Terugkeer van junk DNA

Carl Zimmer heeft met zijn artikel in de New York Times over junk DNA weer veel stof op doen waaien. Er ontstaan daarom opnieuw interessante discussies over of het zogenaamde junk DNA, dat niet codeert voor eiwitten, toch een functie zou kunnen hebben. Deze discussies laaien zo af en toe op, en waren erg fel ten tijde van de publicatie van ENCODE (waarover ik eerder blogde 1, 2, 3, 4, 5).

Er werd, voordat het ENCODE project nu bijna 3 jaar geleden haar resultaten publiceerde, vanuit gegaan dat het genoom voor 2 procent functioneel is. 98 procent zou gevormd worden door junk DNA. Nu toonde het ENCODE project aan dat met de bestudering van affiniteit van transcriptiefactoren voor het DNA, wel zo’n 80 procent van het genoom functioneel zou zijn. Er laaide enorm veel verontwaardiging op – niet alleen omdat alle schoolboeken veranderd zouden moeten worden, maar ook omdat de methodes die gebruikt werden om dit resultaat te verkrijgen niet adequaat waren, zowel de methode zelf als de interpretatie ervan (zie ook een voorgaand blog). Het ging in veel gevallen om aspecifieke binding van transcriptiefactoren, kortom het ging volgens Mike White om ruis. Omdat ik zelf van mening ben dat in de intracellulaire biochemie en biologie een overdreven idee gegeven wordt van perfecte afstemming op elkaar van de verschillende macromoleculen en de verschillende chemische processen kon ik me goed vinden in het idee van ruis. ENCODE was een enorme mediahype. Het project werd uitgevoerd in een groot samenwerkingsverband met enorm veel wetenschappers en moet handen vol geld gekost hebben.

Een ander argument, behalve dat van ruis in het ENCODE-experiment, is de onion test van T. Ryan Gregory, die stelt dat het genoom van een simpele ui zo enorm groot is tegenover het genoom van een mens dat het wel heel veel junk moet bevatten.

Het idee dat het hele genoom vol zou zitten met ‘knoppen’ die de expressie van de genen regelt, en dat het dus in zijn geheel functioneel is, is een argument dat door creationisten gebruikt wordt en dat zou moeten bevestigen dat de schepping perfect is, waarin alles een functie heeft. Het is eigenaardig dat het hoofd van het N.I.H, Francis Collins, beweert dat het junk DNA zeer waarschijnlijk veel functies heeft, die we nog moeten ontdekken. Hij wil af van de term ‘junk DNA’.

Een interessant gegeven is wel dat er sinds kort RNA’s in cellen gevonden zijn die een belangrijke rol lijken te spelen in het onderdrukken van de expressie van bepaalde genen. Maar T. Ryan Gregory blijft sceptisch. Behalve deze specifieke RNA-moleculen, verwacht hij dat er veel andere RNA’s gevonden zullen worden die niets anders zijn dan aspecifieke transcriptie van het junk DNA. Het zou dus ook in deze gevallen gaan om ruis.

Uit: Carl Zimmer, Is most of our DNA garbage?, New York Times

Francis Collins en de toekomst van wetenschappelijk onderzoek in de VS

Barack Obama heeft 8 juli j.l. Francis Collins als hoofd van het National Institutes of Health (NIH) aangewezen. Francis Collins is een medisch geneticus en startte het Menselijk Genoom Project dat in 2003 het gehele menselijk DNA in kaart bracht. Ondanks dat hij veel heeft betekend voor het onderzoek naar de genetische achtergrond van ziekten als taaislijmziekte en diabetes en een indrukwekkende wetenschappelijke carrière heeft, is er veel kritiek op zijn benoeming.

