Společný předek nebo chyba badatelů?
Jeffrey Tomkins, Ph. D.
Dr. Jeffrey Tomkins je výzkumný pracovník společnosti Institut pro výzkum stvoření (ICR).
(z časopisu Acts & Facts, roč. 38, č. 6 – červen 2009, str. 12-13 přeložil M. T. – 07/2009)
Roku 2003 vědci ohlásili, že rozluštili lidský genom a mají téměř úplnou sekvenci DNA kromě repetitivních oblastí, které nebylo možno rozluštit vzhledem k omezením převládajících technologií k sekvenování (1). Následně byl roku 2005 dokončen genom šimpanzí, s nadějí, že jeho úplné dokončení poskytne přesné důkazy podobnosti DNA jako dokladu toho, že lidoopi a člověk měli společného předka (2). Tato podobnost je často uváděna jako důkaz evolučního původu člověka, avšak objektivnější vysvětlení přináší jiný příběh, příběh komplexnější než, jak se zdá, jsou evoluční vědci ochotni připustit.
- (Repetitivní sekvence = (mnohonásobně) opakovaná sekvence (např. nukleotidů v DNA); představují velkou část lidského genomu. Pozn. překl.)
Genomika a revoluce spojená s DNA
Jedním z hlavních problémů srovnávací evoluční analýzy mezi lidskou a šimpanzí DNA je fakt, že některé nejdůležitější sekvence DNA jsou často ponechány mimo zorné pole analýzy. Dalším problémem je, že pro analýzu jsou vybírány pouze podobné sekvence DNA. Důsledkem je, že u odhadů podobnosti převládá vysoké číslo. Nafouklá úroveň celkové podobnosti sekvencí DNA mezi lidmi a šimpanzi je pak předkládána veřejnosti, což jasně podporuje její víru v evoluci člověka. Jelikož většina lidí není vybavena pro zkoumání podrobností analýzy DNA, nikdo tato data nenapadá.
Domělý fakt, že lidská DNA se z 98 až 99 procent podobá šimpanzí DNA, je ve skutečnosti zavádějící.
Když byly roku 2005 k dispozici sekvence šimpanzího genomu, umožnilo to realističtější srovnání. Měli bychom poznamenat, že šimpanzí genom nebyl sekvenován na tak přesvědčivé úrovni jako genom lidský a když bylo sekvenování dokončeno, skládal se zpočátku z velkého počtu malých neorientovaných a náhodných útržků. Aby vědci sestavili tyhle útržky DNA do souvislých oddílů, které by představovaly dlouhé úseky chromozomů, použili lidský genom jako vodítko či rám k zakotvení a orientaci šimpanzích sekvencí. Takže k poskládání jinak náhodného šimpanzího genomu byla využita evoluční domněnka o údajném přechodu opic v člověka.
V současné chvíli nebylo ještě provedeno zcela vyvážené srovnání celého genomu mezi šimpanzem a člověkem a jistě by tak učiněno být mělo. Navzdory tomuto faktu bylo provedeno několik studií a vědci obdrželi odhady celkové podobnosti genomů pouhých 86 procent (3). Ještě jednou zdůrazněme, že zkoumané oblasti byly vybrány proto, že již vykazovaly na určité úrovni podobnost. Zůstává skutečností, že existují velké bloky sekvenčních anomálií mezi šimpanzem a člověkem, které nejsou přímo srovnatelné a vykázaly by vlastně podobnost 0 procent v některých oblastech. K tomu přistupuje fakt, že u lidí a goril, ne však u šimpanzů a vice versa nacházíme ztrátu i přidání velkých bloků sekvencí DNA. To lze těžko vysvětlit v evolučních pojmech, protože gorila je na stromě primátů níže než šimpanz a prý je člověku vzdálenější. Jak se mohly tyhle velké bloky DNA – z evoluční perspektivy – objevit nejprve u goril, zmizet u šimpanzů a pak se znovu objevit u lidí?
