Sølv og flotte stilmøbler (hvis vi har plass til dem) og penger er greit å arve. Ikke genfeil.
Grunnen til at du har din fars øyne og din mors høye panne (eller hva det nå er), er at du er resultatet av en blanding av like deler arvestoff, DNA, fra begge foreldre. Av og til dominerer egenskapen arvet fra far, av og til dominerer egenskapen arvet fra mor, av og til blir det en blanding.
Kan du tenke deg et fedd med garn, altså en slik opptvunnet «pølse» som du kan kjøpe i garnbutikker? Ikke et rundt eller avlangt nøste, det er noe annet. Tenk deg det feddet i miniminimini-størrelse. Så tar vi 23 slike fedd, vi tenker at vi har dem i ulike farger for å holde orden på dem, og legger utover. Så tar vi og lager ett sett til med slike fedd, ett i hver av de opprinnelige fargene, og legger sammen med det første settet, par om par. Da har du hele settet med kromosomer som finnes inne i (nesten) hver eneste celle i kroppen din (modne røde blodlegemer er unntaket). Ett kromosom fra far og ett fra mor i hver farge. Det er oppskriften på akkurat DEG. I cellebiologien gir vi dem nummer i stedenfor farger, men det blir det samme: nr. 1 – 23.
Hvert kromosom består av en sammenhengende DNA-tråd. Hvis du løser opp kromosomet slik du gjør med garnfeddet får du en utrolig lang og tynn tråd. Men ikke nok med det, du står der med en dobbel tråd! På visse steder langs denne dobbelt-tråden er det det vi kaller gener. Et gen er en bit arvestoff som gir oppskriften på et protein som igjen er med og gjør kroppen din akkurat «slik». Den ene av disse trådene inneholder selve oppskriften, den andre er et speilbilde. Innimellom genene er det områder med andre oppgaver og funksjoner, for eksempel regulering av hvordan oppskriften skal leses eller hvordan tråden skal tvinnes opp til et kromosom. Langsetter dobbelttråden vil det også veksle på om det er den ene eller andre tråden som inneholder selve oppskriften eller speilbildet (replikaen).
For å lage ei ny celle, må arvestoffet kopieres. Da splittes dobbelttråden et lite stykke av en «replikasjonsmaskin» og det bygges på med nye byggesteiner på begge de to opprinnelige trådene. Siden de er «speilvendte» vil vi få to trådkopier som er prikk like hverandre. Disse vil, dersom alt går riktig for seg, senere bli fordelt til hver sin dattercelle ved at morcellen deler seg i to like halvdeler. Smart.
Kopieringa, altså replikasjonen, skjer fort: 50 byggesteiner (nukleotider) pr. sekund. Omtrent som å dra fingeren over en kam. (NB: I bakterier går det med en hastighet av 500 nukletider pr. sekund. Ikke rart de formerer seg raskt.)
Men den kopimaskinen (replikasjonsmaskinen) som gjør dette, jobber ikke helt nøyaktig. Av og til blir det noen feil. Og som en kineser sa en gang: ethvert lite tall ganget med noen milliarder blir et stort tall. Det er beskrevet opptil 10 000 feil pr. celle pr. dag. –Vel og merke blant de cellene som er i delingsfase. De andre cellene har arvestoffet sitt pent pakket inn. Der skjer det ingenting med mindre de blir bestrålt eller skadet på annet vis.
Men altså: Opptil 10 000 feil i oppskriftene til selve livet. Disse feilene blir funnet. Og reparert. Av flere typer reparasjonsmaskiner, alt etter hva slags feil det er. Men noen ganger er det feil på selve reparasjonsmaskinen: en maskindel har blitt feilprodusert. Den har gått gjennom kvalitetskontrollen uten at feilen har blitt oppdaget. Da virker ikke reparasjonsmaskinen slik den skal, og i cella hoper det seg opp med feil byggesteiner på feil sted i DNA-trådene. Cella deler seg ikke slik den skal, den eller datterceller mister sine vanlige kontrollmekanismer og viktige funksjoner. Kanskje feilen er så stor at den dør, kanskje den utvikler seg til en ukontrollerbar kreftcelle. Her er det første å foretrekke.
Så til poenget: En slik feil i en reparasjonsmaskin kan gå igjen i visse familier. Et gen som heter MLH1 (mutert L-homolog 1: ikke spør…) og sitter på kromosom nr. 3, er mutert (endret) hos noen. Denne mutasjonen kan gå i arv innen familien. Den rammer mismatch-reparasjonsmaskineriet, slik at visse kopieringsfeil i arvestoffet ikke blir rettet.
Når jeg snakker om maskiner og maskineri i cellene, betyr det klumper av helt spesielle proteiner satt sammen på helt spesielle måter, og som utfører helt spesielle oppgaver. Tenk deg flere modelleire-klumper i ulike farger klemt sammen. Det er utrolig fascinerende å vite hvordan dette skjer, og enda mer fascinerende når vi innimellom kan se det skje i levende live, ved at dyktige forskere har gjort lure triks med avansert utstyr og merking. Maskinene er for så vidt enkle, de gjør jobben sin, basta. Finner de et sted å binde seg, binder de seg. Finner de en dobbelttråd de kan splitte, splitter de den. Det er omkringliggende forhold og faktorer som gjør at maskinene gjør jobben sin DER de skal og NÅR de skal. Så sant de fungerer som de skal. For også de proteinene som denne maskinen er sammensatt av, har plantegninga si liggende i et gen. Og er det feil på tegninga, altså mutasjon i genet, blir proteinet også feil. De fleste feilvareproteinene blir fjernet av egne systemer for denslags, men noen slipper altså gjennom kvalitetskontrollen.
Et feilvare MLH1—protein, på grunn av en mutasjon i MLH1-genet (gennavn skrives alltid i kursiv for å skille dem fra proteinene som heter det samme), lager ugreie. Det fører til noe som kalles arvelig ikke-polyppøs kolorektal-cancer (hereditary nonpolyposis colorectal cancer, HNPCC). Altså arvelig disposisjon for en kreftform i tykktarm eller endetarm som ikke danner polypper først. Men denne genfeilen kan også gi andre krefttyper: i livmor, eggstokk, magesekk, spyttkjertel, hud…. og i urinveiene. Inkludert blære. Eksempelvis.
Ikke bli søvnløs om du har fått vite at en onkel har fått tarmkreft: det er bare rundt 5% av tarmkrefttilfellene som er av typen HNPCC. Men den er vond. Gjennomsnittlig alder ved første kreftdiagnose er 44 år for denne gruppen, mot 64 år for tarmkreft generelt. Og de som rammes får av og til ikke bare en, men to og tre og fire, helt opp til seks kreftformer i kroppen har blitt meg fortalt.
Snakk om å være utsatt. Velg dine foreldre med omhu.
En norsk fagartikkel om DNA-reparasjonsfeil ligger her.
Lyst til å se tegnefilm om dette? Trykk her.