Suuntautuneita mutaatioita

Löysin Turun yliopiston perinnöllisyystieteen emeritusprofessori Petter Portinin mielenkiintoisen artikkelin Evoluutioteorian kehitys Darwinista nykypäivään. Siinä kerrotaan epigeneettisen periytymisen lisäksi myös toisesta jännittävästä aiheesta. Näin hän kirjoittaa (väliotsikot minun):

Uusia havantoja

Biologisessa luonnossa ei ole havaittu yhtään tosiasiaa, joka olisi evoluutioteorian vastainen, ja teorian rakenne on sisäisesti ristiriidaton. Kuitenkin biologisessa luonnossa on viime vuosina havaittu seikkoja, joita ei vielä ole sisällytetty nykyiseen evoluutioteoriaan, ns. moderniin synteesiin. Tämä ei merkitse sitä, että evoluutioteoria olisi virheellinen, vaan sitä, että se kenties kaipaa laajennusta.

Epigeneettinen periytyminen

Niistä havainnoista, jotka eivät vielä suoraan sisälly evoluutioteorian piiriin, ehkä  tärkein on periytyvät geenitoiminnan säätelyn muodot eli ns. epigeneettinen periytyminen (Gerhard & Kirschner 2007). Epigeneettinen periytyminen saattaa jopa pakottaa punnitsemaan uudelleen yhtä evoluutioteorian kulmakiveä, nimittäin sitä opinkappaletta,  että hankitut ominaisuudet eivät periydy. Epigeneettistä periytymistä välittävät DNA:n  modifikaatiot, ns. epigeneettiset merkit, nimittäin siirtyvät sukupolvelta toiselle.  Modifikaatiot yleensähän eivät tee näin. Kuitenkaan epigeneettisten merkkien siirtyminen ei jatku rajattoman monen sukupolven ajan, kun sen sijaan varsinaisten DNA:n mutaatioiden siirtyminen jatkuu periaatteessa kuinka kauan tahansa. 

Uusi synteesi?

Tämän ja eräiden muiden havaintojen vuoksi on aivan viime aikoina alkanut esiintyä puheenvuoroja, joissa ehdotetaan evoluutioteorian uutta synteesiä. Tälle uudelle, tulossa olevalle synteesille on jo annettu nimikin: sitä kutsutaan laajennetuksi evolutiiviseksi synteesiksi (Pigliucci 2007). Vielä tällaisen synteesin tarpeellisuudesta ei kuitenkaan olla yksimielisiä. 

Suuntautuneita mutaatioita?

Edellä mainittuja havaintoja vielä merkityksellisempi evoluutioteorian kehityksen kannalta on aivan uusi havainto, joka selvästi viittaa adaptiivisten, siis suuntautuneiden mutaatioiden mahdollisuuteen. Riisillä nimittäin havaittiin, että erilaiset ympäristöärsykkeet, kuten vaikkapa kylmäkäsittely, saavat aikaan transposonien eli ns. hyppivien geenien mobilisoitumisen. Liikkeelle lähteneet transposonit voivat sitten kiinnittyä toisten geenien läheisyyteen ja alkaa säädellä niiden toimintaa. Tämä puolestaan voi aiheuttaa viimemainituissa geeneissä pysyvän toiminnan tason muutoksen, joka auttaa kasvia tulemaan toimeen juuri asianomaisen mutaation aiheuttaneissa ympäristöolosuhteissa, esimerkiksi siis kylmässä ilmanalassa (Naito ym. 2009)