igraszkizgenetyka, Ebooki, Świat nauki
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
NOWY UMYSü
Z GENETYK
Jaki wp¸yw na ciebie i twoje potomstwo b«dzie mia¸ post«p w genetyce zachowaÄ?
Fikcyjna para projektuje dziecko.
Dean Hamer
SYD I KAYLA
od dawna chcia¸y mie dziecko, kiedy wi«c usia-
d¸y przed komputerem, aby wprowadzi spis cech przysz¸e-
go potomka, wcale si« nie waha¸y. Zalogowa¸y si« na stronie
internetowej SEED (SocietyÕs Ethical Engineering Depart-
ment) i z entuzjazmem przystpi¸y do wprowadzania da-
nych. Syd i Kaya s kobietami, a zatem ich dziecko mia¸o po-
wsta w wyniku klonowania. Poniewaý Syd by¸a ¸adniejsza,
zdecydowa¸y si« rozpocz od jej genw. Dziecko Ð dziew-
czynka Ð odziedziczy¸aby po niej urod« i szczup¸ sylwetk«.
Ale dzi«ki technice zwanej rekombinacj homologiczn ge-
nw w DNA Syd wstawiono by Ð w miejsce jej w¸asnych Ð
geny Kayli odpowiedzialne za jej pi«kn karnacj« i wspania-
¸e z«by. Zapewne wysokie, szczup¸e kobiety nadal b«d po-
strzegane lepiej, nawet w 2250 roku; Syd i Kayla zdecydowa-
¸y, ýe 180 cm wzrostu wystarczy ich crce.
Teraz nadesz¸a ci«ýka chwila: wybr osobowoæci i tempe-
ramentu. Na szcz«æcie Kayla by¸a ekspertem w genetyce za-
chowaÄ cz¸owieka; w¸aænie opisywa¸a histori« tej dziedziny
nauki od pocztku tysiclecia dla
Scientific Terran
(niegdyæ zna-
nego jako
Scientific American
). Orientacja co do istotnej, cho
jeszcze ograniczonej roli genetyki w determinowaniu ludzkich
zachowaÄ pozwoli¸a jej realistycznie podejæ do projektowa-
mniejszym ryzykiem niý stare podejæcie do kojarzenia par
w celu prokreacji. Kayla musia¸a jednak przyzna, ýe pod¸o-
ýe pewnych zachowaÄ nie zosta¸o jeszcze w pe¸ni poznane.
W rzeczywistoæci projektowanie ich za pomoc genetyki by-
¸o w rwnym stopniu nauk co sztuk.
Zsekwencjonowanie ludzkiego genomu Ð czyli ustalenie
dok¸adnej kolejnoæci ponad 6 mld nukleotydw, ktre two-
rz lub oddzielaj od siebie tysice genw kaýdego cz¸owie-
ka Ð ukoÄczono na pocztku XXI stulecia. (W rezultacie do-
browolnej wsp¸pracy kilku znaczcych firm biotechno-
logicznych, patentujcych kaýdy nowo zidentyfikowany gen,
projekt zrealizowano znacznie wczeæniej, niý spodziewa¸ si«
tego rzd.) Sporzdzenie listy wszystkich genw i zdobycie
wiedzy o dzia¸aniu kodowanych przez nie bia¸ek zaj«¸o ko-
lejne 20 lat. Jednak zdefiniowanie funkcji komrkowych
i rozwojowych, ktre pe¸ni te bia¸ka, trwa¸o aý do poczt-
ku XXII wieku. Naukowcy wciý starali si« zrozumie, w ja-
ki sposb biliony moýliwych kombinacji kodu genetyczne-
go ostatecznie wp¸ywaj na ludzkie zachowania. Syd i Kayla
potrafi¸y obliczy prawdopodobieÄstwo, z jakim ich dziec-
ko b«dzie mia¸o drobne wady Ð trudnoæci z rannym wsta-
waniem, apetyt na dziwne jedzenie, sk¸onnoæ do osobli-
Altruizm
i umiej«tnoæ
odczuwania szcz«æcia
to
cechy,
ktre Syd i Kayla
mog¸y wybra
dla swojego
dziecka.
t
nia dziecka. W rzeczywistoæci wychowanie potomstwa nie rý-
ni¸o si« bardzo od tego sprzed 250 lat. Kayla wiedzia¸a, ýe po-
mimo moýliwoæci wyboru genw, stosowania w¸aæciwych
metod pedagogicznych i zapewnienia najlepszego wykszta¸ce-
nia wiele pozostaje kwesti przypadku. Doæwiadczenie i æro-
dowisko b«d mia¸y silny wp¸yw na osobowoæ ich crki i na
pewno czeka j w ýyciu wiele nieoczekiwanych zdarzeÄ.