Analýza zdrojů podobnosti
Takže jak přesně došli vědci k oněm vysoce propagovaným odhadům 98 až 99 procent podobnosti?
Za prvé, využívali pouze ony útržky sekvence lidské i šimpanzí DNA, které již vykazovaly velkou míru podobnosti. Úseky, které se neshodovaly, byly vypouštěny z výzkumu. Dále, pro srovnávání užívali pouze úseky genů kódující proteiny. Většina ze sekvence DNA napříč chromozomální oblastí zahrnující gen není užívána pro kódování proteinů, ale spíše pro regulaci genů, jako návod na receptu uvádějící, co se má dělat se surovinami (3). Genetická informace, která je funkční a regulační, je uchovávána v „nekódujících oblastech“, které jsou podstatné pro správné fungování všech buněk, když zajišťují, aby se správné geny zapínaly a vypínaly v pravý čas v souladu s geny ostatními. Zahrneme-li tyhle oblasti genu do odhadů podobnosti mezi lidmi a šimpanzi, hodnoty mohou zásadně klesnout a budou se lišit v širokém spektru podle typu srovnávaných genů.
Obrázek 1.: Zjednodušený model lineárního rozložení genu na chromozomu. Většina sekvence je nekódující, používá se k regulaci produkce proteinu. Evoluční vědci použili pro srovnávací analýzy pouze kódující část genu, což jsou v tomto případě jen bloky exonů 1-4 v oranžové barvě. Zbývající sekvence – které poskytují ty nejdůležitější informace, specifikující kdy, proč, kolik a jak často má být kódující oblast transkribována do RNA – jsou při srovnávání sekvencí zpravidla vynechávány.
Diagram v obrázku 1 ilustruje, jak je gen typicky utvářen jako součást chromozomu. Jak jsme se již zmínili, existuje podstatně větší nekódující úsek před genem, uvnitř genu („introny“) i za ním. Odhady 98 až 99 procentní podobnosti jsou často odvozovány z malých kousků kódující sekvence („exonů“). Další nekódující sekvence včetně intronů a sekvencí na okrajích genu jsou často opomíjeny ve srovnávací analýze „genu proti genu“. Velká důležitost nekódujících sekvencí ve fungování genomu nebyla donedávna správně chápána, to však neomlouvá nevyváženost tvrzení o „98 až 99 procentní podobnosti“.
- (Exon = část genu eukaryontů, která obsahuje vlastní dědičnou informaci. Mimo exonů jsou v genu obsaženy i introny, které jsou po transkripci „vystřiženy“. Pozn. překl.)
Další důležitý faktor se týká možností variant téhož proteinu, který může mít různé funkce a plnit různé úkoly v různých tkáních. Nyní vědci nepochybují o tom, že podobnosti genové či proteinové sekvence samy o sobě nejsou tak důležité jako jiné funkční a regulační informace v buňce. Bohužel, evoluční domněnky jsou založeny na zaujatém přístupu – srovnávání jednoduchých sekvencí, které poskytuje jen málo odpovědí na otázku, proč jsou lidé a šimpanzi očividně tak rozdílní.
Zajímavé je, že současný výzkum potvrzuje, že většina znaků, které činí lidi biologicky jedinečnými ve srovnání s šimpanzi a jinými zvířaty, vychází z toho, jak jsou geny v genomu řízeny a ovládány. Několik studií za posledních pár let vykazuje jasné rozdíly ve vzorcích exprese jednotlivých genů i genové sítě mezi lidmi a šimpanzi vzhledem k širokému spektru rysů (4, 5). Největší rozdíly samozřejmě pozorujeme u mozkových funkcí, obratnosti, řeči a jiných rysů se silnými poznávacími složkami. Aby nebyla genetická krajina tak jednotvárná, potvrzuje též mnoho nedávných studií, že téměř 93 procent genomu je transkripčně aktivních (funkčních) (6). Před nedávnem si ještě vědci mysleli, že jen 3 až 5 procent genomu, který obsahuje oblasti kódující proteiny, je funkční; zbytek byl považován za „odpadovou DNA“.
