Avl

Der findes insekter som bliver resistente over for DDT, og her er eksemplet lidt i stil med det forrige. Der sker en punktmutation som påvirker det sted på nervecellen hvor DDT normalt binder sig56 . Kan DDT ikke binde sig på her, så skader det ikke insektet, og det er blevet resistent. Glasset er halvtomt, for insektet mister sensitiviteten for DDT.

Igen står vi over for vi en tilfældig mutation, en øget fitness af mutationen, men et tab af information. Også hos resistente insekter sker der en forringelse af den oprindelige funktion. M. W. Rowland fra Rothmasted Experimental Station i Hertfordshire i England har lavet undersøgelser der viser at myg som er blevet resistente over for giften dieldrin, er mindre aktive og reagerer langsommere end andre insekter57 .

Vi har at gøre med en generel nedsat fitness på grund af den reducerede funktion af nervesystemet, men i et kunstigt miljø med gift opvejes denne nedsatte fitness af en langt højere fitness ved at kunne overleve giften. Netto giver mutationen en øget fitness, men kun så længe giften er til stede i miljøet.

Mælkeproduktionen stiger, tomaterne bliver større, og der er flere og større aks på kornet. Alt afkom fra henholdsvis korn, grise og køer er forskelligt, og nogle af varianterne har træk som vi ønsker at bevare – normalt dem med et større udbytte. Derfor udvælger vi de bedste varianter, og avler videre på dem. Alle disse variationer er normalt til stede i de organismer man avler på – det er normalen. Men nogle af variationerne kan opstå ved tilfældige mutationer og er dermed med i spillet om at være kandidat til at levere råstoffet information til makroevolutionen.

Der er økonomisk interesse i avl, og det har stået på i årtusinder, så derfor er der mange undersøgelser der kan klarlægge disse ændringer.

56 Tanaka, K., J. G. Scott, F. Matsumura, (1984). Picrotoxinin receptor in the central nervous system of the American cockroach: its role in the action of cyclodiene-type insecticides,

Pesticide Biochemistry and Physiology, vol. 22, pp. 117-127. 57 Rowland, M. W. (1987). Fitness of insecticide resistance, Nature, vol. 327, p. 194. Et tungt, proteinproppet hvedeaks fra en dansk mark lige før høst

Som jeg var kort inde på tidligere, så findes der kontrollerende proteiner som regulerer hvor ofte og hvor meget et stykke DNA skal oversættes til et givent protein. Et protein kan være insulin som transporterer sukker væk fra blodbanen, så sukkerkoncentrationen ikke bliver for høj. Kroppen kan ikke bare spytte en lind strøm af insulin ud i blodbanen, for så går vi sukkerkolde og vil til sidst dø. Bliver genet ikke udtrykt, produceres der ingen insulin, og det er lige så slemt, for blodsukkeret vil blive livstruende højt efter at vi har sat en cola til livs. Normalt fungerer reguleringen af den rette mængde insulin på det rette tidspunkt uden at vi behøver at tænke over det. Det gør det ikke for diabetikere (sukkersyge), så de må selv være med til at re-

gulere balancen ved at spise hvis blodsukkeret er for lavt, eller tage et skud insulin hvis det er for højt.

De regulerende proteiner er signalstoffer der giver besked om vækst eller en begrænsning af vækst. Vi kalder dem hormoner, og det er også dem som giver besked om hvor store bøffer en ko giver, eller hvor højt kornet vokser. Generne som koder for de regulerende proteiner, er ligesom alle andre gener udsat for tilfældige mutationer.

I hvede er der opstået en mutation som har øget produktionen af protein væsentligt. Det er sket ved at en mutation har skadet det protein som har til opgave at hæmme proteinproduktionen58 . Det er godt for landmanden, men i naturen vil sådan en mutation være til skade. Der er sket en forringelse af det hæmmende protein som er en del af det præcist regulerende system af proteinproduktionen. Der tabes genetisk information fordi specificiteten af det regulerende protein forringes.

