keskiviikko 17. lokakuuta 2012

Kysymyksiä Hannes Lohelle


Professori Hannes Lohi tutkii koiran geenejä. Uudessa Koiramme-lehdessä on laaja artikkeli hänen tutkimustyöstään. Artikkelin perusteella Tieteen rakkikoira lähetti professori Lohelle aiheeseen liittyviä kysymyksiä.


TR: Uudessa Koiramme-lehdessä kerrotte työstänne koirien geenitutkijana. Artikkelin lopussa esitätte visioita geeniteknologian tarjoamista mahdollisuuksista jalostustyössä. Toivotte, että sen avulla olisi mahdollista lisätä rodun perinnöllistä monimuotoisuutta, käyttämällä mahdollisimman eriperimäisiä jalostuspartnereita. Monimuotoisuuden lisääminen on hyvä tavoite, mutta mitä siinä tarkalleen ottaen tapahtuu? Ja mitä monimuotoisuudella oikein tarkoitetaan?

Vallitseva tieteellinen käsitys selittää biosfäärissä havaittavaa monimuotoisuutta evoluutioksi kutsutulla prosessilla, joka perustuu satunnaisiin mutaatioihin. Mikäli kutsumme rodun geenistöä geenipooliksi, niin tällöin geenipoolin monimuotoisuus voi lisääntyä kahdella tavalla: geenipooliin tuoda ulkopuolelta uusia geenejä tai geenipoolissa toimii (joku) prosessi, joka tuottaa uudenlaisia geenejä. Evoluutio on periaatteessa tällainen prosessi. Jokainen uusi mutaatio lisää poolin monimuotoisuutta.

Mutta voiko poolin sisällä esim rekombinaatiot lisätä poolin monimuotoisuutta? Mielestäni ne eivät voi lisätä poolin monimuotoisuuden absoluuttista määrää. Poolin geenistön sekoittaminen uudella (tai mahdollisimman tehokkaalla tavalla) ei lisää sekoitusmahdollisuuksia. Vain uudet ja erilaiset geenit voivat sen tehdä.

Mutta mikäli monimuotoisuus mitattaisiin suhteellisesti eli mahdollisimman eriperimäisten vanhempien jälkeläisten suhteellista määrää lisättäisiin rodun sisällä, niin silloin voitaisiin puhua rodun monimuotoisuuden lisääntymisestä.

Tällöin meidän olisi kuitenkin aina eroteltava absoluuttinen ja suhteellinen monimuotoisuus. Ensimmäisen selittää evoluutio ja jälkimmäistä (ainakin osittain) ihmisen tekemä jalostustyö.

Olisi ihan mielenkiintoista tietää, olenko ymmärtänyt asiat oikein ja onko jotain jäänyt huomioimatta?!


Hannes Lohi:

Tämä on laaja asiakokonaisuus, mutta tässä lyhyesti joitakin ajatuksiani.

Evoluutio määritellään laajastiottaen alleelifrekvenssien muutoksena populaatiossa tarkasteltuna ajanjaksona. Esim. jos jonkin perimän kohdan frekvenssi koirissa olisi nyt 0.9 ja se muuttuisi sitten vaikkapa 0.8:aan, kyseessä olisi populaatiota koskeva evoluutio. Sillä ei ole väliä tapahtuuko muutos hitaasti vai nopeasti, luonnon tai keinotekoisen jalostuksen seurauksena, tai meneekö muutos "hyvään" vai "huonoon"  suuntaan.  Evoluutio ja monimuotoisuus ovat kaksi eri asiaa.

Koirien polveutuminen susista ja jakautuminen sitten satoihin eri rotuihin on merkittävästi muuttanut niiden perimää ja näkyypä se aika huikeana fenotyyppisenä evoluutiona myös jo heti päälle päinkin.  Jotkut olisivat valmiita puhumaan koirien kohdalla jo omasta lajistakin, mutta se riippuu varmasti siitä miten lajiutuminen halutaan määritellä. Koirat ja sudethan lisääntyvät ja saavat vitaaleja jälkeläisiä vielä, mutta muutoin käyttäytyminen ja muut ominaisuudet ovat varsin eriytyneitä.

Lisäksi olemme oppineet, että jokaisessa uudessa meioosissa ja sukupolvessa tapahtuu kymmeniä, jos ei satoja uusia mutaatioita. Hiljattain julkaistiin tutkimus, joka osoitti jo pitkään arvellut epäilyt siitä, että vanhemmat isät (40+) jättävät jälkeläisiin moninkertaisen määrän mutaatioita nuoriin miehiin (20+) verrattuna. Koiristakin tunnetaan ikivanhoja ja aivan tuoreita uusia tautimutaatioita.

Uudet geeniteknologiat ovat tarkentaneet kuvaa perimän muutoksista ja määristä. Kokonaan uusien muutoksien suuri määrä on ollut jokseenkin yllätys tiedeyhteisöllekin ja varmasti tärkeää elämän jatkumisen kannalta eliökunnassamme.  Käytännössä eliökuntamme on jatkuvasti evoluutiossa ja valtaisa määrä erilaisia geeniyhdistelmiä testataan jatkuvasti eri populaatioissa.

Mielenkiintoinen uutinen oli äskettäinen ENCODE projektin julkistus. Sekin muuttaa ajatteluamme ja käsitystä: ainakin 80% DNA:stamme on aktiivista. Aiemmin ajateltiin pitkälti vain proteiineja koodaavia geenejä ja niiden säätelyä (2-3% perimästä), mutta "roska-DNA" käsitekin meni nyt romukoppaan.  Tällä on jälleen merkitystä miten arvioimme joka sukupolvi syntyvien uusien vaikuttavien mutaatioiden määrää ja sen vaikutusta populaatioiden ja lajien evoluutioon. Paljon muutoksia tapahtuu nimenomaan geenien välissä säätelyalueilla ja niissä on meillä kaikilla vielä paljon oppimista.

Koirien monimuotoisuuteen rodussa vaikuttavat mm. jatkuvasti syntyvät uudet mutaatiot, geeninvaihto rodun sisällä lokaalisti ja maailmanlaajuisesti sekä muut jalostustottumukset.  Vaikka kaikkien rotujen monimuotoisuus on kaventunut jalostuksen myötä, kyllä vaihtelua vielä löytyy ja maailmalta voi hakea monesti uutta "verta" saman rodun sisältäkin. Roturisteytykset ovat yleistyneet, mutta eivät vielä kovin muodissa. Se olisi tehokas tapa sekoittaa ja monipuolistaa alleelifrekvenssejä.  Uusien teknologioiden myötä jalostuksen vaikutusta perimään voi seurata ja se saattaisi olla kiinnostavaa ja tärkeää koirien hyvinvoinnin parantamiseksi.
 

Lähde:

Eerola, Tapio (2012): Hannes Lohi on valmis ottamaan pitempiä harppauksia koirien geenitutkimuksessa. Koiramme 10/2012

Ei kommentteja:

Lähetä kommentti