”Pseudogen” voorbeeld van hoe evolutiedenken vooruitgang wetenschap belemmert

beeld iStock
2

Het gebruik van de evolutietheorie als uitgangspunt heeft de genetica jarenlang op het verkeerde been gezet. Ideologisch gemotiveerde woorden zoals ”pseudo-gen” en ”junk-DNA” vertraagden de wetenschappelijke vooruitgang met tientallen jaren.

Dat blijkt uit een overzichtsartikel over pseudo-genen dat het toonaangevende tijdschrift Nature eind vorig jaar publiceerde (zie ”Pseudo-gen als dogma”). Pseudo-genen, zogeheten ”schijn-genen” of ”leugen-genen”, zouden in de loop van het evolutieproces door mutaties kapot zijn gegaan en hun functie hebben verloren. Deze genen werden daarom beschouwd als junk-DNA (afval-DNA) en als het ultieme bewijs voor evolutie.

De term pseudo-gen kreeg vaste voet in de literatuur nadat in 1977 in het genoom van de Afrikaanse klauwkikker (Xenopus laevis) een serie afgeknotte genen werd aangetroffen. Deze verkorte genen leken erg op het zogeheten 5S-gen, maar ze leken geen functie te hebben; de bijpassende eiwitten werden niet aangetroffen in de cellen.

Defect

De onderzoekers concludeerden destijds dat het restanten moesten zijn van evolutie, zoals de Japans-Amerikaanse evolutiebioloog Susumu Ohno meende (zie ”Junk-DNA als misvatting”). Ze noemden deze genen daarom pseudo-genen, leugen-genen of schijn-genen. De term pseudo-gen werd daarna de standaardnaam voor vrijwel elke stukje DNA dat eruitzag als een verkort of defect gen.

Al snel werden pseudo-genen overal in het DNA van organismen waargenomen. En ze werden een van de belangrijkste moderne argumenten voor evolutie. Met name in de populaire media werd het pseudo-gen bejubeld als een verpletterende overwinning over het creationisme.

Volgens het artikel in Nature staat inmiddels buiten kijf dat pseudo-genen niet functieloos zijn, maar juist een hele reeks uiterst belangrijke biologische taken vervullen. Pseudo-genen zijn dus geen restanten van een vermeend evolutieproces, en daarmee vervalt een belangrijk argument voor evolutie.

Dit is precies wat meerdere wetenschappers, en dan met name degene die de Bijbelse schepping serieus nemen, steeds staande hebben gehouden. Het is veelzeggend dat de populaire media, wetenschapsbijlagen van kranten en tijdschriften, het Nature-artikel compleet negeren.

Stuiptrekkingen

Sommige pseudo-genen spelen een rol bij de aanmaak van eiwitten die belangrijk zijn bij de embryonale ontwikkeling van levende wezens. Ze sturen de aanmaak van eiwitten door kleine veranderingen in de structuur van DNA te veroorzaken. Vaak komen ze voor in de vorm van micro-RNA; ze bepalen dan de activiteit en de aanmaak van eiwitten van duizenden genen.

Terwijl ze actief zijn, komen ze in zulke lage concentraties voor dat wetenschappers meenden dat ze te maken hadden met lekkende genen. En zulke genen, zo dachten ze, waren bezig om dood te gaan; hun zeer geringe activiteiten zouden dan de laatste stuiptrekkingen zijn.

GULO-gen

Er bestaan wel echte pseudo-genen. In dat geval gaat het om genen die door mutaties kapot zijn gegaan. Een bekend voorbeeld is het GULO-gen, dat nodig is om vitamine C aan te maken. Veel organismen, waaronder de mens, hebben een GULO-gen dat niet meer actief is. Het verlies van vitamine C-aanmaak is een gevolg van degeneratie (achteruitgang) en niet van evolutie (voortuitgang).

Door dogmatische evolutionaire opvattingen werd de zoektocht naar de functies van pseudo-genen meer dan veertig jaar lang verwaarloosd. De laatste tien jaar is de belangstelling ervoor weer toegenomen. Wat blijkt? Hoe meer ze worden bestudeerd, hoe vaker wordt ontdekt dat ze belangrijke biologische functies bezitten. Het pseudo-gen ondergaat momenteel hetzelfde lot als junk-DNA: het verlaat zonder applaus stilletjes het podium.

Peter Borger is moleculair bioloog en heeft uitvoerig onderzoek gedaan naar junk-DNA.

....

Junk-DNA als misvatting

Het opstellen en ontwikkelen van vaktaal, nomenclatuur of terminologie, is een essentieel onderdeel van de wetenschap. Met name in een nieuw vakgebied is zorgvuldige selectie van begrippen van groot belang, omdat deze de pijlers van wetenschappelijke theorievorming zullen worden. Een toevallige of onjuiste keuze van termen veroorzaakt naderhand vaak ernstige problemen.

