Kontroll av genuttrykk og genregulerende nettverk peker på intelligent design
Av Otangelo Grasso; Oversatt herfra (kursiv og understrekning ved oversetter).

1. Et biblioteksklassifiseringssystem er et program som organiserer et bibliotek, som inneholder informasjon om hvor du finner riktig bok i en hylle.
2. For at et bibliotek skal være nyttig, må det organiseres på en lett søkbar måte. For eksempel kan alle bøkene som gjelder historie være på én hylle, mens bøker om geografi kan være i en helt annen del av biblioteket.
3. Det menneskelige genomet er analogt med et massivt bibliotek, som inneholder over 20 000 forskjellige "instruksjonsmanualer": våre gener. For eksempel er det gener som inneholder informasjon for å bygge en hjernecelle, en hudcelle, en hvit blodcelle og så videre. Hver differensiert celle bruker spesifikke deler av sitt genom, nemlig de genene og regulatoriske regionene som er nødvendige for å konstruere hver spesifikke celletype som kreves av det utviklende embryoet. Det er til og med gener som inneholder informasjon om regulering av selve genomet – lik bøker som forklarer hvordan man kan organisere et bibliotek.

Bilde 1. Overføring av 'kunnskap', ikke alltid gyldig

4. Under utviklingen må de riktige genene skrus av og på, og uttrykkes til rett tid. Det eksisterer et komplekst kontrollsystem som får de embryonale cellene til å differensiere slik at de riktige kroppsdelene og organene vil utvikle seg på riktig sted i den utviklende kroppen til det nødvendige tidspunktet. Det genregulerende nettverket kontrollerer den tidsmessige og romlige distribusjonen av celleskjebnedeterminanter og differensiering av gener.
5. Slike klassifiseringssystemer er alltid instansiert av intelligens. Orkestreringen av genuttrykk må forhåndsprogrammeres.

EVOLUSJONÆR BIOVITENSKAP SOM REGULATORISK SYSTEM-BIOLOGI (Eric H. Davidson)
Det er alltid en observerbar konsekvens hvis en underkrets for genregulerende nettverk blir avbrutt. Siden disse konsekvensene alltid er katastrofalt dårlige, er fleksibiliteten minimal, og siden alle underkretsene er sammenkoblet, er det bare én måte for ting å fungere. Og faktisk utvikler embryoene til hver art seg på bare én måte.
Med andre ord er det nesten umulig å gunstig endre det overordnede programmet ved selv enkeltgenmutasjoner uten å forårsake en større katastrofe. Oocytten polariseres via et komplekst og redundant system av interaksjoner mellom cytoskjelettet, flere signalveier og celle-til-celle kommunikasjon. Skjebnen til individuelle celler og avstamninger bestemmes av en rekke genetiske systemer som involverer transkripsjonsfaktorer, genregulerende egenskaper (promotere, forsterkere og lyddempere), kromatinmodifiserende ikke-kodende RNA-er, samt cytosin- og histonmodifikasjoner som nøyaktig markerer og dynamisk betegner dets tilstand i utviklingskontinuumet.

Bilde 2. Forsker som var tidlig ute (Eric Davidson)

En oocytt
er en kvinnelig gametocytt eller kjønnscelle involvert i reproduksjon. Det er med andre ord et umodent egg, eller eggcelle. En oocytt produseres i eggstokken under kvinnelig gametogenese. De kvinnelige kjønnscellene produserer en primordial kjønnscelle (PGC), som deretter gjennomgår mitose og danner oogonia. Under oogenese blir oogonia primære oocytter. En oocytt er en form for genetisk materiale som kan samles inn for kryokonservering.
Creation.com: Utviklingsgenregulerende nettverk – en uoverstigelig hindring for evolusjon august 2018 1
Mange genprodukter, inkludert proteiner og et mangfold av ikke-(protein) kodende RNA, er nødvendige for utviklingen av en spesifikk dyrekroppsplan og dens mange strukturer og organer. Disse genproduktene overfører informasjon som påvirker hvordan og når individuelle celler differensierer. Disse signalene må samhandle med hverandre under embryologisk utvikling for å regulere både hvordan celler og vev er organisert og satt sammen. Cellens mange typer signalmolekyler, som hormoner og cytokiner, koordinerer og påvirker også denne cellulære utviklingen. De danner nettverk av koordinerte systemer som samhandler på måter som er analoge med hvordan datasystemer er designet for å oppnå den funksjonelle kompleksiteten til integrerte kretser, maskinvare og programvare som kreves.

