Två stora teknologier som formar vårt samhälle är gentekniken och datatekniken; att de råkade utvecklas samtidigt är en händelse som kan se ut som ett olyckligt sammanträffande. Naturligtvis hade framstegen på mikrobiologins område inte varit möjliga utan datorer, men vad som har hänt är att datorerna och de tankemodeller som utvecklats i samband med dem har blivit den metafor genom vilken vi förstår generna och i förlängningen människan som helhet. Det ser ut som om informationsteknologin har blivit en mall för biologin.
Man kan se denna utveckling som två växande kurvor på en tidsaxel: datatekniken ökar stadigt i betydelse från 60-talet, gentekniken börjar växa under 70- och 80-talen. Följer man dessa två kurvor bakåt leder båda till mitten av 1940-talet. Vid denna tid började man konstruera de stora elektroniska räknemaskiner som var datorernas föregångare. De första modellerna var helt enkelt ett slags miniräknare (om än större: Mark I, byggd vid Harvard 1944, var 15 meter lång och vägde 35 ton),
konstruerade för de fyra räknesätten och inget mer. Pionjärer inom informationsteknologin, som den brittiske matematikern och kryptoanalytikern Alan Turing, föreställde sig däremot en maskin som inte var begränsad till addition och multiplikation, en maskin som skulle kunna hantera vilket slags information som helst. En förutsättning för det var att man gjorde skillnad på hårdvara och mjukvara, att man separerade maskinens tekniska konstruktion från den information den hanterade och det program som styrde den. I en uppsats från 1946 beskrev den ungersk-amerikanske matematikern John von Neumann principerna för en sådan maskin. Här blev programvaran viktigare än maskinen; den första datamaskin som fullt ut konstruerades efter von Neumanns principer var Edvac, byggd vid University of Philadelphia 1949. Det som verkar självklart i dag var något som informationsteknologins föregångare var tvungna att utarbeta steg för steg, men när tankemodellen hårdvara/mjukvara väl är färdigutvecklad och visar sig fungera
utmärkt inom ett område blir det lockande att försöka applicera den även på andra områden. Den förvandlas till en metafor: människan är alltid intresserad av att hitta nya, spännande metaforer för vad hon är.
Samtidigt gjordes viktiga upptäckter inom biologin. Sedan början av 1900-talet hade man känt till att arvsanlagen lagrades i cellkärnans kromosomer, men man förstod inte hur; 1944 visade tre amerikanska forskare, Avery, McLeod och McCarthy, att den genetiska informationen är lagrad i DNA-molekylen. 1953 insåg Watson och Crick att DNA-molekylen var uppbyggd som en spiralvriden stege. ”Stegpinnarna” var en kod som innehöll instruktioner för hur proteiner skall sättas samman. Därmed var grunden lagd till gentekniken, och till att man började tala om biologiska varelser i termer av kod och information. 1961 knäckte Marshall Nirenberg den första ”bokstaven” i koden, och steg för steg lärde man sig förstå hur cellen läser och kopierar denna information. 1977 lästes den första organismens gener (ett
virus), 1989 den första människogenen, och 2003 avslutades Hugo-projektet: man har nu läst hela människans DNA.