Niemniej jednak Syd i Kayla mog¸y do pewnego stopnia
kontrolowa okreælone cechy. Dzi«ki osigni«ciom medycy-
ny w XX wieku wyeliminowano wiele æmiertelnych chorb,
post«py zaæ genetyki w XXI stuleciu pozwoli¸y wykorzeni
liczne rodzaje psychoz, uzaleýnieÄ czy agresywnych zacho-
waÄ. Decyzja o pozbyciu si« moýliwie jak najwi«kszej liczby
przykrych ãniespodzianekÓ, ktre mog czai si« w genach
Syd, by¸a dla Kayli prosta. Jeæli chodzi o eksperymenty ge-
netyczne, ukierunkowana interwencja wydawa¸a si« duýo
wych zachowaÄ jak p¸ywanie nago w jeziorze Ð nie mo-
g¸y jednak dok¸adnie ich okreæli. Kayla jako naukowiec go-
dzi¸a si« z t niepewnoæci, ale ca¸e przedsi«wzi«cie nieco
martwi¸o Syd.
Jeszcze przed 2250 rokiem naukowcy wiedzieli, ýe w kszta¸-
towaniu zachowaÄ danej osoby uczestniczy ponad po¸owa
genw. Nie stanowi¸o to zaskoczenia, poniewaý juý w XX
wieku wiedziano, ýe wi«cej niý 50% informacji zawartej w tych
jednostkach substancji dziedzicznej jest przepisywana na
Genetycy prbuj rozszyfrowa molekularny mechanizm wyst«po-
wania dziesitek cech dotyczcych zachowania cz¸owieka, poczy-
najc od agresji, a na nieæmia¸oæci koÄczc. W przysz¸oæci pary,
ktre zdecyduj si« na posiadanie potomstwa, b«d mog¸y decy-
78 å
WIAT
N
AUKI
GrudzieÄ 1999
IGRASZKI
Zdj«cie: CAMELOT Photonica;
Fotomontaý: SLIM FILMS
mRNA wykorzystywany bezpoærednio w mzgu. Na poczt-
ku badacze prbowali ustali, jak dzia¸aj wszystkie geny ak-
tywne w tej cz«æci uk¸adu nerwowego; uýywajc przestarza-
¸ego modelu ãjeden gen Ð jedno zachowanieÓ, nie zaszli jednak
zbyt daleko. Powizanie mi«dzy funkcjonowaniem mzgu
i zachowaniem okaza¸o si« bardziej skomplikowane.
Prze¸om nastpi¸, kiedy naukowcy ustalili sekwencje
wszystkich genw najbliýszego krewniaka ludzi Ð szympan-
sa. Juý w XX wieku wiedzieli, ýe jest on pod wzgl«dem gene-
tycznym niemal identyczny z cz¸owiekiem; rýnica wynosi
zaledwie 1%. Zg¸«biajc specyficzne odmiennoæci, genetycy
XXI wieku dok¸adnie wskazali regiony genomu cz¸owieka
odpowiedzialne za wi«kszoæ ludzkich cech, takich jak zdol-
noæci poznawcze, inteligencja i æwiadomoæ. Przez d¸ugi czas
podejrzewali, ýe s one determinowane u ludzi przez geny,
ktrych nie maj inne naczelne. Mylili si« jednak. Najwi«cej
bliýsze genetycznie niý u ludzi, a wi«c mapowanie genetycz-
ne Ð ¸atwiejsze. Naukowcy trafili na ãýy¸« z¸otaÓ w XXI wie-
ku, kiedy zidentyfikowali, a nast«pnie wstawili grup« ge-
nw behawioralnych z syberyjskiego huskyÕego do grey-
hounda, tworzc now ras«
1
Ð greyhusk. üczy¸a ona w so-
bie szybkoæ greyhounda oraz umiej«tnoæ pracy grupowej
w¸aæciw psom zaprz«gowym. Po kilku wyczerpujcych wy-
æcigach Iditarod
2
ludzie si« nauczyli, jak radzi sobie z taki-
mi ãudoskonaleniamiÓ.