Men der er flere muligheder for mutationer der øger produktionen af protein. Der kan ske mange forskellige ændringer der svækker forbindelsen mellem repressoren og operatoren. Den svækkelse kan ske ved mutationer mange steder i systemet.

repressor – et protein der, idet det binder sig til DNA’et, hæmmer transskriptionshastigheden operator – en regulationssekvens i DNA’et som fremmer aktiviteten hos en promotor som så fx kan “tænde” for et gen

RNA polymerase kobler sig på et bestemt sted på genet. Derpå “lyner den DNA’et op” og sætter gang i transskriptionen til RNA

Repressorproteinet forhindrer polymeraseenzymet i at binde sig til promotoren og hæmmer dermed RNAsyntesen

58 Konzak, C. F. (1977). Genetic control of the content, amino acid composition and processing properties of proteins in wheat, Advances in Genetics, vol. 19, pp. 407-582. 59 Herskowitz, I. H., (1962). Genetics, Boston: Little, Brown. 60 Persson, G. and A. Hagberg, (1969). Induced variation in a quantitative caracter in barley: morphology and cytogenetics of erectoides mutants, Hereditas, vol. 61,pp. 115-178. 61 Spetner, Not by chance, p. 147

Ændringer i fedtprocenten i mælkeproduktion hos køer eller kødkvaliteten hos svin kan man også forestille sig skyldes samme type mutationer.

Et system som reguleringen af proteinproduktionen er normalt kontrolleret af flere gener59 . Det betyder at der er mange gener der kan påvirkes af mutationer. Den højeste produktion af protein har man faktisk opnået når alle repressorfunktioner er inaktiveret – og selvfølgelig forudsat at organismen kan overleve ubalancen.

Der er lavet forsøg med stængelleddenes længde på aksene hos byg, og det har vist sig at være påvirket af mindst 26 mutationer forskellige steder i plantens DNA60 . Spetner regner sig frem til at der kan være 3,8 x 1030 forskellige steder hvor sådanne mutationer kan slå til61 . Det betyder at der selv ved tilfældige ændringer er god chance for at en mutation ændrer stængelleddenes længde hos bygplanten, og derfor er det slet ikke overraskende at man oplever sådanne ændringer.

Eksemplerne på avl viser at en organisme vil blive større hvis en mutation ødelægger det hormon der holder væksten tilbage. Organismen vil også vokse hvis mutationen ødelægger det molekyle som bremser produktionen af væksthormoner. Der kan også ske det at væksthormonet bliver ramt – det er fx interessant når man ønsker en genetisk stråforkorter, så kornet ikke så let bliver lagt ned af vinden.

Væksten har en pris, for man forstyrrer ikke en fint afbalanceret regulering uden at det giver problemer andre steder. Der er jo en grund til at en sådan kompleks struktur eksisterer. Hvis der fx bliver produceret for meget væksthormon i hypofysen hos mennesket, kan det føre til kæmpevækst og diabetes62 . I korn er prisen for et højt proteinindhold en mindre mængde stivelse og færre kerner på hver plante63 . Malkekvæg som bliver avlet for en høj mælkeproduktion, viser sig at være mindre frugtbare end normalt kvæg64 . Avl har en bagside. Edward O. Wilson fra Harvard University har skrevet:

Avl har altid været et valg imellem den genetiske skabelse af træk som er ønsket af mennesket på den ene side, og den util-

Tydelig forskel på genetiske væksthæmmere i det vilde græsstrå foran og i den forædlede hvede bagest. Det er nemt at forestille sig hvad der ville ske med et tungtlastet hvedeaks hvis det havde samme himmelstræbende vækst som dette græsstrå

sigtede, men uundgåelige genetiske svaghed i konfrontation med naturlige fjender65 .

Den uundgåelige genetiske svaghed opstår fordi specificiteten svækkes og information tabes.

62 Landau, R. L. (1967). Endocrinology, Encyclopædia Britannica. Vol. 8, pp. 378-382. 63 Brock, R. D. (1980). Mutagenesis and Crop Production, i

Carlson, P. S., The Biology of Crop Productivity, New York:

Academic Press, pp. 383-409. 64 Herman, S. A., C. W. Young, and J. W. Rust (1987). Genetic relationship and additive genetic variation of productive and reprodictive traits in Guernsey dairy cattle, Journal of Diary

Science, vol. 70, pp. 1252-1257. 65 Wilson, E. O., (1992). The Diversity of Life, Cambridge,

Harvard University Press.