De tankegångar som informationsteknologins föregångare utvecklade har blivit en del av det allmänna medvetandet. Vi har lärt oss att det är informationen som är det väsentliga i ett system, allt annat är sekundärt. Det här är en tankemodell som ser ut att stämma perfekt in på generna. De är programvaran, vi är hårdvaran, som gör som den blivit programmerad. DNA-koden är det styrprogram som löper inuti varje cell, färdigskrivet från början: där står det hur en hand byggs upp, vem som riskerar att dö i hjärtinfarkt och, om man skall tro allt som står i tidningarna, till och med vilken politisk läggning vi kommer att få (”Some politics may be etched in the genes”, New York Times, 21 juni 2005). I båda fallen är koden det centrala, om den skrivs med binära ettor och nollor eller med DNA-kedjans ATGC är irrelevant. Och informationsteknologin har lärt oss hur man handskas med kod: klipp ut, kopiera,
klistra in. Sedan början av 70-talet har vi kunnat klippa ut och klistra in DNA-sekvenser med hjälp av enzymer.
Det här sättet att tänka sig människan, som en biologisk maskin styrd av genernas programvara, har vunnit stor spridning de senaste årtiondena. Öppna valfri populärvetenskaplig bok i pockethyllan, så finns det där. Vi har lärt oss säga ”det ligger i generna” som en förklaring på allt från kriminalitet till... tja, vad som helst. Det här sättet att tänka har fått en hel del kritik för att det inte utgör någon trevlig människosyn, men vad många inte vet är att det inte bara är orättvist mot vår självbild, det är lika orättvist mot generna. Gener fungerar inte på det här sättet. Relationen mellan en levande organism och dess gener är betydligt mer komplicerad än relationen mellan min dator och Windows XP. Och ju mer mikrobiologerna lär sig om generna, desto mer komplicerade blir de.

För några år sedan trodde forskarna att de hade det klart för sig. Människokroppen byggs upp av omkring 100 000
olika sorters proteiner och människans DNA ansågs innehålla 100 000 gener. Det var en enkel, tydlig modell: ett protein motsvaras av en gen, som innehåller instruktionen för hur proteinet byggs upp. Om genen är ”på” tillverkas proteinet, om den är ”av” tillverkas det inte. Den här modellen leder lätt till att man föreställer sig generna som en lång rad separata strömbrytare, som kontrollpanelen på en fabrik. Och när vi väl lärt oss vad var och en av strömbrytarna gör kan vi stänga av ett par av dem och knäppa på en annan utan att det påverkar de övriga, tänker vi.
I själva verket har vi betydligt färre gener, enligt de senaste uppskattningarna omkring 20 000-40 000. Hur kan 20 000 gener ge 100 000 proteiner? När cellen skall tillverka ett protein kopieras flera separata sekvenser ur DNA-kedjan och sätts ihop med varandra, som när man klipper en film och kastar bort ovidkommande scener. Det säger sig självt att man kan klippa en film på mer än ett sätt. De olika delsekvenserna från DNA-kedjan kan fogas
ihop i flera kombinationer, som var och en utgör en ny kod. Instruktionerna för att bygga upp ett protein är inte en färdigskriven, sammanhängande sträcka av DNA-kedjan utan kan bestå av upp till 50 delar; den kontrollapparat som sköter hopklippningen är lika viktig. Redan här börjar man ana att den där bilden av generna som en rad strömbrytare inte riktigt håller.
Och om man lämnar populärvetenskapens värld och plockar upp en kursbok för en mikrobiolog blir det ännu mer komplicerat. Låt säga att man vill ta reda på något som förefaller enkelt, inte hur generna avgör folks politiska sympatier eller så, utan bara hur genen för blå ögon fungerar. Man kommer inte att hitta någon sådan gen. I stället hittar man något som vid första anblicken ser ut som en snårskog. En härva av gener som påverkar varandra som dominobrickor, gener som aktiverar eller stänger av andra gener, som i sin tur får cellen att producera ett ämne som hämmar eller stimulerar tillverkningen av ett annat ämne som - jag förenklar lite här
- i slutändan ger de där blå ögonen. Ett flödesschema över hur det går till finns i kursboken; det är en rätt imponerande syn. När man ser det förefaller tanken att instruktioner om någons politiska sympatier skulle kunna färdas genom det där flödesschemat fullständigt absurd.