Zgromadzone informacje i techniki opracowane podczas
badaÄ na szympansach i psach sta¸y si« podwalin rewolucji
w genetyce zachowaÄ cz¸owieka, ktr to dziedzin« mia¸y
w¸aænie wykorzysta Syd i Kayla. Wi«kszoæ prac naukowych
w XXII wieku koncentrowa¸a si« na inteligencji. Od czasu,
gdy pod koniec ubieg¸ego stulecia inteligentne m¸ode kobie-
ty zacz«¸y sprzedawa swoje komrki jajowe za dziesitki ty-
t
t
rýnic znaleziono nie w sekwencjach DNA nioscych infor-
macje o budowie bia¸ek, ale w ma¸ych jego fragmentach, kt-
re s odpowiedzialne za proces odczytywania informacji za-
wartych w danym genie. To zdumiewajce, ýe istota cz¸o-
wieczeÄstwa jest determinowana raczej przez miejsce, czas
i liczb« produkowanych bia¸ek, a nie przez ich rodzaj. Lu-
dzie okazali si« bliýsi swoim kuzynom szympansom, niý si«
ktokolwiek spodziewa¸. Zdaniem Kayli to by¸o pi«kne; Syd po-
prosi¸a, aby przesta¸a porwnywa ich crk« do ma¸p.
Kolejne wielkie osigni«cie w zrozumieniu i manipulo-
waniu genetyk zachowaÄ dokona¸o si« dzi«ki psu Ð najlep-
szemu przyjacielowi cz¸owieka. Ludzie hodowali psy od ty-
si«cy lat, prbujc wyselekcjonowa uýyteczne cechy, takie
jak szybkoæ, czujnoæ i instynkt zaganiania stada, na przy-
k¸ad owiec. Dzisiejsze psy stanowi zatem w ogromnej
mierze efekt chowu wsobnego; linie czystej krwi by¸y u nich
si«cy dolarw, nie ulega¸o wtpliwoæci, ýe pojawi si« olbrzy-
mi i lukratywny rynek ãmdrychÓ genw. Naukowcy szyb-
ko potwierdzili to, co niektrzy podejrzewali od d¸uýszego
czasu: inteligencja jest jedn z najbardziej dziedzicznych cech
ludzkich.
Badania nad blini«tami (Blini«ta?! Lepiej ponownie
sprawdzi t« cz«æ planu Ð pomyæla¸a Kayla.) prowadzone
w XX wieku wskazywa¸y, ýe geny odpowiedzialne s praw-
dopodobnie za po¸ow« rýnic w wynikach tradycyjnego testu
na inteligencj«. (Dziedziczny wk¸ad do wsp¸czynnika inte-
ligencji IQ okaza¸ si« wi«kszy u starszych ludzi, podczas gdy
m¸odzi wydawali si« bardziej podatni na wp¸ywy ærodowi-
ska.) Jednak w cigu ostatnich 250 lat naukowcy odkryli, ýe
genetyczna architektura inteligencji by¸a niezwykle dziwacz-
na. Zidentyfikowali ponad 10 tys. rýnych genw odpowie-
dzialnych za inteligencj«. I chociaý by¸o wiele prostych spo-
80 å
WIAT
N
AUKI
GrudzieÄ 1999
sobw na wyrane obniýenie IQ, w ýadnym genie nie zaob-
serwowano takiej zmiany, ktra przyczyni¸aby si« do pod-
niesienia tego wsp¸czynnika o wi«cej niý jeden punkt Ð wi«k-
szoæ z nich wnios¸a znacznie mniej.
Tysice genw zaangaýowanych w tworzenie inteligen-
cji okaza¸o si« kodowa enzymy typu ãhousekeepingÓ Ð bia¸-
ka uczestniczce w codziennym podtrzymywaniu me-
tabolizmu komrkowego w ca¸ym organizmie, nie tylko
w mzgu. Poniewaý narzd ten jest wyjtkowo delikatny,
nawet drobne zmiany, odpowiedzialne za choby najmniej-
sze odchylenia od normalnego poziomu metabolizmu, za-
burzaj jego funkcjonowanie. Badacze odkryli pewne geny
æciæle zwizane z ludzk inteligencj Ð powodowa¸y one
wprawdzie niewielkie, ale zauwaýalne rýnice u poszcze-
glnych osb. Wszyscy ludzie Ð od najmdrzejszych do naj-
g¸upszych Ð maj te geny. A zatem przyczyn rýnic gene-
moce zostan w¸aæciwie wykorzystane. Do 2150 roku, kiedy
ulepszono technik« transferu genw i moýliwoæci udoskona-
lenia cz¸owieka jako gatunku sta¸y si« realne, obawy opinii
publicznej osign«¸y apogeum. Powo¸ano do ýycia SEED, or-
ganizacj« skupiajc ludzi z ca¸ego æwiata, aby nadzorowa¸a
selekcj« genetyczn kaýdej sklonowanej czy nowo narodzo-
nej istoty. Sk¸adki cz¸onkowskie by¸y wprawdzie nieco wyg-
rowane, ale poniewaý przeznaczono je na nowe badania, Kay-
la nie mia¸a nic przeciwko ich p¸aceniu.
