„Þetta er fyrsta stóra stúdían í sögunni á þessum genavendingum. Þessi breyting á fjölbreytileika í erfðamenginu er ekki bara nokkuð sem er forvitnilegt eins og nörda eins og okkur, þetta hefur áhrif á heilsu,“ segir Kári Stefánsson, forstjóri Íslenskrar erfðagreiningar, spurður út í nýja grein, sem birtist í tímaritinu Nature Genetics í dag, en þar er fjallað um svokallaða genavendingu (e. gene conversion). 

Íslensk erfðagreining hefur sent frá sér fréttatilkynningu um málið þar sem því er haldið fram að erfðafjölbreytni mannkynsins ráðist af átökum kynjanna. Bent er á að stökkbreytingar og endurröðun erfðaefnisins, DNA, séu þeir grundvallarþættir þróunar sem valdi erfðafræðilegum mismun milli einstaklinga.

Fyrri rannsóknir hafa sýnt fram á að stökkbreytingar hjá afkvæmum aukast með aldri foreldra við getnað, en einkum með aldri föður. Nú hefur hins vegar komið í ljós að breytingar vegna genavendingar, sem er annað afbrigði endurröðunar litninga, aukast með aldri móður. Með þessu hafi myndast ákveðið jafnvægi þar sem karlar leggi til stökkbreytingar, sem hafa hátt hlutfall A og T kirna, en konur leggi til breytingar með genavendingu, en þar sé hátt hlutfall C og G kirna. (Sjá nánari útskýringu til hér til hliðar á sameindunum fjórum sem kallast niturbasar eða kirni).

Höfuðstöðvar Íslenskrar erfðagreiningar við Sturlugötu í Reykjavík. mbl.is/RAX

Ekki einfalt mál

Málið er vissulega flókið og því hafði mbl.is samband við Kára til nánari útskýringar.

„Þetta er kannski ekki akkúrat sú uppgötvun sem er auðveldast að skýra fyrir venjulegu fólki,“ viðurkennir Kári í upphafi samtalsins.

Hann bendir á, að eitt af því sem Íslensk erfðagreining hafi verið að rannsaka mikið í gegnum tíðina séu tengsl milli breytanleika í erfðamenginu og mannlegs fjölbreytileika. 

„Það sem við höfum kannski verið að horfa á hvað mest eru þeir breytanleikar sem tengjast við mismunandi líkur á því að fólk fái hina ýmsu sjúkdóma. En það er meira í þessu heldur en það. Erfðamengið er breytanlegt og hvert um sig af okkur fæðist með svona í kringum 60-70 nýjar stökkbreytingar sem finnast ekki í foreldrum okkar.“ 

Kári segir jafnframt, að í gegnum þessar nýju stökkbreytingar sé verið að auka við fjölbreytileikann í röðum niturbasa (sjá útskýringu hér til hliðar) í erfðamenginu. Náttúran geri hins vegar meira en það til að auka við fjölbreytileikann. 

Býr til forsendur fyrir frekari þróun mannsins

Eitt af því sem gerist sé að litningar í litningapörum skiptist á erfðaefni þegar kynfrumurnar séu búnar til. Þegar sáðfruman og eggfruman séu búnar til. Þá flytjist efni af einum litningi á pari yfir á annan og kallast það endurröðun. Endurröðun litninga megi svo greina í tvennt, þ.e. víxlun eða genavendingu. Greinin sem birtist í Nature Genetics fjalli um síðarnefnda fyrirbrigðið.

„Þetta er fyrsta stóra stúdían í sögunni á þessum genavendingum. Þessi breyting á fjölbreytileika í erfðamenginu er ekki bara nokkuð sem er forvitnilegt fyrir nörda eins og okkur, þetta hefur áhrif á heilsu. Til dæmis að mjög stór hundraðshluti af torkennilegum sjúkdómum í ungum börnum skýrist af nýjum stökkbreytingum. Og það sem meira er, þessar nýju stökkbreytingar, endurraðanir, þessar genavendingar, þetta er það sem býr til forsendur fyrir frekari þróun mannsins. Og maðurinn er enn þá að þróast,“ segir Kári.

Aðferð náttúrunnar til að finna jafnvægi

Hann segir að Íslensk erfðagreining hafi lagt mikið af mörkum til að rannsaka allar þessar aðferðir sem náttúran noti til að auka fjölbreytileikann. 

Kári bendir á stökkbreytingar komi miklu oftar frá föður til barns heldur en frá móður. Hvað genavendingar varði þá sé þessu öfugt farið. „Það má segja að náttúran hafi fundið upp aðferð til þess að „ballansera“ svona framlag þessara tveggja kynja til þróunarinnar.“

Eftir því sem kona eldist þeim mun meira sjáist af þessum genavendingum í barni sem hún eignast.

Spurður að því hvort það sé gott eða slæmt svarar Kári: „Þetta er flókið. Þetta er eins og með stökkbreytingarnar. Eftir því sem faðirinn er eldri þegar barnið er getið, þeim mun fleiri stökkbreytingar. Þetta er gott fyrir dýrategundina sem við köllum mann eða homo sapiens. Þetta er svolítið hættulegt fyrir afkvæmið þegar foreldrarnir eru eldri. Það er ekki mikil hætta en það er svolítið meiri hætta á stökkbreytingum og genavendingum sem, ef afkvæmið er óheppið, gætu leitt til vandamála.“

Eitt stærsta viðfangsefni líf- og læknisfræðinnar er að skilja betur hvað stýrir starfsemi líkamsfrumnanna og ræður séreinkennum fólks, þ.á m. heilsufari. Flest svörin er að finna í genum okkar að sögn ÍE. mbl.is/Styrmir Kári

Montin, kát og ánægð

- En hvernig mun þessi tiltekna rannsókn nýtast?

„Eins og allar stórar rannsóknir, þá er þetta fyrst og fremst frekari innsýn inn í mannlegt eðli. Hvernig maðurinn verður til, hvernig hann breytist og hvernig hann þroskast. Það er númer eitt; þetta er þekking þekkingarinnar vegna. Númer tvö: við erum núna að setja saman aðferðir til að skoða tengsl milli genavendinga og hinna ýmsu sjúkdóma. Það er næsta skrefið hjá okkur. Þannig að þetta fellur allt saman inn í þessa stóru mynd þar sem við erum að reyna að komast að því hvernig mannleg fjölbreytni á rætur sínar að rekja í fjölbreytni í röðum niturbasa í erfðamengi,“ segir Kári og bendir á að allt líf á jörðinni eigi rætur sínar í DNA.

„Við sitjum hér í þessu pínulitla samfélagi okkar, þá sitjum við að möguleika á því að leggja meira af mörkum heldur en á nokkru öðru sviði vísinda. Og höfum verið að gera það núna í tuttugu ár. Við erum ofboðslega montin af því, við erum kát, okkur líður vel með þetta og okkur finnst þetta rosalega spennandi,“ segir Kári að lokum.

• Blogga um frétt