In de jaren zestig en zeventig van de vorige eeuw stond de genetica nog in de kinderschoenen. In die tijd werden richtinggevende sleuteltermen gekozen om moleculaire processen in de cel te beschrijven. Veel van die terminologie is vandaag de dag nog goed bruikbaar. DNA wordt nog steeds als ”informatie” gedefinieerd, de aanmaak van eiwitten als het decoderen van deze informatie. Termen zoals ”transcriptie” (informatieoverdracht van DNA naar RNA) en ”vertaling” (informatieoverdracht van RNA naar eiwit) zijn nog steeds actueel.

Wetenschappers kozen echter ook terminologie die naderhand onjuist of misleidend is gebleken. Een treffend voorbeeld is de term ”junk-DNA”. Deze term werd gekozen in de overtuiging dat het evolutieproces veel ‘troep’ in het DNA zou hebben achtergelaten.

Evolutiebioloog Susumu Ohno meende zelfs dat er voor elk functioneel gen dat zich in de loop van de evolutie vanzelf had ontwikkeld, ten minste tien kapotte genen in het DNA zouden moeten worden aangetroffen. De term junk-DNA was snel bedacht.

Na publicatie van de baanbrekende resultaten van het Encodeproject, die aantoonden dat het genoom grotendeels functioneel is, spreken wetenschappers tegenwoordig liever van ”niet-coderend DNA” in plaats van junk-DNA. De nieuwe term is overigens nog steeds misleidend, want dit DNA bevat wel degelijk een functionele genetische code. Weliswaar niet voor eiwitten, maar wel voor RNA dat nodig is om processen in de cel probleemloos te laten verlopen.

De benaming junk-DNA staat tegenwoordig te boek als een van de grootste missers van de levenswetenschappen. Intussen is de term met stille trom afgevoerd.

beeld iStock

Pseudo-gen als dogma

Het artikel in Nature was om meer dan één reden opmerkelijk. Alleen de kop al was de moeite waard. Die luidde: ”Uitdagingen en dogma’s overwinnen om de functies van pseudo-genen te begrijpen”. Dat roept een aantal fundamentele vragen op. Zoals: hoe kunnen functies van pseudo-genen beter worden begrepen als ze geen functie hebben? En wat te denken van de eigenaardige zinsnede ”dogma’s overwinnen”; bestaan er dan dogma’s binnen de wetenschap?

De term ”dogma” in de kop van het Nature-artikel is veelzeggend. Dogma’s zijn leerstellingen die niet ter discussie staan. Dogma’s kunnen obstakels zijn die weten en begrijpen in de weg kunnen staan; ze zijn antiwetenschappelijk. Om daadwerkelijke kennis te vergaren moeten dogma’s dus buiten de wetenschap worden gehouden.

De term pseudo-gen (schijn-gen of leugen-gen) werd gepopulariseerd op basis van het dogma dat de evolutietheorie waar is. Het proces van evolutie zou zijn sporen hebben nagelaten in de vorm van pseudo-genen. Het evolutionistisch denken leverde hier slechts een cirkelredenering op: evolutie is waar, dus er moeten pseudo-genen zijn; we nemen pseudo-genen waar, dus evolutie is waar.

Vanwege dit dogma werd er decennialang vrijwel geen onderzoek gedaan aan junk-DNA (afval-DNA) en pseudo-genen. Nature schrijft dat de keuze voor deze termen waarschijnlijk ook de ontwikkeling van technologieën voor onderzoek aan pseudo-genen heeft gehinderd. „Behalve dat de veronderstelling dat pseudo-genen geen functie hebben een drempel opwierp om ze te bestuderen, belemmerde ze ook de systematische studie door een gebrek aan robuuste technologieën die het mogelijk zouden hebben gemaakt om biologische activiteiten van pseudo-genen te identificeren.”

Het is duidelijk dat de termen junk-DNA en pseudo-gen een mentale drempel vormden. Ze belemmerden de vooruitgang van kennis op het gebied van de genetica en beperkten de ontwikkeling van nieuwe detectietechnologieën in de genetica in ernstige mate. Dit lijkt nu te veranderen.

Maar hoewel het Natureartikel een belangrijke bijdrage levert om het begrip pseudo-gen uit de wereld te helpen, wordt de oorzaak van het probleem –namelijk evolutionair denken– volstrekt genegeerd. Nergens laat het artikel zich daar kritisch over uit. Zolang de betrokken wetenschappers de oorzaak niet willen erkennen, zullen vergelijkbare scenario’s zich in de toekomst herhalen.

Hoe dan ook, het Natureartikel kan wel worden opgevat als een pleidooi om de term pseudo-gen helemaal af te schaffen.