Bilde 3. Eggcelle under befruktning

Den genregulerende nettverksmodellen
Den nåværende tilnærmingen til å forstå utviklingsbiologi inkorporerer konsepter om systembiologi og sentrerer rundt ideen om at utviklings-genregulerende nettverk (dGRN) kontrollerer kroppsplanens ontogeni. I dette paradigmet består dGRNS av transkripsjonsfaktorer og regulatoriske moduler (f.eks. forsterkere) som kontrollerer det romlige og tidsmessige uttrykket av gener. I virkeligheten fungerer signalveier i og mellom celler som koblinger mellom underkretser i dGRN-er. Epigenetiske mekanismer som modifiserer kromatinstrukturen og regulerer genuttrykk er også direkte involvert i å kontrollere dGRN-aktivitet. Ved å modellere disse ufattelig komplekse systemene, definerer det sekulære vitenskapelige samfunnet vanligvis bare dGRN-er som bestående av transkripsjonsfaktorer og deres regulatoriske moduler.

De banebrytende forskerne innen dGRN-området var to nå avdøde forskere ved California Institute of Technology - Eric Davidson og Roy Britten. Deres arbeid med genregulerende nettverk var paradigmeskiftende med enorm innvirkning på mange forskjellige felt av biologi. Deres nye ideer ble opprinnelig fremsatt i flere teoretiske artikler mellom 1969 og 1971. For å forklare utviklingen i multicellulære organismer, formulerte de en teori som foreslo en modell for utviklingsgenkontroll etter regulatorisk sekvens funnet i områdene av genomet som inneholder høy kopi DNA basert på tidlige observasjoner av DNA-sekvenskompleksitet i studier av reassosiasjonskinetikk. Det ble antatt at det genetiske innholdet var inneholdt i lavkopisekvenser som var omgitt av et hav av moderate til sterkt repeterende sekvenser. Dermed var den logiske konklusjonen at de mer repeterende sekvensene dannet en kontrollerende genetisk matrise, som styrte de proteinkodende genene under utviklingen.
Etter disse tidlige årene fortsatte Davidson og andre med mer fullstendig å belyse naturen til dGRN-er ved å bruke moderne verktøy innen molekylærbiologi, og til slutt genomikk, med mange spennende fremskritt som kom i det første tiåret av det 21. århundre.

Bilde 4. dGRN styrer strukturen

Den generelle ideen som har dukket opp fra de siste studiene av dGRN-er i en rekke modellorganismer, er at dGRN-en er hierarkisk i struktur og kan tenkes på en veldig forenklet måte ved å betrakte transkripsjonsfaktorer (TF-er) som noder. dGRN er da sammensatt av tre sekvensielle lag eller kategorier av noder. TF-ene på de høyeste nivåene (kjerner) er generelle aktivatorer og involvert i å initiere overordnede regulatoriske kaskader. TF-ene som utgjør de midterste nodene koordinerer transkripsjonen av mange gener i kombinasjon med andre TF-er, og vil i stor grad være involvert i aktivering eller undertrykkelse av gener relatert til vekst, cellemigrasjon, form, adhesjon og elastisitet. Nodene på de laveste eller ytterste nivåene anses å være i periferien og vil typisk være en indikasjon på nedstrøms utviklingsdifferensiering og mye av den fenotypiske variasjonen vi ser blant plante- og dyrearter. For eksempel, hos mennesker, vil genetisk variasjon i perifere noder være relatert til hudfarge, øyenfarge, høyde, hårrelaterte egenskaper, etc.
Denne sekvenslikheten eller bevaringen blant TF-er, fra noder på toppkjernenivå over hele livsspekteret, gir imidlertid liten trøst for evolusjonisten. Hovedproblemet for evolusjon er at TF-er på både topp- og mellomnivånoder er svært motstandsdyktige mot mutasjoner og/eller forstyrrelse av uttrykket deres. På grunn av omfattende hierarkisk sammenkobling, hvis en endring skjer i en TF som mønstrer embryoet, påvirker endringen alle nedstrømsforbindelsene, noe som resulterer i store utviklingsproblemer, og universelt er dødelig. Mens den ekstreme sekvensbevaringen av disse proteinene kan synes å støtte forestillingen om makroevolusjonær felles avstamning, fordi de tidlige utviklingsfasene avhenger så kritisk av etableringen av spesifikke uttrykksmønstre, tolereres svært liten endring.

