สรุปเรื่อง…. โจ๊กจักรวาล?
ผลของโครงการจีโนมพบว่ามียีนประมาณ 34,000 ยีนในจีโนมของมนุษย์เท่านั้น สองในสามของยีนที่คาดการณ์ไว้ไม่มีอยู่จริง! เราจะอธิบายถึงความซับซ้อนของมนุษย์ที่ควบคุมทางพันธุกรรมได้อย่างไรในเมื่อไม่มียีนเพียงพอที่จะเขียนโค้ดสำหรับโปรตีนได้?
ความอัปยศอดสูต่อความเชื่อของเราในเรื่องปัจจัยทางพันธุกรรมคือความจริงที่ว่าจำนวนยีนทั้งหมดที่พบในมนุษย์และยีนที่พบในสิ่งมีชีวิตดั้งเดิมที่อาศัยอยู่บนโลกไม่แตกต่างกันมากนัก เมื่อเร็ว ๆ นี้นักชีววิทยาได้ทำแผนที่จีโนมของแบบจำลองสัตว์ที่ได้รับการศึกษามากที่สุดสองชนิดในการวิจัยทางพันธุกรรมแมลงวันผลไม้และพยาธิตัวกลมด้วยกล้องจุลทรรศน์ (Caenorhabditis elegans)
หนอน Caenorhabditis ดั้งเดิมทำหน้าที่เป็นแบบจำลองที่สมบูรณ์แบบในการศึกษาบทบาทของยีนในพัฒนาการและพฤติกรรม สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ที่เติบโตและแพร่พันธุ์อย่างรวดเร็วนี้มีร่างกายที่มีรูปแบบที่แม่นยำประกอบด้วยเซลล์ 969 เซลล์สมองที่เรียบง่ายของเซลล์ที่ได้รับคำสั่งประมาณ 302 เซลล์มันแสดงออกถึงพฤติกรรมที่ไม่เหมือนใครและที่สำคัญที่สุดมันเป็นไปตามการทดลองทางพันธุกรรม Caenorhabditis จีโนมประกอบด้วยยีนมากกว่า 18,000 ยีน ร่างกายมนุษย์ที่มีเซลล์มากกว่า 50 ล้านล้านเซลล์มีจีโนมที่มียีนเพียง 15,000 ยีนมากกว่าพยาธิตัวกลมที่ไม่มีกระดูกสันหลังและไม่มีกระดูกสันหลัง
เห็นได้ชัดว่าความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตไม่ได้สะท้อนให้เห็นในความซับซ้อนของยีนของมัน ตัวอย่างเช่นจีโนมแมลงวันผลไม้เพิ่งถูกกำหนดให้ประกอบด้วยยีน 13,000 ยีน ตาของแมลงวันผลไม้ประกอบด้วยเซลล์มากกว่าที่พบในหนอน Caenorhabditis ทั้งหมด มีโครงสร้างและพฤติกรรมที่ซับซ้อนกว่าพยาธิตัวกลมด้วยกล้องจุลทรรศน์แมลงวันผลไม้มียีนน้อยกว่า 5000 ยีน !!
โครงการจีโนมมนุษย์เป็นความพยายามระดับโลกที่ทุ่มเทเพื่อถอดรหัสรหัสพันธุกรรมของมนุษย์ คิดว่าพิมพ์เขียวของมนุษย์ที่สมบูรณ์จะให้ข้อมูลที่จำเป็นแก่วิทยาศาสตร์ในการ“ รักษา” ความเจ็บป่วยทั้งหมดของมนุษยชาติ สันนิษฐานเพิ่มเติมว่าการรับรู้กลไกรหัสพันธุกรรมของมนุษย์จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างโมซาร์ทหรือไอน์สไตน์คนอื่นได้
“ ความล้มเหลว” ของผลลัพธ์ของจีโนมเพื่อให้เป็นไปตามความคาดหวังของเราแสดงให้เห็นว่าความคาดหวังของเราเกี่ยวกับการ“ ทำงาน” ของชีววิทยานั้นขึ้นอยู่กับสมมติฐานหรือข้อมูลที่ไม่ถูกต้องอย่างชัดเจน “ ความเชื่อ” ของเราในแนวคิดเรื่องปัจจัยกำหนดพันธุกรรมนั้นโดยพื้นฐานแล้ว…มีข้อบกพร่อง! เราไม่สามารถระบุลักษณะของชีวิตของเราได้อย่างแท้จริงว่าเป็นผลมาจาก "การเขียนโปรแกรม" ทางพันธุกรรม ผลลัพธ์ของจีโนมบังคับให้เราต้องพิจารณาคำถามใหม่:“ เราได้รับความซับซ้อนทางชีวภาพมาจากไหน?”
