خاتمة عن ... النكتة الكونية؟
تكشف نتائج مشروع الجينوم عن وجود حوالي 34,000 جين فقط في الجينوم البشري. ثلثي الجينات المتوقعة لا وجود لها! كيف يمكننا تفسير تعقيد الإنسان الخاضع للتحكم الجيني في حين أنه لا يوجد حتى ما يكفي من الجينات لتشفير البروتينات فقط؟
الأمر الأكثر إهانة لعقيدة إيماننا بالتمييز الجيني هو حقيقة أنه لا يوجد فرق كبير في العدد الإجمالي للجينات الموجودة في البشر وتلك الموجودة في الكائنات البدائية التي تعيش على الكوكب. في الآونة الأخيرة ، أكمل علماء الأحياء رسم خرائط جينومات لاثنين من أكثر النماذج الحيوانية التي تمت دراستها في الأبحاث الجينية ، ذبابة الفاكهة والدودة المستديرة المجهرية (Caenorhabditis elegans).
تعمل دودة Caenorhabditis البدائية كنموذج مثالي لدراسة دور الجينات في التطور والسلوك. هذا الكائن البدائي سريع النمو والتكاثر له جسم مصمم بدقة يتكون من 969 خلية بالضبط ، دماغ بسيط من حوالي 302 خلية مرتبة ، ويعبر عن ذخيرة فريدة من السلوكيات ، والأهم من ذلك ، أنه قابل للتجارب الجينية. يتكون جينوم Caenorhabditis من أكثر من 18,000 جين. يمتلك جسم الإنسان المكون من أكثر من 50 تريليون خلية جينومًا يحتوي على 15,000 فقط من الجينات أكثر من الدودة المستديرة المجهرية الضعيفة ، عديمة الشوكة.
من الواضح أن تعقيد الكائنات الحية لا ينعكس في تعقيد جيناتها. على سبيل المثال ، تم تعريف جينوم ذبابة الفاكهة مؤخرًا على أنه يتكون من 13,000 جين. تتكون عين ذبابة الفاكهة من خلايا أكثر من الموجودة في دودة Caenorhabditis بأكملها. أكثر تعقيدًا في التركيب والسلوك من الدودة المجهرية ، تحتوي ذبابة الفاكهة على 5000 جين أقل !!
كان مشروع الجينوم البشري جهدًا عالميًا مكرسًا لفك تشفير الشفرة الوراثية البشرية. كان يعتقد أن المخطط البشري المكتمل سيزود العلم بكل المعلومات الضرورية لـ "علاج" جميع أمراض البشرية. كان من المفترض كذلك أن الوعي بآلية الشفرة الوراثية البشرية سيمكن العلماء من إنشاء موتسارت أو أينشتاين آخر.
يكشف "فشل" نتائج الجينوم في التوافق مع توقعاتنا أن توقعاتنا لكيفية "عمل" علم الأحياء تستند بوضوح إلى افتراضات أو معلومات غير صحيحة. إن "إيماننا" بمفهوم الحتمية الجينية ... معيب في الأساس! لا يمكننا حقًا أن نعزو طابع حياتنا إلى أنه نتيجة "البرمجة" الجينية. تجبرنا نتائج الجينوم على إعادة النظر في السؤال: "من أين نكتسب تعقيدنا البيولوجي؟"
في تعليق على النتائج المفاجئة لدراسة الجينوم البشري ، تناول ديفيد بالتيمور ، أحد أبرز علماء الوراثة في العالم والحائز على جائزة نوبل ، قضية التعقيد هذه:
لكن ما لم يكن الجينوم البشري يحتوي على الكثير من الجينات غير الشفافة لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بنا ، فمن الواضح أننا لا نكتسب تعقيدنا المؤكد على الديدان والنباتات باستخدام المزيد من الجينات. إن فهم ما يعطينا تعقيدنا - مخزوننا السلوكي الهائل ، والقدرة على إنتاج عمل واعي ، وتنسيق جسدي ملحوظ ، وتعديلات مضبوطة بدقة استجابة للتغيرات الخارجية للبيئة ، والتعلم ، والذاكرة ... مستقبل." (الطبيعة 409: 816 ، 2001)
لطالما روّج العلماء بأن مصائرنا البيولوجية مكتوبة في جيناتنا. في مواجهة هذا الاعتقاد ، يضحك الكون بمزحة كونية: "السيطرة" على الحياة ليست في الجينات. بطبيعة الحال ، فإن النتيجة الأكثر إثارة للاهتمام لنتائج المشروع هي أننا يجب أن نواجه الآن "التحدي للمستقبل" الذي ألمح إليه بالتيمور. ما الذي "يتحكم" في بيولوجيتنا ، إن لم يكن الجينات؟
على مدى السنوات الماضية ، طغى تركيز العلم والصحافة على "قوة" الجينات على العمل الرائع للعديد من علماء الأحياء الذين يكشفون عن فهم مختلف جذريًا فيما يتعلق بالتعبير عن الكائنات الحية. يظهر في طليعة علم الخلايا الاعتراف بأن البيئة ، وبشكل أكثر تحديدًا ، إدراكنا للبيئة ، يتحكم بشكل مباشر في سلوكنا ونشاطنا الجيني.