Závěr
Takže jaká je přiměřená odpověď na tvrzení, že mezi lidskou a šimpanzí DNA existuje 99 procentní podobnost, což dokazuje, že oba tvorové měli společného předka?
Můžeme jednoduše říci, že celistvé genomy nebyly nikdy skutečně porovnány, byly zkoumány pouze náhodně vybrané oblasti, o nichž se již vědělo, že jsou podobné, a získaná data jsou tedy značně zkreslená. Ve skutečnosti, vinou omezení v technologii sekvenování DNA, nemají ještě badatelé v současnosti kompletní genomické sekvence pro lidi ani pro šimpanze. V sekvenci, kterou zatím mají, je třeba provést mnohem rozsáhlejší analýzu.
Zde je několik klíčových bodů, které odporují evolučním tvrzením o blízké podobnosti lidí a šimpanzů:
- šimpanzí genom je o 10 až 12 procent delší než genom lidský a není v téměř dokončeném stavu jako je lidský genom; je považován za hrubý náčrt.
- srovnáme-li dlouhé oblasti obou genomů, vyvstanou důležité odlišnosti sekvencí.
- extrémně dlouhé bloky odlišností existují na mnoha klíčových chromozomech, včetně významných strukturálních rozdílů mezi celými mužskými (Y) chromozomy.
- nyní se ví, že jemné rozdíly ve funkci a regulaci genu jsou důležitějším faktorem v určování rozdílů v rysech mezi organizmy než samotná genová sekvence. Výzkum v této oblasti jasně ukázal, že tohle platí i pro lidi a opice, kde jsou zřejmé zásadní odlišnosti ve vzorcích genové exprese.
Je jasné, že jediným způsobem, jak získat extrémní podobnost mezi člověkem a šimpanzem na základě DNA, je používat takové srovnávací analýzy, které jsou značně vychýleny evoluční předpojatostí, kdy si vědec vybírá, která data či kterou část genomu použije. V současnosti jasně naznačují rozdíly sekvencí DNA mezi těmito genomy mnohem nižší úroveň než 98 až 99 procent. Jedna evoluční studie dokonce říká, že to může být 86 procent či ještě méně. Navíc, pojmeme-li geny z komplexního funkčního hlediska a z hlediska jejich regulačních sítí, pak se hodnoty mezi lidmi a šimpanzi liší zásadně. Přitom tahle hlediska hrají důležitější roli než samotná sekvence DNA.
Data DNA, jak strukturální tak funkční, jasně podporují koncept lidí a šimpanzů stvořených jako zřetelně různé druhy. A nejenže jsou lidé a šimpanzi geneticky odlišní, ale pouze člověk má vrozenou kapacitu i závazek uctívat svého Stvořitele (7).
Odkazy
- International Human Genome Sequencing Consortium. 2004. Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature. 431 (7011): 931-945.
- The Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium. 2005. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome. Nature. 437 (7055): 69-87.
- Anzai, T. et al. 2003. Comparative sequencing of human and chimpanzee MHC class I regions unveils insertions/deletions as the major path to genomic divergence. Proceedings of the National Academy of Sciences. 100 (13): 7708-13.
- Calarco, J. et al. 2007. Global analysis of alternative splicing differences between humans and chimpanzees. Genes & Development. 21: 2963-2975.
- Cáceres, M. et al. 2003. Elevated gene expression levels distinguish human from non-human primate brains. Proceedings of the National Academy of Sciences. 100 (22): 13030-13035.
- The ENCODE Project Consortium. 2007. Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project. Nature. 447 (7146): 799-816.
- Criswell, Daniel. 2006. What Makes Us Human? Acts & Facts. 35 (1).