ในคำอธิบายเกี่ยวกับผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจของการศึกษาจีโนมมนุษย์เดวิดบัลติมอร์หนึ่งในนักพันธุศาสตร์ที่โดดเด่นที่สุดของโลกและผู้ได้รับรางวัลโนเบลได้กล่าวถึงปัญหาความซับซ้อนนี้:
“ แต่เว้นแต่ว่าจีโนมของมนุษย์จะมียีนจำนวนมากที่ทึบแสงในคอมพิวเตอร์ของเราก็เป็นที่ชัดเจนว่าเราไม่ได้มีความซับซ้อนเหนือหนอนและพืชอย่างไม่ต้องสงสัยโดยใช้ยีนมากขึ้น การทำความเข้าใจว่าอะไรทำให้เรามีความซับซ้อน - ละครพฤติกรรมที่ยิ่งใหญ่ของเราความสามารถในการดำเนินการอย่างมีสติการประสานงานทางกายภาพที่น่าทึ่งการปรับเปลี่ยนที่ปรับแต่งอย่างแม่นยำเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภายนอกของสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ความจำ ... ฉันต้องทำต่อไปหรือไม่ - ยังคงเป็นความท้าทายสำหรับ อนาคต." (ธรรมชาติ 409: 816, 2001)
นักวิทยาศาสตร์ได้บอกอย่างต่อเนื่องว่าชะตากรรมทางชีววิทยาของเราถูกเขียนไว้ในยีนของเรา เมื่อเผชิญกับความเชื่อนั้นจักรวาลทำให้เรารู้สึกตลกขบขันเกี่ยวกับจักรวาล:“ การควบคุม” ของสิ่งมีชีวิตไม่ได้อยู่ในยีน แน่นอนว่าผลลัพธ์ที่น่าสนใจที่สุดของผลลัพธ์ของโครงการคือตอนนี้เราต้องเผชิญกับ“ ความท้าทายสำหรับอนาคต” ที่บัลติมอร์พูดถึง อะไร“ ควบคุม” ชีววิทยาของเราถ้าไม่ใช่ยีน?
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาวิทยาศาสตร์และสื่อ 'เน้นที่ "พลัง" ของยีนได้บดบังผลงานอันยอดเยี่ยมของนักชีววิทยาหลายคนที่เผยให้เห็นความเข้าใจที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงเกี่ยวกับการแสดงออกของสิ่งมีชีวิต การเกิดขึ้นใหม่ที่ล้ำสมัยของวิทยาศาสตร์เซลล์คือการรับรู้ว่าสิ่งแวดล้อมและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการรับรู้สิ่งแวดล้อมของเราควบคุมพฤติกรรมและกิจกรรมของยีนของเราโดยตรง
กลไกระดับโมเลกุลที่สัตว์ตั้งแต่เซลล์เดียวไปจนถึงมนุษย์ตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมและกระตุ้นการตอบสนองทางสรีรวิทยาและพฤติกรรมที่เหมาะสมได้รับการระบุเมื่อเร็ว ๆ นี้ เซลล์ใช้กลไกเหล่านี้เพื่อ "ปรับตัว" โครงสร้างและหน้าที่ของมันแบบไดนามิกเพื่อรองรับความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา กระบวนการปรับตัวเป็นสื่อกลางโดยเยื่อหุ้มเซลล์ (ผิวหนังของเซลล์) ซึ่งทำหน้าที่เทียบเท่ากับ“ สมอง” ของเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์รับรู้ "สัญญาณ" ของสิ่งแวดล้อมผ่านการทำงานของโปรตีนตัวรับ ผู้รับจะรับรู้ทั้งสัญญาณทางกายภาพ (เช่นสารเคมีไอออน) และพลัง (เช่นแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสเกลาร์)
