Ka epigeneetika uurib pärilikkust
Geneetikas on tõusmas üheks põnevamaks teadusharuks epigeneetika, mis uurib organismide arenguprotsessi seda osa, mida ei määra otseselt geenid. Tartu ülikooli geneetikaprofessor Ain Heinaru räägib, et selle praeguseks tulipunkti tõusnud teaduse küsimustega tegelesid juba Darwin ja Lamarck, kes uurisid, kui suur on keskkonna mõju organismi arengule. Geneetikud hakkasid aga keskkonna mõjusid uurima tõsisemalt pärast seda, kui selgus, et inimesel polegi valke määravaid struktuurgeene üle saja tuhande, nagu teadusringkondades arvati, vaid ainult paarikümne tuhande ringis ehk umbes niisama palju kui korralikul autol detaile. Siis avastati, et pärilikkuse avaldumisega on lisaks geenidele seotud ka teatud valgud, näiteks histoonid ja prioonid. Need on keskkonna suhtes hästi tundlikud, võimaldavad geenidel avaneda või takistavad seda. Epigeneetika uuribki, kuidas see täpsemalt käib, kirjutab Õpetajate Leht. Kui palju inimese arengust on määratud geenidega?Ain Heinaru: "Päris otseselt geenide poolt on määratud umbes 60% inimese tunnustest. Kui võtta arvesse ka struktuurseid valke prioone ja histoone, millel, nagu öeldud, on samuti teatav geneetiline funktsioon, on inimese tunnustest ette määratud umbes kaks kolmandikku. Üks kolmandik tunnustest kujuneb keskkonna mõjul."Missugused on olulisemad keskkonnamõjurid?"Üks neist on temperatuur. Väga paljud struktuurvalgud on temperatuuritundlikud. Üks laboris aretatud äädikakärbse liik on valgete silmadega. Kui kärbsevastsete keskkonna temperatuur tõsteti katseliselt tavalise 25º C juurest 37º C-ni, koorusid need kärbsed punasilmseina. Temperatuuri mõjul tekkinud punasilmsus ja muud keskkonna mõjul tekkinud muutused järglastele üle ei kandu – juhul kui pole tekkinud mutatsioone. Saksa teadlane August Weismann püüdis seda juba 19. sajandi lõpul tõestada, tehes katse, mille käigus raiuti hiirte 21 põlvkonnal järjest sabad maha. Selgus, et 22. põlvkond sündis ikkagi sabaga. Seda nimetati irooniliseks katseks, kuid ta kummutas lamarkismi seisukohta, nagu kanduksid organismidel keskkonna toimel tekkinud uued omadused järglastele edasi.Olulised mõjurid on ka toit ja elutingimused. Enne Teist maailmasõda olid jaapanlased keskmiselt 15 cm lühemad kui praegu, sest neil oli tollal tänasest kehvem toit, mistõttu geenide potentsiaal ei saanud piisavalt avalduda. Soodsamas keskkonnas lasevad DNA-ga seonduvad valgud histoonid DNA-d rohkem lahti pakkida ja sellega saab võimalikuks geenide parem avaldumine."Kuidas on inimese silmade värvusega?"Meie kaugetel esivanematel olid kõikidel pruunid silmad, selliseks olid nad kujunenud (selekteerunud) keskkonna, peamiselt heleda valguse mõjul. Tänapäeval on aga umbes kolmandik maakera elanikest pigem sinisilmsed. Huvitav on asja juures see, et silmade värvuse, missugune see ka poleks, määrab üksainus geen, mille dominantvärvus on pruun. Muud värvikombinatsioonid on tekkinud geeni avaldumise eripäradest muutunud keskkondade mõjul."Kui vanemad teevad tublisti sporti, kas nende laps sünnib selle võrra sportlikumana?"Harjutamine võimaldab oma võimed välja arendada, kuid keskkonna mõjurite toimel tekkinud uued võimed järglastele geneetiliselt üle ei kandu. Lamarck väitis, et kanduvad, Darwin oli aga seisukohal, et organismid muutuvad loodusliku valiku, mitte harjutamise mõjul. Praeguseks on avastatud, et isegi väga pisike geenimuutus võib kutsuda esile suuri muutusekomplekse, mis selgitab mõnevõrra paremini evolutsiooniprotsessi, samuti haiguste kulgu. Aga kui sportlikel vanematel on sportlik laps, siis ikka tänu sellele, et see laps kasvab