Neurovidenskab: Kan du arve viden?

19 december, 2019
Et nyt studie er blevet udgivet om muligheden for at arve viden. Studiets resultater har sat spørgsmålstegn ved Weismann barrieren.

En nylig undersøgelse udført på Tel Aviv Universitet har sat spørgsmålstegn ved et af de underliggende principper for biologi: Weismann-barrieren. Denne undersøgelse er bare det første skridt til yderligere forskning i, om det er muligt at arve viden.

Et team ledet af Oded Rechavi fra neurobiologisk afdeling på George S. Wise fakultet for biovidenskab har sammen med Sagol School of Neuroscience opdaget en mekanisme i vores RNA, der giver mulighed for, at neurale reaktioner på miljøet kan blive nedarvet. Den lærte reaktion ville således påvirke dine børns adfærd.

De offentliggjorde eksperimentet den 6. juni 2019. De gennemførte eksperimentet med Caenorhabditis elegans rundorme. Forskerne var i stand til at vise, at cellerne i deres nervesystemer kunne overføre information til efterfølgende generationer af orme.

Et digitalt billede, der viser celler i mikroskopisk detalje

Kimcelle formering og om det er muligt at arve viden

Det ser ud til, at denne RNA-reguleringsmekanisme ville gøre det muligt for nervesystemet i levende væsener at kommunikere med kimcellelinjen. Dette ville påvirke opførslen hos de følgende generationer af det levende væsen. Dette er en fascinerende ny opdagelse.

Grundlæggende, hvis denne forskning viser sig at være sand, kan vores nervesystem spille en rolle i det, vores afkom ved. Denne opdagelse ville være i fuldstændig modsætning til Weismann-barrieren. Selvom det er et af de mest accepterede biologiske principper, tvivler mange eksperter nu på det.

Weismann-barrieren

Denne teori siger, at de egenskaber, du arver, er indeni cellerne og i somaen. Desuden hedder det sig, at der ikke er nogen måde, hvorpå de kan overføres til kommende generationer. Ifølge Weismann er dette den barriere, der adskiller somatiske celler og kimceller (æg og sædceller).

August Weismann var en tysk biolog og genetiker. Han præsenterede sine konklusioner om arvelig information eller arv fra kimplasma i en bog, der blev udgivet i 1892.

I henhold til hans teori vil enhver ændring af kimplasma forårsaget af dit miljø kun have indflydelse på de gener, du overleverer til dine børn, hvis ændringerne er sket i kimplasmaen. Dette ville ikke ske, hvis ændringerne fandt sted i kropscellerne.

Nogle eksperter har hævdet, at barrieren mellem somatiske og kimceller ikke fungerer på den måde. Men for det meste har folk brugt denne teori som grundlag for at afvise idéen om, at du kan arve erhvervede egenskaber.

Ny undersøgelse om at arve viden

Den nyligt offentliggjorte undersøgelse udgør en værdig modstander for Weismann-barrieren. Forskerne brugte de mest avancerede systemer. De brugte CRISPR-Cas9 genredigeringsværktøjet for at skabe variationer på gener eller muterede alleler. De brugte også calciumafbildning (GECI) og en kodificeret calciumindikator, GCaMP2.

Ved at gøre dette skabte de orme, der producerede endo-siRNA, som kun var afhængigt af RDE-4 i deres neuroner. Målet var at forstå de arvelige effekter af neuralt snRNA (lille nukleart RNA). Calciumafbildning gjorde det muligt for dem at observere neurale aktiviteter med optogenetiske systemer.

Kan man arve viden: Et digitalt billede, der viser RNA-strenge

Oprettelse af viden: Sådan fungerer det

Undersøgelsen konkluderede, at snRNA i vores neuroner regulerer generne i kimcellelinjen og kan påvirke opførslen fra kommende generationer. Mekanismen, vi taler om, ville kontrollere ekspressionen af ​​dette gen i kimcellelinjen gennem flere generationer.

Mere specifikt kunne neural RDE-4 kontrollere kemotaksis i mindst tre generationer. Det ville ske gennem Argonaute HRDE-1, som er et stof, der kun findes i kimcellelinjen.

Åbner døren for mere forskning

Denne opdagelse tyder på, at det er muligt for celler i nervesystemet og i den kimcellelinjen at kommunikere. Det er det, der gør det muligt for os at arve den information eller ”viden”, vi har fået, og videregive den til efterfølgende generationer.

Denne forskning har i vid udstrækning ændret vores forståelse af processen. Det har også enorme konsekvenser for, hvad vi ved om genetik, evolution, epigenetik og evnen til at arve intelligens.

Lev, I., Gingold, H., & Rechavi, O. (2019). H3K9me3 is required for inheritance of small RNAs that target a unique subset of newly evolved genes. eLife, 8, e40448. doi:10.7554/eLife.40448

Rosso, Cami (2019) New Neuroscience Discovery May Disrupt Biology. Study shows that nervous system cells can transmit information to progeny. Psychology Today

Easley, C. A., Simerly, C. R., & Schatten, G. (2014). Gamete derivation from embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells or somatic cell nuclear transfer-derived embryonic stem cells: state of the art. Reproduction, fertility, and development, 27(1), 89–92. doi:10.1071/RD14317