Altruizm i umiej«tnoæ odczuwania szcz«æcia to cechy, kt-
re Syd i Kayla mog¸y wybra dla swojego przysz¸ego dziec-
ka. Jak przewidzieli socjobiolodzy 250 lat temu, za altruizm
odpowiedzialne by¸y w takim samym stopniu geny, jak i wy-
chowanie. Niemal wszystkie sk¸adajce si« na t« cech« geny
by¸y plejotropowe, czyli wp¸ywa¸y na wi«cej niý jedn cech«.
Grupa genw kontrolujca na przyk¸ad wyrozumia¸oæ mia-
t
tycznych by¸a nie sama budowa mzgu, lecz subtelne jego
ãdostrojenieÓ. Te odkrycia oznacza¸y ruin« dla wielu po-
wstajcych firm biotechnologicznych; do tej pory niewiele
moýna by¸o zdzia¸a w celu genetycznego podniesienia in-
teligencji. Rzeczywisty post«p zwizany jest z pojawieniem
si« urzdzeÄ cybernetycznych, ktre implantowano do m-
zgu w celu poprawy jego funkcjonowania. Gdyby Syd i Kay-
la chcia¸y, aby ich dziecko recytowa¸o encyklopedi«, musia-
¸yby zg¸osi si« do ekspertw w dziedzinie neuroimplantw,
a nie do genetykw; Kayla zanotowa¸a sobie, ýe trzeba to
zrobi.
Nie zraýeni poraýk w dziedzinie ludzkiej inteligencji ãma-
klerzy genwÓ zaj«li si« innymi cechami. Zanim Syd i Kayla
z¸oýy¸y zamwienie, odkryli inne aspekty zachowaÄ cz¸owie-
ka, bardziej podatne na manipulacje genetyczne. Jak by¸o do
przewidzenia, wywo¸a¸o to fal« obaw, czy te nowe pot«ýne
¸a wp¸yw rwnieý na chciwoæ. Syd i Kayla rozwaýa¸y wybr
pomi«dzy poziomem altruizmu matki Teresy a zupe¸nie po-
zbawionego skrupu¸w prezesa firmy. Syd sk¸ania¸a si« ku
æwi«toæci, Kayla zaæ przedstawia¸a argumenty za przedsi«-
biorc. Ostatecznie wybra¸y wypadkow obu opcji, majc na-
dziej« na doskona¸ mieszank« ýyczliwoæci i zdolnoæci do
wsp¸zawodnictwa.
Jeæli chodzi o umiej«tnoæ odczuwania szcz«æcia Ð jedn
z najbardziej popularnych cech podlegajcych projektowa-
niu Ð moýliwoæci by¸o znacznie wi«cej. W 2250 roku ludzi
bardziej interesowa¸o szcz«æliwe ýycie niý samorealizacja.
Badania prowadzone przez handlarzy genw potwierdzi¸y to,
co podejrzewali naukowcy w latach dziewi«dziesitych
XX wieku: na umiej«tnoæ odczuwania szcz«æcia wp¸ywa¸y
dwa niezaleýne mechanizmy fizjologiczne Ð jeden powodu-
jcy emocje negatywne, drugi zaæ pozytywne nastawienie.
t
å
WIAT
N
AUKI
GrudzieÄ 1999
81
Wczeæniejsze badania nad blini«tami wykaza¸y, ýe geny s
odpowiedzialne za ponad po¸ow« sk¸onnoæci do odczuwa-
nia szcz«æcia i powodzenia. Do czasu, kiedy Syd i Kayla po-
dejmowa¸y decyzj«, zidentyfikowano juý ponad 700 tego ty-
pu genw.
Niektre z nich kodowa¸y enzymy odpowiedzialne za syn-
tez« i rozpad dziesitkw neurotransmiterw Ð zwizkw,
ktre przekazuj impulsy w mzgu.
