Den 2 oktober 2021 gratulerar nuvarande och tidigare kollegor vid Institutionen för molekylärbiologi (och institutioner som uppgått i desamma) Professor emerita Marianne Rasmuson på sin 100-årsdag. Professor Rasmuson är fortfarande aktiv inom sitt ämnesområde, vilket är genetik. Hon blev utnämnd till professor vid nuvarande teknisk-naturvetenskapliga fakulteten 1979 och hon är sedan 1980 ledamot i Kungliga vetenskapsakademien. Professor Rasmuson är en fantastisk förebild för oss ämnesspecialister. Hon har visat att man kan behålla sitt nyfikna intresse för ett vetenskapsområde levande genom livet och bidra till ny kunskap och insikt i samhället, även efter den formella anställningen avslutats. Som ett exempel på detta har vi nu möjligheten att läsa en ny essä om genetikens historia. Vi önskar Marianne en särskilt trevlig födelsedag och fortsatt god hälsa.
BildÅsa Rasmuson-Lestander
Ärftlighetsforskningen tog på allvar sin början år 1900 med återupptäckten av Mendels lagar. Namnet genetik fick ämnet från de förmodade faktorerna bakom arvet som snart kom att kallas gener. Genen i sig förblev dock länge en abstrakt faktor. Genetiken växte och förgrenade sig under århundradets första hälft. Intrikata korsningar och detaljerade studier av varianter som kan iakttas i avkomman hos modellorganismer som Drosophila och majs var vägen till nya upptäckter.
I dag har molekylära metoder och tekniska framsteg helt förändrat forskningsinriktningen. Genen materialiserades som en sekvens i DNA-spiralen med känd struktur och funktion, möjlig att kopiera, förflytta och modifiera. Framgångarna har varit imponerande, men de insikter som ackumulerades innan molekylärbiologi och datorisering intog scenen har inte varit betydelselösa. Under den långa tid som förunnats mig att följa utvecklingen har jag funderat en del på de vägar forskningen tagit. Här vill jag framhäva tre områden som initierades tidigt och utvecklats till helt nya dimensioner.
De tidiga genetikerna valde att studera tydliga och distinkta varieteter hos växter och djur. Mendels släta och skrynkliga ärtor och bananflugans ögonfärger är tidiga exempel. Men mycket av variationen inom en art är ju av annat slag; en flytande övergång från minimum till maximum i fråga om storlek, mängd eller intensitet. Redan tidigt stod det klart att mendelska gener kunde orsaka även sådan variation men att situationen kompliceras av ett stort och okänt antal samverkande gener och därtill även miljöpåverkan. Det krävdes speciella statistiska metoder - variansanalys - för att fördela variationen på skilda komponenter. Rätt analyserad kan genetiska faktorers betydelse separeras från miljöinflytanden och delas upp efter sitt sätt att verka. Arvets totala inflytande, den så kallade heritabiliteten, är avgörande inom växt- och djurförädling och har skärpt vår förståelse för den oerhörda mängd gener som påverkar variationen. Inom medicin och beteendeforskning har hundratusentals DNA-varianter testats hos tusentals individer för att hitta sekvenser som är betydelsefulla för kroppslängd, intelligens och komplexa sjukdomar som cancer, autism och schizofreni.
Principerna för geners och genotypers fördelning i en population med fri förökning angreps först rent teoretiskt. Effekten av olika sorters påverkan som selektion, inavel, mutationer och individantal fastställdes tidigt i matematiska termer men kunde inte bekräftas i naturen på grund av bristen på distinkta varierande egenskaper. Detta avhjälptes först sedan molekylära metoder avslöjat en uppsjö av dold variation hos alla slags organismer. Då öppnades nya möjligheter för analys av den biologiska variationens fördelning inom arter och hur populationer anpassar sig genom att anamma mutanter och utbyta gener. Mänsklighetens spridning över jordklotet avspeglas i nutida populationers genfrekvenser. När dessa data nu kompletteras med DNA-studier av våra fossila föregångare ända tillbaka till neandertalarna kan vi åtminstone glimtvis spåra vårt ursprung.
Mutationer - språngvisa slumpartade förändringar av gener – iakttogs tidigt och deras uppkomst blev föremål för många spekulationer. Trots att de flesta studerade mutanter försämrade livskraften stod det klart att det även måste finnas nyttiga och helt likgiltiga eller neutrala förändringar. Teoretiska studier av de neutrala mutanternas vidare fortlevnad visade på en viss sannolikhet för att en sådan mutant kan slå ut tidigare alleler och fixeras i genomet. I en evolutionär tidsskala bör grenarna i ett släktträd ansamla egna varianter, fler ju längre tid de varit separerade. Det är möjligt att förutsäga tiden för sådana utbyten, vilket öppnar möjligheter att tidsbestämma evolutionära skeenden. Eftersom mutationsbenägenhet varierar mellan gener kan långsamt eller snabbt muterande gener användas för olika tidsskalor, från livsformernas tidiga förgreningar till mer närliggande släktforskning.
I dag har de gamla forskningsfrågorna tappat mycket av sin aktualitet. Med facit i hand har många spekulationer bekräftats. Forskarna har blivit beroende av kostsamma tekniker viket förenat dem i teamwork. Redovisade resultat har nu alltid en stor mängd medförfattare. På så vis har genetiken kunnat erövra nya domäner. Men framstegen beror fortfarande - som den alltid gjort - på en kombination av nya perspektiv, kritiskt prövande och idogt arbete. Vart det leder är lika ovisst i dag som det var för pionjärerna att förutse dagens forskningsfält.