Simon Simonsen
Forelæsninger
Working paper
”Genetik, reduktion og videnskabsteori”
Definition af begrebet genetisk
Sahotra Sarkar: Genetics and Reductionism, 1998.
D1: call a trait “genetic” if and only if its occurrence is best explained on the basis
only of the properties of genes(specific alleles at specific loci). p.181
Denne definition giver mulighed for at gener ikke er den bedste forklaring,
eller slet ikke kan give nogen forklaring.
D2: Et træk kan kaldes genetisk hvis og kun hvis:
(i) the trait is under control of a few loci;
(ii) the traits always (that is, in all populations) shows high expressivity; and
(iii) the immediate products of the alleles at these loci form part of the
biochemical characterization (that is, description at the biochemical level) of
the trait. p182
Er betingelserne (i) og (ii) overholdt betyder det at trækket er delvis under
genetisk kontrol, er også betingelse (iii) overholdt kan man tale om at
trækket er genetisk.
N1-2: polygenetisk <> genetisk p.185
1 T1: ...reduction is a more complicated concept(and procedure) than what even most
contemporary reductionists and antireductionists assume. p.189
Klassisk genetik
Sahotra Sarkar: Genetics and Reductionism, 1998.
N1-2: Den kvantitative genetik(heritability analyse) <> den klassiske genetik eller den
præmolekylære genetik (Mendelske genetik) (Det er særligt transmissionsgenetikken,
og ikke cytogenetikken Sarkar forholder sig til)
T1: Genetikken hviler ikke overvejende på heritability-analyser, men på en lang række
andre analysemetoder der gør heritabilityanalyserne irrelevante. p.101
T2: Det epistemiologiske udgangspunkt er bedre for den klassiske genetik, end for den
kvantitative genetik, men den klassiske genetik anvendes med moderation.
T3: Udviklingen af relevante analyse metoder blev ifølge Sarkar igangsat med
Mendel. Versuche über Pflanzenhybriden. in - Verhandlungen des naturforschenden
Vereines in Bruun, 1866, nr. 4 pp.3-44. p.101
EMendel: Ærtens træk er bestemt af et par af gener(idag alleler). Hvert gen i et par var et
af to mulige typer. Disse “gener i par” fulgte en række love ved transmission fra en
generation til en anden. Lovmæssigheden består i at hvert del af parret, blev
transmitteret uafhængigt. Dominante træk var dem der bestod af ens eller forskellige
“gener i par”, hvorimod recessive træk var kontrolleret af ens ”gener i par”. p.101
2 Kvantitativ Genetik
-Den før-mendelske genetik.
Fremstilling.
Sahotra Sarkar: Genetics and Reductionism, 1998.
N1-2: Den kvantitative genetik <> den Mendelske genetik
T1: Denne type reduktion er den vi tidligere(kapitel 3) kategoriserede som svag
reduktion, som var karakteriserede ved at være et forsøg på at forklare en organismes
fænotype træk fra en genetisk basis ved hjælp af egenskaber ved arven.
T2: Kvantitativ genetik(kapitel 4) er en type reduktion hvor man forklarer fænotype
fænomener fra genotype fænomener, uden nogen specifikke antagelser om typer af
alleler eller organisationen af loci.
T3: Den historiske baggrund er bla. biometrien(Galton ca. 1890).
T4: Mislykket forsøg på sammensmeltning af den kvantitative genetik og den
mendelske genetik fra 1900 til 1930.
D1: De kvantitative genetiske “heritability”-analyser er “analyser af arven i sig selv”
N3-4: H-“heritability”-analyser <> h-“heritability”-analyser
D2: h-“arv” er snæver arvelighed.
E1 på D2: Arvelighed i “snæver” forstand, har værdi for forskellige
forædlingsprogrammer for planter og dyr.
3 D3: H-“arv” bred arvelighed.
Kvantitativ Genetik
-Den før-mendelske genetik.
Vurdering.
Sahotra Sarkar: Genetics and Reductionism, 1998.