تم مؤخرًا تحديد الآليات الجزيئية التي تستجيب بها الحيوانات ، من الخلايا المفردة إلى البشر ، للمنبهات البيئية وتفعيل الاستجابات الفسيولوجية والسلوكية المناسبة. تستخدم الخلايا هذه الآليات من أجل "تكييف" هيكلها ووظيفتها ديناميكيًا لاستيعاب المتطلبات البيئية المتغيرة باستمرار. يتم التوسط في عملية التكيف بواسطة غشاء الخلية (جلد الخلية) ، والذي يعمل بمثابة ما يعادل "دماغ" الخلية. تتعرف أغشية الخلايا على "الإشارات" البيئية من خلال نشاط بروتينات المستقبل. تتعرف المستقبلات على كل من الإشارات الفيزيائية (مثل المواد الكيميائية والأيونات) والحيوية (مثل القوى الكهرومغناطيسية والقوى العددية).
تقوم الإشارات البيئية "بتنشيط" بروتينات المستقبل مما يجعلها مرتبطة ببروتينات المستجيب التكميلي. بروتينات المستجيب هي "مفاتيح" تتحكم في سلوك الخلية. تزود البروتينات المستجيبة للمستقبلات الخلية بالوعي من خلال الإحساس الجسدي. بالتعريف الدقيق ، تمثل مجمعات البروتين الغشائية هذه الوحدات الجزيئية للإدراك. تتحكم جزيئات إدراك الغشاء هذه أيضًا في نسخ الجينات (تشغيل وإيقاف تشغيل برامج الجينات) وقد تم ربطها مؤخرًا بالطفرات التكيفية (التعديلات الجينية التي تعيد كتابة الحمض النوويرمز استجابة للتوتر).
غشاء الخلية هو متماثل بنيوي ووظيفي (مكافئ) لشريحة كمبيوتر ، بينما تمثل النواة قرصًا صلبًا للقراءة والكتابة محملًا ببرامج وراثية. التطور العضوي ، الناتج عن زيادة عدد وحدات الإدراك الغشائي ، سيتم نمذجته باستخدام الهندسة الكسورية. تتيح أنماط الفركتلات المتكررة الإحالة المرجعية للهيكل والوظيفة بين ثلاثة مستويات من التنظيم البيولوجي: الخلية والكائن متعدد الخلايا والتطور المجتمعي. من خلال الرياضيات الفركتلية ، يتم تزويدنا برؤية ثاقبة حول ماضي ومستقبل التطور.
تتحكم البيئة ، من خلال فعل الإدراك ، في السلوك ونشاط الجينات وحتى إعادة كتابة الشفرة الجينية. الخلايا "تتعلم" (تتطور) عن طريق تكوين بروتينات إدراكية جديدة استجابة للتجارب البيئية الجديدة. قد تستند التصورات "المكتسبة" ، خاصة تلك المستمدة من الخبرات غير المباشرة (مثل تعليم الوالدين والأقران والتعليم الأكاديمي) ، إلى معلومات غير صحيحة أو تفسيرات خاطئة. نظرًا لأنها قد تكون أو لا تكون "حقيقية" ، فإن التصورات هي في الواقع معتقدات!
تعود معرفتنا العلمية الجديدة إلى الوعي القديم بقوة الإيمان. المعتقدات قوية بالفعل ... سواء كانت صحيحة أو خاطئة. بينما سمعنا دائمًا عن "قوة التفكير الإيجابي" ، فإن المشكلة تكمن في أن التفكير السلبي قوي بنفس القدر ، وإن كان في الاتجاه "المعاكس". ترتبط المشكلات التي نواجهها في الصحة وفي تطور حياتنا بشكل عام بـ "المفاهيم الخاطئة" المكتسبة في خبراتنا التعليمية. الجزء الرائع من القصة هو أنه يمكن إعادة تعلم التصورات! يمكننا إعادة تشكيل حياتنا في إعادة تدريب وعينا. هذا هو انعكاس للحكمة الدائمة التي تم نقلها إلينا والتي يتم التعرف عليها الآن في علم الأحياء الخلوي.
سيؤدي فهم آليات التحكم في الخلايا الموصوفة حديثًا إلى حدوث تحول عميق في المعتقد البيولوجي مثل ثورة الكم التي تسببها الفيزياء. تكمن قوة النموذج البيولوجي الجديد الناشئ في أنه يوحد الفلسفات الأساسية للطب التقليدي والطب التكميلي والشفاء الروحي.