Nye forskere kan begynde her

Publiceret Juli 1999

Bliss it was in that dawn to be alive,
but to be young was very heaven!
(Wordsworth)

John Maddox: What Remains to Be Discovered

What remains to be discovered: mapping the secrets of the universe, the origins of life, and the future of the human race., John Maddox. Martin Kessler Books. 434 pp., $26.00.

I 1944 skrev en af kvantemekanikkens fædre Erwin Schrödinger What is Life? Hans bog var et udtryk for fysikernes gryende interesse for biologiske problemstillinger som mange efterhånden mente kunne løses med fysiske metoder. Bogen var utvivlsomt med til at trække mange fagfolk fra de "hårde" områder over i de "bløde", med hvad der fulgte af gennembrud indenfor strukturanalyser og termodynamik. John Maddox er også fysiker af uddannelse og har samme interesse for det biologiske, men han har 23 års erfaring som Nature’s chefredaktør til at sikre sig en oversigt over de vigtigste fremskridt indenfor stort set alle naturvidenskabelige områder - og til at formidle det i et letfatteligt sprog. Dermed bliver hans bog både en fornøjelse at læse og elementært spændende med en masse konkrete anvisninger til nye forskningsopgaver. Det er sjældent man ser så mange emner behandlet så kompetent i en enkelt bog.

Den historiske tilfældighed

Grundlæggende set har vi ikke styr på livet før vi kan skabe det from scratch, og her kan livets opståen på jorden være en hjælp. Selvom måden det skete på måske var en præhistorisk tilfældighed, er vi resultatet af denne proces. Og der er stadigvæk meget at gøre i et felt hvor empirien lever i et temmeligt papirløst forhold til spekulationen. I 1956 lavede den amerikanske Ph.D. studerende Stanley Miller de banebrydende forsøg der simulerede tilstanden på den primitive jordklode ved livets opståen. Han viste at der derved opstod ti af de tyve aminosyrer i omløb idag. Det mest opsigtsvækkende ved forsøget var dog at udfaldet var blevet forudsagt af russeren Oparin i 1924 og at Miller’s vejleder Harold Urey frarådede forsøget på grund af dets spekulative karakter. Hvor mange lignende forsøg ligger mon ikke i dvale i dag på grund af vejlederskepsis? Miller’s forsøg blev indledningen til en lang række forsøg på at genskabe præbiotiske reaktioner, ikke mindst v.h.a. kombinatorisk kemi. Alligevel er mange vigtige fremskridt, som f.eks. opdagelsen af RNA’s katalytiske egenskaber og den danske opfindelse af protein-nucleic acid strukturer, blevet lavet i andre sammenhæng. Så spørgsmål som hvorfor levende organismer anvender a-aminosyrer i L-form og hvorfor overgangen fra prokaryot til eukaryot skete bliver måske først besvaret når vi mindst venter det, f.eks. når et tilstrækkeligt antal genomer er kortlagt og fordøjet.

Systemanalytikernes tid står for døren

Maddox bliver rigtig indigneret når han går i gang med cellebiologien på molekylært niveau. Dette fag har en triumferende élan og en fremdrift som svarer til kantemekanikkens heltealder i slutningen af 1920’erne. Dette til trods for at man stadigvæk kun er i gang med at katalogisere og navngive de tusindvis af bestanddele som cellen består af. Det er botanisering på højt niveau, men skoven kan stadig ikke skimtes for bare træer. Det gælder også processer som celledeling, DNA replikation og transkription, RNA editering, ekstern kommunikation, celledifferentiering og fosterudvikling (hvad angår ribosomet er man længere fremme end Maddox lader ane). Det er naturligvis nødvendigt at vide hvilke komponenter er indblandet, men Maddox slår på tromme for at man også forsøger sig med mere systemisk forståelse, nemlig modellering af livsprocesserne. En sådan fysisk fremgangsmåde er dog ikke lige rundt om hjørnet, fordi der også skal inddrages en detaljeret forståelse af makromolekylære interaktioner - og her er der virkelig gode beskæftigelsesmuligheder for krystallografer, NMR-specialister, termodynamikere og kinetikere! Enhver profet er nødt til at forenkle for at sprede sit budskab, men Maddox er forbløffende kategorisk når han omtaler den "skandaløst lemfældige" måde man forsøger at finde ud af hvordan proteiner faktisk virker: han har åbenbart ikke abonnement til Nature Structural Biology og tilsvarende tidsskrifter!

Maddox er skuffet over biologernes generelle modvilje mod en sådan Grand Undertaking- i stedet foretrækker man det mere anekdotiske (og reduktioniske) "Tænk - dette molekyle gør dette til hint molekyle!" Modviljen er måske mere generel empiri versus teori: "An important precondition of all modelling activities is a stepwise reduction of antipathy against the systematic modelling approach which is created by scientists predominantly working empirically." som tyskeren Walter Düchting skriver. Det er fristende - men forkert! - at modcitere en anden tysker: "Grau, teurer Freund, ist aller Theorie, aber gründ des Lebens goldner Baum" (Goethe).

Genetisk langtidsholdbarhed?

Der er dog ingen tvivl om at det systematiske vil blive sat i højsædet i disse år hvor genomernes perlekæder ruller ind og skal sammenlignes og analyseres. Hvorfor findes der introns? Hvorfor er 95% af DNA junk? Er vores genom ustabilt i det længere perspektiv? Har kan vi ikke længere gemme os bag J.M. Keynes’ berømte udsagn om at "The long run is a misleading guide to current affairs. In the long run, we are all dead." Vi bliver nødt til at forstå hvilke genetiske mekanismer ligger bag de udbrud af hurtig evolution der har sikret Homo sapiens en så hurtig fremkomst - og muligvis lige så hurtig en fratrædelse. Den nervenedbrydende sygdom Huntington’s Sygdom (HS) er et interessant og ret skræmmende eksempel på ustabilitet. I genet for proteinet huntingtin gentages tripletten for glutaminsyre mange gange (15-17gange i sunde mennesker) i et bestemt område. Når der er over 40 tripletter, bryder HS ud - jo flere tripletter, desto tidligere og kraftigere kommer sygdommen. I ramte familier har tripletterne en tendens til at akkumulere så den til sidst dør ud. Er det mon et generelt eksempel eller en uhyggelig undtagelse?

What remains to be discovered er fuld af optimisme og fremskridtstro, helt ulig den fin-de-siecle stemning som greb store dele af den videnskabelige menighed ved det forrige århundredeskifte. På det tidspunkt forventede man sig ikke store landvindinger efter Darwin, Gibbs og Maxwell, men blev heldigvis snart klogere. Hvorfor skulle man ikke forvente det samme nu? Lad os håbe Maddox’ bog bliver læst af lige så mange som Schrödinger’s og med tilsvarende virkninger.