de har.
Hos personen fra Kina er det faktisk præcis den bogstavkombination, der altid vil give sort hår – i stort set hele Kina. Den er således meget hyppig blandt mennesker. Det er en hyppigt forekommende DNA-variant med stærk effekt.
Hos personen fra Irland er det også en konkret ændring, ofte i det gen som kaldes MC1R. Men det er ikke den samme præcise bogstavkombination i alle med rødt hår, og i øvrigt er der ikke helt så mange mennesker med rødt hår. Det er en sjælden DNA-variant med stærk effekt.
…medmindre din frisør farver dit hår!
De to sidste personer er mere komplicerede. Der er ikke én DNA-variant, der i samme grad bestemmer deres hårfarve, men derimod summen af mange hyppigt forekommende DNA-varianter med svag effekt, som tilsammen udgør en palette.
Svag effekt betyder således her, at de enkelte DNA-varianter ikke alene bestemmer hårfarven. Person nr. 3 har hundredevis af DNA-varianter, som trækker i mere lyshåret retning, og person nr. 4 har dem, som trækker i mørkhåret retning.
Derudover skal man selvfølgelig medregne effekten af omgivelserne. Med hårfarve er det for eksempel sol-afblegning, kost gennem hele livet, samt ikke mindst om man har fået håret farvet hos frisøren – det, vi genetikere ynder at kalde miljø, og som nok bedre forstås som ‘alt, der ikke er DNA’.
Alle de mange påvirkninger tilsammen udgør det resultat, som vi kan se og kalder for hårfarve.
Fra hårfarve til medicinsk genetik
Hårfarve-eksemplerne kan oversættes direkte til andre dele af genetikken, hvor de stærke effekter udgør konkrete arvelige sygdomme, som følger de såkaldte Mendelske arvelove – et bestemt arve-mønster, som du kan læse mere om i artiklen: Store opdagelser: Arv – Mendel og arvelighedslovene.
De arvelige sygdomme er heldigvis sjældne. Effekten med de hundredvis af andre varianter, som tilsammen udgør en palette, det er så det, der sker med almindelige folkesygdomme.
Og turen til frisøren kan ligestilles med det ikke-genetiske, som sker: Et effektivt kosttilskud kan afhjælpe og kurere børn med en arvelig enzym-defekt, der ellers havde resulteret i, at barnet udviklede en alvorlig sygdom.
Eller omvendt, den daglige pakke cigaretter, der fuldstændigt uagtet genetik nok skal slå dig ind på vejen mod lungesygdomme.
På vej mod en fuldstændig kortlægning af gener
De fire eksempler udgør mere eller mindre hele vores forståelse for genetik i dag.
En lang bog med bogstaver, som i samspil med omgivelserne påvirker, hvem du er. De fleste bogstaver er ens mennesker imellem, nogle få er forskellige (gen-varianter) med blot små konsekvenser, og enkelte kan have større konsekvenser.
Men jo voldsommere konsekvenserne er, jo sjældnere er der en tendens til, at de findes. Heldigvis. Dette udgør i dag vores forståelse for, hvordan dit DNA påvirker dig.
Hvor fuldstændig er den forståelse så egentlig? Er vi i mål allerede?
Tja. Ikke helt. Konceptet hænger nogenlunde sammen. Men vi ved også, at vi mangler noget, før vi fuldstændig kan beskrive alle de DNA-effekter, som, vi ved, må findes ud fra vores observationer af tvillinger.
Der er endnu ingen træk eller sygdomme, hvor vi kan sige, at vi kender alle de gen-varianter, som kan påvirke dem. Stadig større genetik-studier vil langsomt, men sikkert, fuldstændiggøre den kortlægning yderligere.
\ Læs mere
Skal flere mennesker have adgang til gentests?
En væsentlig retning fremad, tror jeg, er mere og mere at anvende vores viden som konkrete, gavnlige værktøjer.
Genetik bruges selvfølgelig allerede på hospitalerne, men mest til de stærkt arvelige sygdomme, hvor man kan identificere konkrete enkelte gener. De er typisk også sjældne.
At tilgængeliggøre brugen af genetik som værktøj, også i de mere almindelige folkesygdomme, som for eksempel hjertesygdomme, diabetes og psykiatriske lidelser, forestiller jeg mig vil være en stor del af fremdriften de næste år.
Udfordringen er, at vi skal tage stilling til stadig mere usikre gæt, simpelthen fordi det kun er de sjældne stærke effekter, man kan være sikker på. Og de er lykkeligvis blot sjældne.
Ny teknik kan redigere vores gener inden undfangelse
En anden væsentlig retning fremad, er de nye teknologier, hvor man rent faktisk kan ændre, hvad der står i DNA-koden. Det gælder for eksempel CRISPR-teknologien, der kan redigere gener i mennesker.
Målet med teknologien er at redigere sygdomme ud af arvematerialet. CRISPR fungerer kun på få celler og kan derfor kun benyttes i reagensglas.
Hver af vores celler har en kopi af alt DNA, så det er nemmere at lave denne ændring, mens vi stadig kun består af få celler – for eksempel i forbindelse med reagensglasbefrugtning.
Genredigering er derfor ikke så relevant for voksne mennesker. Endnu.
Men udviklingen inden for gen-redigering går hurtigt, og det kan være, at vi om få år skal tage stilling til meget dybere spørgsmål angående, hvem vi er som mennesker, og hvad der er acceptable DNA-ændringer.
Når vi gør det, skal vi dog huske, at selv uden nye CRISPR-teknologier, så har der i meget lang tid foregået ændringer og udvælgelser i vores DNA.
Valg af kæreste er også et valg af gener til dit barn
Udvælgelser har foregået under hver eneste generation. Som overlevelses-valg (‘ham, der ikke blev dræbt af hulebjørnen, gik videre’), som partner-valg (‘hvilket henrivende smukt rødt hår, hun har’), men også endnu mere moderne valg (‘nakkefoldsskanningen viser øget risiko for Down’s syndrom’).
På den måde kan genetik føles enormt skånselsløst og hårdt og farligt. Men samtidig tror jeg, at bedre forståelse er et vigtigt skridt i retning af, at det ikke skal være sådan.
Det er jo trods alt genetik, der har skabt al den mangfoldighed af liv, der findes i dag; hos mennesker, gorillaer og alt andet levende.
Jeg håber, artiklen har bidraget med det, og hvis du vil lære mere, kan jeg varmt anbefale min bog: Forstå dit DNA – en guide.