3
Inne wytwarza¸y setki
rýnego rodzaju receptorw Ð zlokalizowanych na powierzch-
ni komrek bia¸ek, ktre odbieraj sygna¸y przychodzce z ze-
wntrz. Oczywiæcie by¸y wærd nich rwnieý geny kodujce
bia¸ka odpowiedzialne za przekazywanie informacji wewntrz
komrek. Manipulacja owymi genami pozwoli¸a teraz zwi«k-
szy poziom szcz«æliwoæci u¸atwiajcy ludziom pokonanie
codziennych zmartwieÄ. Okreælenia typu: pesymista, nad-
wraýliwiec czy kretyn, wysz¸y z uýycia. Syd i Kayla nie chcia-
ýe czysto genetyczne, inne zaæ, jak si« okaza¸o, powodowane
s czynnikami ærodowiskowymi, na przyk¸ad przez mikroor-
ganizmy. Przyczyny pewnych zaburzeÄ psychicznych, w tym
psychozy maniakalno-depresyjnej, zespo¸u natr«ctw i zespo-
¸u ADD
4
, s zarwno genetyczne, jak i ærodowiskowe. Niekt-
re z nich, na przyk¸ad zmiana w pewnym receptorze dopami-
ny (jednego z neurotransmiterw) w mzgu, przez stulecia
by¸y g¸wnymi podejrzanymi, jednak inne, na przyk¸ad
chemiczna obrbka mi«sa grillowego, okaza¸y si« kompletnym
zaskoczeniem.
Wiadomoæci te zniech«ci¸y Syd. Mia¸a bowiem nadziej«,
ýe wyeliminuje si« wszelkie choroby psychiczne, co wyda-
wa¸o si« najcenniejsze w ca¸ym tym klonowaniu. Kayla pocie-
szy¸a j jednak, ýe lata badaÄ zaowocowa¸y setkami rýnych
lekarstw, z ktrych kaýde s¸uýy¸o do kompensowania po-
szczeglnych typw defektw genetycznych lub uszkodzeÄ
t
t
¸y jednak uczyni dziecka zbyt odpornym na stresy. Pragn«-
¸y, by ich crka przeýywa¸a prawdziwe emocje Ð op¸akiwa¸a
strat« bliskiej osoby i radowa¸a si« narodzinami. Decyzja
o tym, jak g¸«bokie poczucie szcz«æcia ma mie ich dziecko,
naleýa¸a do najtrudniejszych.
Zadowolone, ýe ich ma¸a creczka b«dzie przyjmowa ýy-
ciowe wzloty i upadki ze wzgl«dnym spokojem, Syd i Kay-
la skoncentrowa¸y si« nast«pnie na powaýniejszych choro-
bach psychicznych. Zidentyfikowano juý geny leýce
u podstaw wszystkich klasycznych psychoz, co zaj«¸o troch«
czasu. Od dziesitkw lat badacze poszukiwali genw od-
powiedzialnych za schizofreni«; terminem tym okreælano
w XX wieku przerýne zaburzenia pracy mzgu. Czyniono
niewielkie post«py, dopki neurobiolodzy nie opracowali
z¸oýonych testw do odrýniania podtypw tej choroby na
podstawie charakterystycznych wzorw neurochemicznych.
Poznano ponad 20 typw schizofrenii. Niektre maj pod¸o-
spowodowanych wp¸ywem ærodowiska: czego nie potrafiono
wyeliminowa, w zasadzie da¸o si« wyleczy. Szczeglnie
istotne by¸o to w przypadku choroby, ktra martwi¸a Syd
najbardziej. Na pocztku para waha¸a si«, czy w ogle wy-
korzysta geny Syd ze wzgl«du na sk¸onnoæ do alkoholizmu
wyst«pujc w jej rodzinie.
Wi«kszoæ najbliýszych krewnych Syd by¸a dziemi z pro-
bwki i przesz¸a przynajmniej kilka korygujcych przerbek.
Kaýde z nich by¸o ãzaaprobowaneÓ przez SEED za pomoc
techniki Predicti-Chip, ktra bardzo szybko wyæwietla kom-
pletny plan tysica potencjalnych defektw. Wciý jednak ro-
dzina Syd popija¸a. Juý setki lat temu naukowcy stwierdzili,
ýe alkoholizm jest problemem dotyczcym ca¸ych rodzin, do-
piero jednak w cigu ostatnich dziesi«cioleci uda¸o im si« zi-
dentyfikowa zestaw genw, na ktrego podstawie z 50-pro-
centow dok¸adnoæci da¸o si« okreæli, czy dana osoba b«dzie
alkoholikiem. Chociaý wielu krewnych Syd od tego czasu ba-
82 å
WIAT
N
AUKI
GrudzieÄ 1999
[ Pobierz całość w formacie PDF ]