13 maart 2017

DNA is geen tekst, en bevat geen boodschap. De Januskop van een misleidende metafoor.

woensdag 15 mrt: update
Perry Marshall 'Evolution 2.0'

Een bezoeker van mijn WDW website, Frank Visser, maakte mij attent op een boek van Perry Marshall die de eeuwigdurende strijd tussen creationisten en evolutionisten, die volgens hem in een impasse is geraakt, voorgoed wil oplossen.

Marschall is een perfect voorbeeld  van iemand die in de valkuil van de "DNA is informatie" metafoor is gevallen. Dat is de overbekende metafoor dat 'DNA een tekst is'. Die metafoor suggereert: mutaties in het DNA zijn spelfouten. Spelfouten leveren niets nieuws op. Spelfouten moeten gecorrigeerd worden. Met spellcheckers bijvoorbeeld. En er bestaan ook DNA-repair mechanismes: proofreading enzymes. Zie je wel!

In zijn review schrijft Visser:
"According to Marshall, gene mutations can be compared to typos in the text of DNA, and since typos make any text less readable, not more, he is skeptical of the neo-Darwinian thesis that mutations offer the raw material for natural selection to work on and to produce new species. Random changes into the code of DNA can only be harmful and unproductive, given this metaphor." (bron)
Dat lijkt allemaal 100% Intelligent Design, maar Perry Marschall is niet afkomstig uit die kringen. Hij is een zakenman die zich bezig heeft gehouden met reclamemaken via Facebook en Google. En daar draait het allemaal om informatie.

Maar hij maakt dezelfde denkfout als de ID-gemeenschap. DNA is géén tekst, DNA is géén boodschap. DNA is het template op basis waarvan de celmachinerie eiwitten produceert. Als er een puntmutatie in het DNA optreedt gaat er geen tekst of boodschap verloren. Er wordt simpelweg een ander aminozuur ingebouwd in het eiwit. En daardoor veranderen de eigenschappen van een eiwit. Vaak zijn die veranderde eigenschappen nadelig. Maar niet per definitie! Soms is het bijzonder voordelig. Bij informatieoverdracht in de informatica is iedere fout ook echt fout.

De metafoor heeft twee gezichten, het is een Januskop. Het is waar dat puntmutaties ernstige erfelijke ziektes kunnen veroorzaken. Maar meestal hebben puntmutaties geen invloed op het functioneren van het eiwit. En soms zijn puntmutaties gunstig. In een volgend blog zal ik daar een frappant voorbeeld van geven. Dat zal duidelijk maken waarom de "DNA is een tekst" metafoor misleidend is.

DNA wordt ook vaak vergeleken met computercode. Ook misleidend, hoewel iets minder gevaarlijk. Computercode is niet voor mensen bedoeld om te lezen. Het zijn instructies voor computermachines om uit te voeren. Dat lijkt al een beetje op het idee dat DNA instructies bevat om eiwitten te produceren. Maar één bitje ("0" of "1") fout in computercode is fataal. En dat geldt niet voor DNA. DNA is niet ontworpen om op een efficiënte manier een plant of dier te produceren. Bedenk dit: als DNA vergelijkbaar zou zijn met computercode, dan is het gecodeerd door de grootste amateur. De code is nl. in het geheel niet gedocumenteerd! Die programmeur heeft elementaire kwaliteitseisen over hoe je professioneel codeert aan zijn laars gelapt. Of zoals Daniel Dennett het uitdrukte: "the all-but-undecipherable 'spaghetti code' of the undisciplined programmers" [1]

"DNA bevat informatie", "DNA is informatie" wordt vaak gezegd. Allemaal prima, zolang je niet de conclusie trekt dat er dus Iemand moet zijn die die informatie in DNA heeft gestopt. Of Iemand die de tekst heeft geschreven. Want dan is die metafoor tot voorbij zijn breekpunt uitgerekt. Voor veel mensen, maakt die metafoor het uiteindelijk moeilijker om DNA en evolutie te begrijpen.

Helemaal rampzalig zijn uitdrukkingen  als "DNA is the book of Life" [2] en "DNA is the language of God" [3],[4].

Gisteren hoorde ik Rob van Hattum op de Paradisolezing in Amsterdam nog zeggen: "ja, dat CRISPR/Cas systeem, dat is een soort Wordprocessor"! Daar heb je het weer: 'wordprocessor' impliceert (onbedoeld) tekst die door iemand geschreven is! Ook hoor je "gene-editing tools". Ook daar suggereert 'editing' dat het om woorden gaat.

In een volgend blog meer over mutaties die iets nieuws opleveren.

