Egoistisk DNA
Egoistisk DNA er en betegnelse for DNA-sekvenser, der har to forskellige egenskaber:
- DNA-sekvensen spredes ved at danne yderligere kopier af sig selv i genomet, og
- den yder ikke noget specifikt bidrag til værtsorganismens reproduktionssucces. (Den kan have eller kan ikke have betydelige negative virkninger.)
I sin bog The Selfish Gene fra 1976 foreslog Richard Dawkins ideen om egoistisk DNA, da han opdagede det ikke-kodede DNA i eukaryote genomer. I 1980 blev begrebet uddybet og diskuteret i to artikler i tidsskriftet Nature. I henhold til en af disse artikler
Teorien om naturlig udvælgelse, i sin mere generelle formulering, omhandler konkurrencen mellem replikerende enheder. Den viser, at i en sådan konkurrence stiger antallet af de mere effektive replikatorer på bekostning af deres mindre effektive konkurrenter. Efter et tilstrækkeligt stykke tid er det kun de mest effektive replikatorer, der overlever.
- L.E. Orgel & F.H.C. Crick, Selfish DNA: the ultimate parasite.
Normalt genetisk funktionelt DNA kan ses som "replikerende enheder", der udfører deres replikation ved at manipulere den celle, som de kontrollerer. I modsætning hertil kan enheder af egoistisk DNA udnytte eksisterende mekanismer i cellen og formere sig uden at påvirke organismens fitness i andre henseender.
Der er ingen skarp grænse mellem begreberne egoistisk DNA og genetisk funktionelt DNA. Ofte er det også vanskeligt at se, om en enhed af ikke-kodende DNA er funktionelt vigtig eller ej, og hvis den er vigtig, på hvilken måde. Desuden er det ikke altid let at skelne mellem visse tilfælde af egoistisk DNA og visse typer virus.
Idéens historie
Tanken om, at nogle genetiske elementer måske ikke er nyttige for organismen, er ikke ny. I 1928 rapporterede en russisk genetiker om et X-kromosom i Drosophila obscura. Han hævdede, at det deraf følgende kønsforhold, der var skævt for kvinder, kunne drive en population ud af livet.
I 1941 blev det for første gang foreslået, at der kunne være en konflikt mellem normale arvede kernegener fra begge forældre og mitokondriegener fra den ene forælder (kvinden). Det kunne føre til cytoplasmatisk hansterilitet hos planter.
Omkring samme tid blev der rapporteret om flere andre eksempler på selviske genetiske elementer. F.eks. beskrev en majsgenetiker, hvordan kromosomale knopper førte til kvindelig meiotisk drivkraft i majs. Meiotisk drev er, når en kopi af et gen videregives til afkommet i mere end de forventede 50 % af tilfældene.
Den svenske botaniker og cytogenetiker Gunnar Östergren bemærkede i 1945, hvordan kromosomer kan sprede sig i en population på grund af deres egen "parasitære" natur. Om B-kromosomer i planter skrev han: "I mange tilfælde har disse kromosomer ingen nyttig funktion overhovedet for den art, der bærer dem, men de fører ofte en udelukkende parasitær tilværelse ... [B-kromosomer] behøver ikke at være nyttige for planterne. De behøver kun at være nyttige for dem selv." - Gunnar Östergren.
I begyndelsen af 1950'erne offentliggjorde Barbara McClintock en række artikler, der beskrev eksistensen af "transposable elementer". Disse er blandt de mest vellykkede selviske genetiske elementer. Opdagelsen af transposable elementer førte til, at hun fik Nobelprisen i medicin eller fysiologi i 1983.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er Selfish DNA?
A: Egoistisk DNA er en betegnelse for DNA-sekvenser, der har to egenskaber: evnen til at sprede sig ved at danne flere kopier af sig selv i genomet og ikke at hjælpe værtsorganismens reproduktive succes.
Sp: Hvem foreslog først ideen om egoistisk DNA?
Svar: Richard Dawkins foreslog først ideen om selvisk DNA i sin bog The Selfish Gene fra 1976.
Spørgsmål: Hvordan udbyggede Orgel og Crick dette koncept?
Svar: Orgel og Crick uddybede dette koncept i en artikel, der blev offentliggjort i Nature i 1980, hvor de diskuterede, hvordan naturlig udvælgelse fungerer med replikerende enheder, der konkurrerer mod hinanden. De hævdede, at mere effektive replikatorer vil vokse på bekostning af mindre effektive konkurrenter over tid.
Spørgsmål: Hvordan replikeres normalt genetisk funktionelt DNA?
Svar: Normalt genetisk funktionelt DNA replikerer sig ved at manipulere den celle, det kontrollerer.
Spørgsmål: Hvilke ligheder er der mellem selvisk DNA og virus?
Svar: Det kan være vanskeligt at skelne mellem nogle tilfælde af egoistisk DNA og nogle typer virus på grund af deres fælles karakteristika, f.eks. deres evne til at udnytte eksisterende mekanismer i en celle til at formere sig uden at påvirke dens fitness.
Spørgsmål: Er der en klar grænse mellem egoistisk DNA og genetisk funktionelt DNA?
Svar: Nej, der er ikke nogen skarp grænse mellem disse to begreber, da det kan være vanskeligt at afgøre, om en enhed af ikke-kodende DNA er funktionelt vigtig eller ej, eller hvis den er vigtig, på hvilken måde den påvirker en organismes fitness.
Spørgsmål: Hvad blev opdaget, da man undersøgte ikke-kodende DNA'er?
Svar: Da man undersøgte ikke-kodnings-DNA'er, opdagede man, at de havde to egenskaber - de kunne sprede sig ved at danne flere kopier af sig selv i et genom, men de bidrog ikke til en organismes reproduktionssucces.