T1 - konklusion: ...the continued pursuit of H is guided, at least to some extent, by
noncognitive, especially, political factors. p.92
A1: H-analyserne har været fokuseret på psykologiske adfærdsmæssige træk og ofte
været udført af socialforskere. Humangenetikere(E: Haldane) har istedet lavet
traditionelle segregationsanalyse og linkageanalyse. p.93
A2: The traits for which H continues to be pursued often include those carrying social
judgements. E: Bouchard(1990, 1994) religiøsitet, IQ, åbenhed. p.93
A3: Arbejdet med H og IQ her gentagne gange(1970, 1990) dannet baggrund for at
argumentere at bestemte etniske grupper har mindre intelligens. p.93
T2: h-“heritability”-analyserne eller H-“heritability”-analyserne har en meget lille
værdi, og vi må istedet tage udgangspunkt i den mendelske genetisk to klassiske
analysermetoder: segregationsanalyse og linkageanalyse.
Moderniseringen af Mendels genetik
Sahotra Sarkar: Genetics and Reductionism, 1998.
4 T1: Den moderne genetik er baseret på Mendels grundlæggende indsigter, og har især
været optaget af skabe en mere sofistikeret statestik for at udbygge Mendels
udgangspunkt. p.104
T2: De regler der bliver reduceret tilbage til i den moderne genetik er Mendels love,
med modifikationer og tilføjelser. En central antagelse er at gener kan forklare træk,
men ikke omvendt. pp.101-102
Dmodel-fitting: Vi fremstiller en model for gentransmissionen, der inkluderer et spefikt
antal loci og et bestemt antal alleler på hvert af disse loci. Antag at de træk, som er
undersøgelsens omdrejningspunkt, er styret i et eller andet omfang af de førnævnte
loci og alleler. Derefter tester vi modellen idet vi oberverer om den faktiske
gentransmissionen stemmer overens med modellen. Er resultatet en falsifikation
prøver vi med en ny model. Ved verifikation er det sandsynliggjort at modellen kan
forklare de pågældende træk og disse træk er i den forstand genetiske(genetisk
reduktion). P.102
N1: Genetisk reduktion(genetisk forklaring) <> genetisk reduktionisme
Dgenetisk reduktionisme: 1. Genetiske betingede forhold er allestedsnærværende og vi skal
søge genetiske forklaringer (genetiske reduktioner) på alle disse forhold. 2. Gener kan
forklare alle væsentlige fænotypetræk en organisme har: fysiske, sociale,
psykologiske og mentale. p.103
Den Mendelske genetik
D1: Mendels 1. lov: For hvert individ gælder det at hvert af de to alleler på deres locus
deler sig til hver sin celle med lige muligheder. Eller udtrykt på en anden måde: allele
gener skilles.
5 D2: Mendels 2. lov: De allele par på forskellige loci ordnes uafhængigt af hinanden.
Eller udtrykt på en anden måde: Ikke allele-gener kombineres frit.
(Ikke universelt gældende)
T1: Hver af Mendels to love muliggør to adskilte reduktionsmuligheder:
segregationsanalyse og linkageanalyse.
N1: Segregationsanalyse: “the law of segregation of alleles” muliggør brugen af
stamtavler til at begrunde genetiske forklaringer af arv.
E1: Hæmofili - medfødt blødersygdom som skyldes mangel på en
blodstørkningsfaktor. Rammer næsten udelukkende mænd. p.114
N2: Linkageanalyse: “the law of independent assortment” (Mendels 2. lov)
T2: Mange nye teknikker siden 1980'erne. Nye arvegange er fundet og gamle
revideret. Fx er den cytoplasmatiske arvegang et eksempel på et opgør med Mendels
love.
A1: Mendels love er statistiske og konklusioner fra dem må derfor også være
statistiske.
T3: I modsætning til Kap.4 hævdes det her ved denne reduktions type at genotypen er
hierarkisk organiseret(organisation mellem loci og alleler), men der hævdes ikke
noget om at det er en faktisk fysisk organiseret struktur.
Molekylær reduktion
Sahotra Sarkar: Genetics and Reductionism, 1998.
6 N1-2: Genetisk reduktion(kap. 5) <> fysisk reduktion(kap. 6)
N3-4: Genetisk reduktionisme <> fysisk reduktionisme
Tfysisk reduktionisme: Det er en tese om relationen mellem fysik og biologi. Fysisk
reduktionisme er ikke nødvendigvis en tese om at generne er det primære. Den
fysiske reduktionisme har været en succes.
Dgenetisk reduktionisme: 1. Genetiske betingede forhold er allestedsnærværende og vi skal
søge genetiske forklaringer (genetiske reduktioner) på alle disse forhold. 2. Gener kan
forklare alle væsentlige fænotypetræk en organisme har: fysiske, sociale,
psykologiske og mentale. p.103
N5: Den genetiske reduktionisme fører til at man satser på DNA fordi det specificerer
allelerne mere end noget andet molekyle. Derfor er DNA sekvensen kommet i fokus.
Det største projekt for denne opmærksomhed er HGP som er det største forsøg på at
kortlægge det man formoder repræsenterer den menneskelige DNA sekvens.
Molekylærbiologi
og
Molekylærbiologisk genetik
Molekylærbiologi
1850 Fysisk reduktion i biologien startede
7 1920-30'erne Pauling: kemisk bindings teori reduceres til kvantemekanik
1960'erne Mange makromolekyler blev kendt
Molekyærbiologisk genetik
1902-3 Boveri og Sutton opdager at kromosomerne er arvematerialet
1910-11 Morgan opdager at arven er kønsbunden
1910-20 Morganskolens opdagelse af bananfluens linære loci-orden
1927 Muller’s opdagelse af at bestråling kan medføre mutationer
1941 Beadle og Tatum opdagede at individuelle gener er ansvarlige for produktionen
af individuelle enzymer
1944 Avery, MacLeod og McCartys opdagelse af at DNA var det primære genetiske
materiale
1953 Watson og Crick: dobbelt helix modellen af DNA
Forskellen på biologi og genetik
Sahotra Sarkar: Genetics and Reductionism, 1998.
T1: HGP fører til at vi tror at al biologi er genetik
8 N1-2: Biologi <> Genetisk
E1: Crazy gunman terrorized hostages in a bar in Berkeley, p.180. Editorial fra
Science: D. E. Koshland, The Rationel Approch to the Irrationel, in Science, nr. 250,
p.189, 1990.
A1 på E1: Biologisk -> arveligt -> genetisk
A2 på E1: Linie 7-9: Handlinger kan og bør også forklares biologisk
Linie 10: Biologi er arv
Linie 11-14: Arv er HGP-projektet
T2: Der er forskel på biologi og genetik
A3 på T2: ...even if it is demonstrated that there is demonstrated that there is some
(biological) mechanism be which different morphological properties of the brain lead
to different sexual behaviors or orientations(for instance, in humans), all that it would
establish is that these sexual behaviors are biological. It would not, by itself, establish
that they are genetic: the morphological development of the brain could well be due to
a myriad of enviromental factors...p.178
Neodarwinismen
Jesper Hoffmeyer: Evolution, økologi og historie, 1980. Kapitel 1
N1-2: Neodarwinisme <> økologi
T1-2: “survival of the fittest” <> Darwins økologiske forklaringer
T3: Neodarwinismen er et af biologiens centrale paradigmer
9 D1: Neodarwinismen (den syntetiske teori om organisk evolution): er en biologisk
teori der hævder at det er muligt på matematisk grundlag, at vise at evolutionen kan
forståes udfra populationsgenetikken. Teorien tilskrives især J. B. S. Haldane og er fx
præsenteret i “The Causes of Evolution”, London 1932.
D2: Neodarwinismens principper(J. Huxley, Soviet Genetics & World Science,
London, 1949):
1. Næsten alle arvelige forskelle mellem individer følger de mendelske love
2. Alle forandringer i den arvelige konstitution er mutationer.
3. Evolutionære forandringer skyldes overlevelsen af muterede gener.
Skadelige mutationer er blevet sorteret fra, medens nyttige er blevet
farvoriseret.
4. De små ændringer er de vigtigste. De skaber den kontinuerlige evolution.
T4: Biologisk hierarki
Biologisk hierarki:
...