สัญญาณสิ่งแวดล้อม“ กระตุ้น” โปรตีนตัวรับทำให้พวกมันจับตัวกับโปรตีนเอฟเฟกต์เสริม โปรตีน Effector คือ“ สวิตช์” ที่ควบคุมพฤติกรรมของเซลล์ โปรตีนตัวรับ - เอฟเฟกต์ทำให้เซลล์รับรู้ผ่านความรู้สึกทางกายภาพ ตามคำจำกัดความที่เข้มงวดคอมเพล็กซ์โปรตีนเมมเบรนเหล่านี้แสดงถึงหน่วยโมเลกุลของการรับรู้ โมเลกุลการรับรู้เมมเบรนเหล่านี้ยังควบคุมการถอดรหัสยีน (การเปิดและปิดโปรแกรมยีน) และเพิ่งเชื่อมโยงกับการกลายพันธุ์แบบปรับตัว (การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เขียนใหม่ ดีเอ็นเอรหัสเพื่อตอบสนองต่อความเครียด)
เยื่อหุ้มเซลล์เป็นโครงสร้างและการทำงานที่คล้ายคลึงกัน (เทียบเท่า) ของชิปคอมพิวเตอร์ในขณะที่นิวเคลียสเป็นตัวแทนของฮาร์ดดิสก์แบบอ่าน - เขียนที่เต็มไปด้วยโปรแกรมทางพันธุกรรม วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มจำนวนหน่วยการรับรู้เมมเบรนจะถูกสร้างแบบจำลองโดยใช้เรขาคณิตเศษส่วน รูปแบบเศษส่วนซ้ำช่วยให้สามารถอ้างอิงโครงสร้างและหน้าที่ข้ามระหว่างองค์กรทางชีววิทยาสามระดับ ได้แก่ เซลล์สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์และวิวัฒนาการทางสังคม ด้วยคณิตศาสตร์เศษส่วนเราได้รับข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าเกี่ยวกับวิวัฒนาการในอดีตและอนาคต
สิ่งแวดล้อมผ่านการรับรู้ควบคุมพฤติกรรมกิจกรรมของยีนและแม้แต่การเขียนรหัสพันธุกรรมขึ้นใหม่ เซลล์“ เรียนรู้” (วิวัฒนาการ) โดยการสร้างโปรตีนการรับรู้ใหม่เพื่อตอบสนองต่อประสบการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมใหม่ ๆ การรับรู้แบบ“ เรียนรู้” โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ได้จากประสบการณ์ทางอ้อม (เช่นการศึกษาของผู้ปกครองเพื่อนและการศึกษาทางวิชาการ) อาจมาจากข้อมูลที่ไม่ถูกต้องหรือการตีความที่ผิดพลาด เนื่องจากสิ่งเหล่านี้อาจเป็น "จริง" หรือไม่ก็ได้การรับรู้จึงเป็นความเชื่อในความเป็นจริง!
ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใหม่ของเรากำลังกลับไปสู่การรับรู้ในสมัยโบราณเกี่ยวกับพลังแห่งความเชื่อ ความเชื่อนั้นทรงพลังอย่างแท้จริง ... ไม่ว่าจะจริงหรือเท็จ แม้ว่าเราจะเคยได้ยินเรื่อง“ พลังแห่งการคิดเชิงบวก” มาโดยตลอด แต่ปัญหาก็คือการคิดเชิงลบนั้นทรงพลังพอ ๆ กับแม้ว่าจะเป็นไปในทิศทางที่ตรงกันข้ามก็ตาม ปัญหาที่พบในด้านสุขภาพและการคลี่คลายชีวิตของเราโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับ“ ความเข้าใจผิด” ที่ได้รับจากประสบการณ์การเรียนรู้ของเรา ส่วนที่ยอดเยี่ยมของเรื่องนี้คือการรับรู้ที่สามารถเรียนรู้ใหม่ได้! เราสามารถพลิกโฉมชีวิตของเราได้ด้วยการฝึกฝนจิตสำนึกของเราใหม่ นี่คือภาพสะท้อนของภูมิปัญญาที่ตกทอดมาสู่เราและปัจจุบันได้รับการยอมรับในชีววิทยาระดับเซลล์
ความเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการควบคุมเซลล์ที่อธิบายใหม่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างลึกซึ้งในความเชื่อทางชีววิทยาเช่นเดียวกับการปฏิวัติควอนตัมที่เกิดในฟิสิกส์ จุดแข็งของรูปแบบทางชีววิทยาใหม่ที่เกิดขึ้นใหม่คือการรวมปรัชญาพื้นฐานของการแพทย์แผนโบราณการแพทย์เสริมและการรักษาทางจิตวิญญาณเข้าด้วยกัน