sellessamas sportlikus keskkonnas, kus tema vanemad."Kas harjutamisega omandatud alkoholism kandub järglastele üle?"Sotsiaalne alkoholism, näiteks mure või igavuse uputamine alkoho­li, geneetiliselt järglastele üle ei kandu. Kuid nagu öeldud, laps elab sellessamas keskkonnas, milles tema vanemad, ja alkoholism võib kanduda üle näiteks alkoholi tarbimise traditsioonina. Pärilik alkoholism kandub geneetiliselt edasi, kuid tänapäeva ühiskonnas on enamasti tegemist sotsiaalse alkoholismiga. Alkoholi on iga inimese organismis, ta on organismi ainevahetuse vaheprodukt ja geneetilisi mutatsioone ei põhjusta. Kuulus zooloog Juhan Aul uuris alkoholi mõju konnakullestele ja jõudis järeldusele, et geneetilisi muutusi ei tekkinud. Selles mõttes on alkohol ohutu, aga rohke tarbimise korral loomulikult ohtlik maksale ja teistele siseorganitele."Kuidas Lamarcki juurest jõuti eugeenikani?"Eugeenika on tõupuhtuse õpetus. See on humaanne püüdlus parandada keskkonna mõjul inimese geneetilist täisväärtuslikkust, kuid geneetilisi muutusi ta populatsioonis siiski kahjuks kaasa ei too. Kui korjame näiteks ühest populatsioonist meile ebameeldivad isendid välja, siis paari-kolme põlvkonna pärast on sarnased isendid seal tagasi. Populatsioon taastab oma mitmekesisuse. Enne Teist maailmasõda kasutati mitmes riigis rahvuse n-ö puhastamiseks alaarenguga inimeste steriliseerimist. Paari-kolme põlvkonna järel oli vaimse alaarenguga isendite protsent taastunud. Tasakaalus populatsioonis on umbes viis protsenti üliandekaid ja niisama palju lollikesi. Inimene ei saa seda suhet muuta. Kui Eestis Teise maailma­sõja käigus suur hulk keskmisest kõrgema IQ-ga inimesi hukati, siis 1980. aastate keskel oli meil andekate tavapärane hulk populatsioonis taastunud ja siis hakkaski Eestis üht-teist juhtuma.Homo soveticus’e loomisel lähtuti samuti Lamarcki põhimõttest, et kesk­konna mõjutused lähevad edasi järglastele. Kui vanemad olid ideoloogiliselt valel poolel, kõrvaldati koos nendega ka nende lapsed. Absurdne idee, mis sarnanes eugeenika põhimõtetega. „Puhastati” populatsiooni ebasobivast elemendist ja loodeti, et pärast seda saavad kõik õnnelikuks. Aga nii ei läinud, sest sotsiaalse keskkonna mõjul kujunenud tunnused järglastele geneetiliselt edasi ei kandu ja populatsioon taastab oma mitmekesisuse."Pedagoogile see teadmine vist erilist optimismi ei sisenda?"Geene usina sportimise, õppimise ja eugeenikaga paremaks muuta ei saa, kuid sellepärast ei maksa optimismi kaotada, sest inimese geneetiline potentsiaal on nii suur, et võime igaühest mingi erilise ande leida. Üks võib olla potentsiaalselt väga hea tisler, teine maalikunstnik, kolmas matemaatik. Kõike kõigis ei ole, aga üht või teist on igaühes alati.Kui õpilane ütleb, et ta ei oska midagi, siis pole tema eeldusi lihtsalt üles leitud. Pedagoog võiks lähtuda mõttest, et igal sõduril (õpilasel) on mingit sorti marssalikepp seljakotis. Teisalt võiks ta meeles pidada, et kõige kõrgemalgi tipul võivad olla oma nõrgad küljed. Näiteks mõni kuulus professor ei pruugi olla võimeline naelagi seina lööma, mõne valdkonna geeniusel võib olla töökoha hoidmisega sama suuri raskusi kui nn turuvarblasel. Geniaalsus võib olla seotud ka vaimuhaigusega, kunstnik võib endal kõrva ära lõigata jne. Asja seda külge on samuti vaja mõistmisega võtta.Õpetaja enda puhulgi on n-ö õiged geenid olulised – pedagoogiks sünnitakse. Kes näiteks kardab auditooriumi ees esineda, sellest head õpetajat ei saa. Sellepärast ongi õpetajakoolitusse astujatel vestlused ja testid, et selgitada välja, kellel on õpetajatööks vajalikud sünnipärased eeldused."