Bilde 5. Omtale av dGRNs -og deres logiske struktur (O. Grasso)

Det er også interessant å merke seg at evolusjonære utviklingsbiologer bruker samme terminologi som brukes til å beskrive menneskeskapte konstruerte datasystemer, men benekter at de var intelligent utformet. Følgende er et utdrag fra en nylig anmeldelse fra 2017 der forfatteren sier:
"Vi foreslo at GRN-er bestod av fire forskjellige komponenter: (1) rekursivt kablede underkretser av gener som er ansvarlige for mønster av deler av det utviklende embryoet, som vi beskrev som kjerner; (2) små underkretser som enkelt kan velges for å danne spesielle utviklingsroller (lik Notch), som vi kalte "plug-ins"; (3) brytere som aktiverte eller deaktiverte bestemte underkretser, som fungerte som inngang/utgang (I/O) brytere i GRN; og (4) nedstrøms differensieringsgenbatteriene."(24)
De rekursivt kablede kjernene i dGRN definerer elegant og sekvensielt de romlige domenene til spesifikke regioner i det utviklende embryoet. Utrolig nok, mens underkretsene til spesifikke gensett ikke gjenbrukes andre steder i utviklingsprogrammet, blir de individuelle kjernenivågenene i seg selv genialt utplassert igjen for andre oppgaver. Og i motsetning til evolusjonsteori, når veien er etablert tidlig i utviklingen, er hele systemet hardnakket motstandsdyktig mot mutasjonsendring. Omfattende forskning på utviklingskretsene til kråkebollen har dokumentert hvor tett kontrollert og ryddig denne prosessen er, og "avvæpning av en av disse underkretsene gir noen utviklingsavvik."(25) Utviklingssekvenser, når de er gjennomgått, låses ned, slik at de ikke endres. når som helst senere. Embryoer krever embryospesifikke kontrollsystemer, og voksne krever voksenspesifikke kontrollsystemer.

Bilde 6. En vitenskapsmanns bekjennelse

Bygge nye design ved mutasjoner
Å konstruere et fundamentalt nytt dyredesign fra et eksisterende design ved mutasjoner og seleksjon krever mange store endringer av det eksisterende utviklingsgenregulerende nettverket, som er etablert i et veldig tidlig zygotestadium. Videre har forskningen til utviklingsbiologer vist, at å konstruere et nytt dyredesign vil kreve tusenvis av koordinerte mutasjoner, men selv den minste endring i ett eller noen få gener eller deres regulatoriske sekvenser gir uunngåelig katastrofale konsekvenser.
Som Davidson har dokumentert, er et dGRN som regulerer kroppsplanutvikling "svært ugjennomtrengelig for endringer" og fører vanligvis til "katastrofalt tap av kroppsdelen eller tap av levedyktighet i det hele tatt".(12) Denne observerbare konsekvensen oppstår praktisk talt alltid, hvis bare én dGRN-underkrets blir avbrutt. Fordi de fleste av disse endringene alltid er "katastrofale dårlige, er fleksibiliteten minimal, og siden underkretsene alle er sammenkoblet ... er det bare én måte for ting å fungere. Og faktisk kan embryoene til hver art utvikle seg på bare én måte."

I sin bok bemerket Intelligent Design-tilhenger Stephen Meyer at "Davidsons arbeid fremhever en dyp motsetning mellom den nydarwinistiske beretningen om hvordan nye dyrekroppsplaner bygges og et av de mest grunnleggende prinsippene for ingeniørkunst - prinsippet om begrensninger."(26)
Som et resultat, "jo mer funksjonelt integrert et system er, desto vanskeligere er det å endre noen del av det uten å skade eller ødelegge systemet som helhet".(26) Fordi dette genreguleringssystemet kontrollerer utviklingen av dyre-kroppsplaner på en slik utsøkt integrert måte, vil enhver betydelig endring i dets genregulerende nettverk uunngåelig skade eller ødelegge dyret i utvikling. Dette nå påviste faktum skaper kritiske problemer for utviklingen av nye dyrekroppsplaner, og de nye dGRN-ene som er nødvendige for å produsere dem, og forhindrer gradvis evolusjon via mutasjon og seleksjon fra en eksisterende kroppsplan og sett med dGRN-er.

Se evt. videre her.

Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund