55. Kaalin salaisuus

Keräkaali, kyssäkaali, parsakaali, kukkakaali, kiinankaali, punakaali, ruusukaali, kurttukaali ja lehtikaali ja varmaan vielä monia muitakin niitä on. Ja ne kaikki ovat saman kasvilajin lajikkeita. Tämä alkuperäinen kasvi (Brassica Oleracea) on sinappi-kasvi ja sen siemenistä voidaan tehdä sinappiakin. On toinenkin sinappikasvi, keltasinappi (Sinapis alba), ja nämä kaksi saadaan lisääntymään keskenään, vaikka niillä onkin eri määrä kromosomeja. Tämä osoittaa siis, että nekin ovat joskus olleet sama kasvi, ja että lajiutumisen myötä on tapahtunut DNA:n uudelleen järjestelyä (joka on tavanomaista ja useimmiten liittyy geneettisen tiedon häviämiseen, jonka myötä kromosomit yhdistyvät).

Kaalit ovat siis kasvimaailman 'koiria'. Erinäköisiä variantteja syntyy 'helposti'. Kaaleja on jalostettu jo ainakin pari tuhatta vuotta  ja sen jalostushistoria tunnetaan kohtuullisesti (historiaa selitetty esimerkiksi täällä: https://botanistinthekitchen.blog/2012/11/05/the-extraordinary-diversity-of-brassica-oleracea/ ).

Alla olevasta kuvasta näkee hyvin, miten jalostuksessa on jotakin kaalin piirrettä pyritty korostamaan ja saatu aikaiseksi aivan eri näköinen kasvi (ja silti se on geneettisesti sama laji).

Kaikki nämä kasvit ovat samaa lajia. Lajien luokittelu puhtaasti ulkoasun mukaan onkin usein harhaanjohtavaa. Koko lajikäsite on ihmisen keksimä, eikä vastaa sitä, mitä luonnossa on. Fossiileja nimeävät tiedemiehet eivät voi mitenkään tietää, mikä on samaa ja mikä eri lajia ulkomuodon mukaan. Tätä samaa ulkomuodon muuntelua on kaikissa kasveissa ja eläimissä. Fenotyypin mukaan luokittelu ilman genotyypin vertailua onkin pelkkää arvailua.

Kaalien DNA:ta on tutkittu luonnollisesti kovasti ja sukulaisuus on havaittu sitäkin kautta. Tutkimusten myötä tulee esille kaalien monimuotoisuuden arvoituksen selitys: epigenetiikka.

Tässä tutkimuksessa
"Brassica oleracea displays a high level of DNA methylation polymorphism"
[ Brassica oleracea osoittaa suurta DNA:n metylaatioon perustuvaa monimuotoisuutta ] 
asiaa tarkastellaan epigenetiikan kannalta. Metylaatio tässä on sama kuin epigenetiikka eli tarkoittaa niitä 'kytkimiä', joilla on aktivoitu eri DNA:n alueet kaalien eri lajikkeissa. Yleisesti kasveista on havaittu, että kymmeniä prosentteja DNA:sta voi olla vaimennettuna epigeneettisillä kytkimillä.

Tutkimuksen johdannossa todetaan mm:

"The high methylation level and polymorphism reported in this study could be related with the high structural genome plasticity already reported in the Brassica species to explain the phenotypic variability of this species."

[Korkea metylaatiotaso ja monimuotoisuus, kuten raportoituna tässä tutkimuksessa, voivat liittyä korkeaan rakenteelliseen genomin plastisuuteen, kuten aikaisemmin on raportoitu Brassica lajeihin liittyen, ja selittää ulkoasun muuntelua tässä lajissa.]

Koska käännös on enemminkin sanatarkka kuin asiasisällön selvittävä niin se kaivannee hieman avaamista. Tämä siis tarkoittaa, että tutkimuksessa havaittu epigeneettinen ohjaus vaikuttaa kaalilajikkeiden monimuotoisuuteen. Ja tämä taasen tarkoittaa sitä, että jalostuksessa ei ole saatu aikaiseksi uutta geneettistä informaatiota, vaan olemassa olevan geneettisen informaation uudelleen järjestelyä, ja geenien päälle kytkemistä ja vaimentamista epigeneettisin toimin.

Epigeneettisin toimin kasveja voidaan jalostaa nopeasti ja muutokset havaitaan muutamassa sukupolvessa. Näin taitava jalostaja saa uusia lajikkeita aikaiseksi jo oman elinikänsä aikana (eikä miljoonissa vuosissa).

Tässäkään ei ole siis kysymys mutaatioista, vaan kasvien piirteiden korostamista älykkäällä valinnalla ja näin epigeneettisten toimijoiden valitseminen seuraavaan sukupolveen. Vaikka tätä kutsutaan evoluutioksi monessa yhteydessä, ei kyseessä kuitenkaan ole kehittyminen, eli geneettisen tiedon lisääntyminen, vaan kyseessä on vain jo olemassa olevan geneettisen tiedon käsittelyä. Siis muuntelua olemassa olevan ennalta ohjelmoidun tiedon rajoissa. 

Suuri ohjelmoija on piilottanut tällaisia yllätyksiä geneettiseen koodiin ihmisen löydettäväksi.

Tässä vielä pari hyvää videota epigenetiikan mekanismeista kiinnostuneille:

Epigenetics: https://www.youtube.com/watch?v=mHak9EZjySs&index=5&list=PLD0444BD542B4D7D9

Micro RNA Gene Silencing by microRNAs

RNAi: RNA interference (RNAi): by Nature Video