Conclusie

 (dinsdag 14 maart toegevoegd)

Dat DNA wordt 'gelezen', 'gecopieerd'  en 'gecorrigeerd', de 'genetische code' wordt 'vertaald' zijn allemaal gangbare uitdrukkingen. Ook in de wetenschappelijk taal worden begrippen als 'transcriptie' van DNA (Latijn trānscrībō betekent overschrijven), 'translation' (vertaling!), mRNA (messenger-RNA = boodschapper-RNA!), 'proofreading' (een term uit de wereld van boekdrukkers!) [5]  gebruikt. Dat zijn allemaal begrippen die naar de menselijke taal verwijzen. We projecteren onze menselijke taalacitiviteiten op biochemische processen. Maar in de wetenschap hebben die begrippen een duidelijk omschreven biochemische betekenis. Over één ding zijn wetenschappers het eens: DNA wordt 'gelezen', 'gecopieerd', 'vertaald', maar niet 'geschreven'. Er bestaat géén DNA schrijfproces. Er is géén auteur.


Noten

  1. Daniel Dennett In: "From Bacteria to Bach and Back".
  2. Is DNA the Language of the Book of Life? Feb 25, 2015 ageert tegen die uitdrukkingen
  3. Francis Collins: 'The Language of God'. (Francis Collins was een christelijke wetenschapper, die titel was de grootste blunder van zijn leven!) 
  4. Hier zie je de blunder begaan en in detail uitgespeld: The Language of DNA. Het is een ID website. NB: de website heet: "Explore God"! Het is al voldoende om DNA een taal te noemen om het bestaan van God te bewijzen! Zo simpel is dat! Zie de tabel in het midden van het stuk!
  5. Als je proofreading opzoekt heb je  twee totaal verschillende betekenissen: "This article is about the detection and correction of errors in written work. For proofreading in DNA replication, see Proofreading (biology)."

3 opmerkingen:

Anoniem zei

soms zijn puntmutaties gunstig. In een volgend blog zal ik daar een frappant voorbeeld van geven.

ga je het over de C->G substitutie in het ARHGAP11A (of was het 11B... ;-) ) gen hebben? Ben benieuwd.

gert korthof zei

Die had ik niet in gedachten, maar is een zeer fraai voorbeeld van een puntmutatie die een gunstig effect heeft! Bedankt onbekende bezoeker!

bron: A single splice site mutation in human-specific ARHGAP11B causes basal progenitor amplification, Science 7 Dec 2016

Conclusie van het artikel: "Hence, a single nucleotide substitution underlies the specific properties of ARHGAP11B that likely contributed to the evolutionary expansion of the human neocortex."

Bert Morrien zei

Gert,

Mijn compliment voor de verhelderende manier waarop je de betekenis van DNA hier verwoord hebt, speciaal met betrekking tot bilologische evolutie. Dat mutaties niet nuttig of neutraal hoeven te zijn was mij al duidelijk, gezien alle narigheid die ik gedurende mijn 76-jarige leven om mij heen heb gezien met betrekking tot miskramen en aangeboren afwijkingen. Mijn partner was verpleegster bij een instelling voor geestelijk gehandicapten en wij hebben daar nog steeds contact mee, dus dan hoeft niemand mij te vertellen dat mutaties schadelijk kunnen zijn.
Hieronder zomaar een overweging waar ik vaak mee bezig ben. Filosofie van de koude grond.
Dat biologische evolutie werkt hoeft geen betoog, maar er zijn al genoeg experimenten gedaan die aantonen dat mechanische evolutie eveneens werkt. Ook daar is er geen programma wat bij iedere kunstmatige mutatie een beter of slechter resultaat oplevert, meestal is dat neutraal. Blijkbaar is biologisch DNA of het mechanische equivalent daarvan robuust, het laat zich gewoonlijk niet zomaar veranderen. Je kent ook het verhaal van Richard Dawkins over memes, ook een evolutiemechanisme maar dan met begrippen als equivalent van DNA. De vraag is of evolutie geen universeel proces is en dat leven, ja zelfs materie en het universum geen producten van evolutie zijn en of daarbij eveneens equivalenten van DNA kunnen worden aangewezen. Wat wij materie noemen blijkt uit vacuümfluctuaties te bestaan en er bestaat eigenlijk een hele vocabulaire van zulke fluctuaties, die ook nog spontaan gevormd kunnen worden (virtuele deeltjes). Vormt dat het kosmische DNA? Kosmische evolutie hoeft niet snel te gaan, er is immers aan tijd geen gebrek. Alles wat mogelijk is kan uiteindelijk realiteit worden. Wat daarvan beter, slechter of neutraal zijn is wéér een andere vraag. Is het idee dat die vraag rond mensen draait juist of is dat weer net zo'n idee als de aarde als middelpunt van het heelal? Je wéét het niet.