Bilden kompliceras ytterligare av att varje gen, varje dominobricka i den här kedjan av reaktioner, kan ingå i flera olika sådana kedjor, med olika uppgifter varje gång. I stället för strömställare på en kontrollpanel är det rimligare att föreställa sig gener som ett nätverk: försök lyfta upp en gen, och en stor del av nätverket följer med. Även om man bortser från de etiska konsekvenserna av genmanipulation borde de rent tekniska konsekvenserna av att ge sig in och manipulera ett sådant nätverk få oss att ta det lugnt.
Och hur vet cellen som sätter igång den här långa kedjan som leder till blå ögon att den är just en ögoncell och inte en levercell? Jo, på grund av ett omfattande signalsystem som reglerar vilka gener som aktiveras
i vilka celler. Utan ett sådant signalsystem vore DNA-koden oanvändbar. Här kommer omgivningen in i bilden, det vill säga miljön. Generna styr kroppens utveckling samtidigt som kroppen och yttre signaler styr vilka gener som aktiveras, i ett ömsesidigt samspel. Tillgången till ett visst slags näring får en bakterie att aktivera de gener som behövs för att tillverka de ämnen som krävs för att bryta ner näringen; tar näringen slut stängs generna av och andra gener kopplas in. Det viktiga är alltså inte bara vilka gener man föds med utan vilka som aktiveras. Att kunna läsa människans arvsmassa var bara toppen på isberget, det stora, heta forskningsfältet just nu är epigenetik, att förstå det system av impulser och feedback som reglerar genernas aktivitet. Man vet nu att inte ens hos enäggstvillingar är exakt samma gener aktiva: beroende på skilda intryck från omvärlden kommer deras genetiska aktivitet med tiden att skilja sig allt mer åt. Istället för en enkelriktad orsak-verkan-linje från DNA-kod till
färdig människa har vi ett nätverk av inre orsaker och verkningar som samspelar med ett nätverk av impulser från omvärlden. I denna härva av ömsesidiga influenser upplöses frågan om arv eller miljö och i stället börjar människan framträda, sådan hon verkligen är. Och hon är inte enkel.

Därmed är vi tillbaka till de metaforer med vilka vi förstår oss själva. Vill vi motverka en förenklad, deterministisk bild av människan borde generna vara ett utmärkt argument. De visar att hon är mer komplicerad än vi anat, omöjlig att reducera till de korta förklaringar vi så gärna återfaller till. Istället har de kommit att stå för motsatsen. Vi vill så gärna att generna skall bekräfta en fördomsfull bild av människan - han är född alkoholist, hon är född att vara deprimerad - att det inte verkar spela någon roll att de inte fungerar på det sättet. Jag frågade en gång en forskare på Karolinska varför inga mikrobiologer går ut i medier och förklarar hur gener egentligen fungerar. Det är ingen idé, svarade han.
Vi har
en ständig, i alla tider lika stark tendens att reducera människor till födda vinnare och födda förlorare; vetenskapliga resultat används för att bekräfta denna uppfattning, oavsett om de passar för det eller inte. Till det kommer, tror jag, är att vår bild av generna influerats av tankemodeller från informationsteknologin, där koden alltid står i centrum. Man kan spekulera över vad som hade hänt om de upptäckter som ligger till grund för genetiken hade kommit några årtionden senare, när informationsteknikens metaforer inte längre var nya och spännande.
Vilka metaforer vi använder för att förstå oss själva är inte likgiltigt. Tänker man sig generna som en rad okomplicerade strömbrytare vill man snart börja leka med de där strömbrytarna. Jag minns ett förslag om att vi skulle kunna få kvinnor att producera insulin och andra medicinskt användbara ämnen i bröstmjölken. Man behövde bara ställa om ett par strömbrytare så skulle kvinnan bli en nyttig mjölkko för läkemedelsindustrin. Och ser man människan som
styrd av ett genetiskt dataprogram, färdigskrivet redan vid befruktningen, blir hon en varelse som inte går att ändra på, opåverkad av omgivningens uppmuntran eller förakt. De vetenskapsmän som studerar gener har lämnat den här förenklade bilden bakom sig och det borde vara dags att vi andra också gör det.

(under strecket 13/10 2005)