Nevrovitenskap: Kan du arve kunnskap?

12 januar, 2020
En ny studie er nettopp publisert om muligheten for å arve kunnskap. Resultatene fra studien har stilt spørsmål ved Weismannbarrieren. Les videre!
 

En fersk studie utført ved universitetet i Tel Aviv har stilt spørsmål ved et av de underliggende prinsippene for biologi: Weismannbarrieren. Denne studien er bare det første trinnet for videre forskning på om det er mulig å arve kunnskap.

Et team ledet av Oded Rechavi, fra nevrobiologisk avdeling ved George S. Wise-fakultet for biovitenskap, sammen med Sagol School of Neuroscience, har oppdaget en mekanisme i vårt RNA som gjør at nevrale responser på miljøet kan arves. Dermed vil den lærte responsen påvirke oppførselen til barna dine.

De publiserte eksperimentet 6. juni 2019 og gjennomførte eksperimentet med Caenorhabditis elegans rundorm. Forskerne kunne vise at cellene i nervesystemene deres kunne overføre informasjon til påfølgende generasjoner av ormer.

Et digitalt bilde som viser celler i mikroskopisk detalj.

Germinal avstamning og om det er mulig å arve kunnskap

Det ser ut til at denne RNA-reguleringsmekanismen vil gjøre det mulig for nervesystemet til levende vesener å kommunisere med spiralinje. Denne avstamningen ville påvirke oppførselen til de følgende generasjonene av den levende skapningen. Dette er en fascinerende ny oppdagelse.

 

I utgangspunktet, hvis denne forskningen viser seg å være sann, kan nervesystemet vårt spille en rolle i det avkommet vårt vet. Denne oppdagelsen ville være en fullstendig motsigelse av Weismannbarrieren. Selv om det er et av de mest aksepterte biologiske prinsippene, tviler mange eksperter på det.

Weismannbarrieren

Denne teorien sier at egenskapene du arver er i celler og soma. Den sier også at det ikke er noen måte å gi dem videre til kommende generasjoner på. Ifølge Weismann er dette barrieren som skiller somatiske celler og kjønnsceller (egg og sæd).

August Weismann var en tysk biolog og genetiker. Han presenterte funnene sine om arvelig informasjon, eller kimplasmarv, i en bok utgitt i 1892.

Ifølge teorien hans, vil endringer i kimen til plasma forårsaket av miljøet bare påvirke genene du gir til barna dine hvis de skjedde i kimen. Dette ville ikke skje hvis endringene skjedde i cellens soma (kropp).

Noen eksperter har hevdet at den somatiske-germinale barrieren ikke fungerer slik. Mennesker har imidlertid for det meste brukt denne teorien som grunnlag for å avvise ideen om at du kan arve ervervede egenskaper.

Den nylige studien

Den nylig publiserte studien har gitt Weismannbarrieren motstand. Forskerne brukte de mest avanserte systemene. For å lage variasjoner på gener eller mutante alleler, brukte de genredigeringsverktøyet CRISPR-Cas9. De brukte også kalsiumavbildning (GECI) og en kodifisert kalsiumindikator, GCaMP2.

 

Ved å gjøre dette skapte de ormer som produserte endo-siRNA bare avhengig av RDE-4 i nevronene sine. Målet var å forstå de arvelige effektene av nevralt snRNA (lite nukleært RNA). Kalsiumavbildning tillot dem å observere nevral aktivitet med optogenetiske systemer.

Et digitalt bilde som viser RNA-tråder.

Å arve kunnskap: Slik fungerer det

Studien konkluderte med at snRNA i nevronene våre regulerer genene i kimenes avstamning og kan påvirke atferden til kommende generasjoner. Mekanismen vi snakker om vil kontrollere uttrykket av det genet i den sorte linjen i flere generasjoner.

Mer spesifikt kunne nevrale RDE-4 kontrollere cellegift i minst tre generasjoner. Det ville gjort dette gjennom Argonaute HRDE-1, som er et stoff som bare finnes i kimen.

Åpner døren for mer forskning

Denne oppdagelsen slår fast at det er mulig for celler i nervesystemet og i den sorte linjen å kommunisere. Det er det som gjør det mulig for oss å arve informasjonen eller «kunnskapen» vi har fått, og gi den videre til påfølgende generasjoner.

Denne forskningen har i stor grad endret vår forståelse av prosessen. Det har også enorme implikasjoner når det gjelder hva vi vet om genetikk, evolusjon, epigenetikk og evnen til å 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