In Amerika is er al tientallen jaren debat over het wel of niet onderwijzen van de evolutietheorie op scholen en het onderwijzen van Intelligent Design (ID) of zelfs creationistische visies als alternatief. Het schijnt dat meer dan 50% van de Amerikaanse bevolking gelooft in het ontstaan van de mens zoals die in Genesis wordt beschreven. De Aarde zou slechts 6.000 jaar oud zijn.
Veel wetenschappers beweren dat geloof en wetenschap niet samengaan. Als wetenschapper moet je atheïst zijn en als gelovige kun je geen wetenschap beoefenen. Dit is ook het standpunt van Richard Dawkins, een fervent atheïst en vooraanstaand bioloog en schrijver over de evolutie waar Darwin de grondslagen voor legde. Toch zijn er veel wetenschappers die gelovig zijn, maar die lopen vaak niet te koop met hun mystieke ervaringen.

Francis Collins. Uit The New York Times

Francis Collins daarentegen heeft een hele autobiografie gewijd aan zijn ‘ontdekking’ van God, Jezus en zijn geloof in de heilige drie-eenheid. Hij beschrijft precies hoe en waar zich dit voltrok in zijn boek The Language of God. Sindsdien draagt hij uit dat wetenschap en godsdienst goed te combineren zijn en heeft zelfs een website opgericht. Hij kan niet beschuldigd worden van creationisme of ID want hij heeft een heel eigen visie ontworpen, die ook wel theïstische evolutie genoemd wordt, waarover je meer kunt lezen op zijn website. Hij is diep gelovig en beweert dat god het universum met de juiste natuurwetten ontworp met het doel uiteindelijk op onze planeet de mens te laten evolueren, die van god een eigen wil en het onderscheidingsvermogen tussen goed en kwaad kreeg. De mens heeft zich van god afgekeerd en moet via Jezus weer bij god terugkomen.

Er worden over de hele wereld mensen voor hogere functies benoemd die religieus zijn en dat is ook niet het probleem, alhoewel het vrij zeker is dat een uitgesproken atheïst (in Amerika) nooit voor deze functie benoemd zou worden. Maar Francis Collins schijnt echt de missie te hebben zijn boodschap uit te dragen. Het NIH besteedt jaarlijks zo’n 37 miljard dollar aan beurzen voor onderzoeksprojecten door het hele land. Het lijkt of Obama de hoog opgelopen tegenstellingen in Amerika tussen ID-ers en creationisten enerzijds en de atheïstische wetenschappers anderzijds probeert te sussen met de benoeming van Collins.

Veel wetenschappers zijn bezorgd en uitten hun kritiek in verschillende kranten; o.a. Sam Harris, Steven Pinker en PZMyer. De kritiek betreft zijn algemene kennis van de biologie; hij zou teveel biomedisch gericht zijn. Ook zou het onderzoek met embryonale stamcellen, waarvan Obama garandeerde dat dit van de grond zou komen, in gevaar kunnen komen. Maar de grootste kritiek betreft het feit dat hij voortdurend uitroept een evangelisch christen te zijn.
Door het geloof van Collins dat god op een bepaald moment cruciale eigenschappen als een onsterfelijke ziel, vrije wil, moraliteit, spiritualiteit en altruïsme in de mens blies, vrezen zij dat onderzoek in de neurowetenschappen en psychologie niet genoeg aandacht zullen krijgen onder een dergelijk bestuur. Een wetenschapper die de menselijke natuur probeert te begrijpen door studie en onderzoek via de neurowetenschappen, psychologie, cognitieve wetenschappen en gedragseconomie kan zijn onderzoeksgebied hopeloos achtergesteld zien raken door een bestuur met deze lijn van denken. Als religie onze moraliteit verklaart, wat moeten deze wetenschappers dan met het deficit in moreel denken dat te zien is bij psychopathische patienten en vele andere psychiatrische stoornissen. Moeten deze ziekten dan aan de hand van theologie verklaard worden?

Met dank aan Ing. St. Hawk die mij het uitgebreide artikel van Sam Harris toestuurde.
Lees ook de opnieuw geplaatste discussie van November 2006 tussen Collins en Dawkins op Dawkins’ website.