Gener
Kromosomer
Genotyper
Fænotyper
Populationer
Økosystemer
Biosfærens biokemiske kredsløb
…
Teorier om arv og miljø
10 Claus Emmeche: Information i naturen - fra gener til organismer, 1988, pp.101-104.
1. Genetisk determinisme.
Det genetiske niveau bestemmer organismen. Miljøet spiller ingen rolle.
2. Enviromentalisme.
Det genetiske har meget lidt at sige i forhold til fænotypen.
3. Empirisme.
Det skal afgøres fra sag til sag, fx ved observationer af variationen i faktiske
populationer. Herefter kan man bruge statistiske midler til at bestemme
komponenterne af arv og miljø. E: den kvantitative genetik, behavioristisk
psykologi i forhold til IQ.
4. Interaktionisme.
Grundlæggende influerer både “arv” og “miljø” altid markant på et givet
træk. Der vil altid være en interaktion mellem genetiske og miljømæssige
faktorer.
5. Konstruktionisme.
11 Hverken “arv” eller “miljø” kan betragtes som faktorer. I stedet må hele
organismen anskues som et udviklingssystem, hvor der konstant skabes nye
udviklingsstrukturer og dermed nye arve og miljø faktorer. E:
cellediferentiering.
Denne teori arbejdes der efter inden for embryologien.
E: Hoffmeyers biologiske hierarki.
Biometri
N1: Store empiriske undersøgelser
E1: Vægt og højde hos mennesker
E2: Antallet af blade på træer
T1: For E1 og E2 gælder det at de er “nomalt distribueret”
T2: Biometrikerne sammenlignede forældre, børn, søskende, kusiner og fætre
T3: Law of ancestral heridity
T4: Forsøg på at sammentænke boimetri(kvantitativ genetik) og klassisk
genetik(mendelsk genetik)
A1: Biometrien T1-3 kan udledes udfra Mendels love (Fischer)
Reduktion
12 T1: Reduktion som videnskablig strategi har i mange tilfælde været en succes. Sarkar
1998 p.16
E1: Maxwells elektromagnetiske teori. Denne teori var en implicit reduktion fra
geometrisk optik til fysisk “optik”.
E2: Helmholtz havde delvis succes med at fundere biologien på fysikken.
T2: Reduktion som videnskablig strategi var et af elementerne i den logiske
positivisme. Sarkar 1998 p.16
Reduktion
Tre reduktionsprincipper(Sarkar 1998 pp.43-44):
1. Fundamentalisme:
For at forklare et x-område af virkeligheden må vi bruge faktorer fra et yområde af virkeligheden. Forklaringen af x-områdets træk er et resultat af
reglerne/lovene i y-området.
2. Abstrakt hierarki:
Et x-område af virkeligheden indgår i et hierarki og forklaringer af et xområdet sker på laverer områders præmisser. E: de genetiske regler er mere
fundamentale end de regler der gælder for fænotyper.
3. Rumlig hierarki:
Hierarkiet som er nævnt i det forgående reduktions princip skal være et
rummeligt hierarki. I det forgående princip er der ikke sagt noget om
hvordan interaktionen lavere elementer af hierarkiet forgår, men når
13 hierarkiet gøres rumligt bliver interaktionerne defineret af de kendte rumlige
interaktioner. Dvs. de fysiske, kemisk og makromolekylære bliver definitorer
af virkeligheden.
De tre reduktionstyper de senere kapitler handler om:
(Sarkar 1998 p.44-45)
1. Svag reduktionisme(kap 4): princip 1
2. Abstrakt hierarkisk reduktion(kap 5): princip 1 & 2
3. Stærk reduktion(kap 5): princip 1 & 2 & 3
Sammenblandning af reduktionstyper
Sahotra Sarkar: Genetics and Reductionism, 1998.
T1: The proponents of the HGP have promissed many advances in biology and
medicine. They have largely relied on the succes of molecular biology - the power of
molecular explanation - to justify their faith and to convince political agencies
responsible for the disbursement of public funds. p.174
A1: Succen for den fysiske reduktionisme er blevet brugt til at retfærdiggøre genetisk
reduktionisme. Det er en forkert sammenblanding af forskellige typer reduktion.
p.174
14 T2: It is unlikely that the HGP will deliver on almost any of its promises, scientific or
medical. p. 174.
15