Czym są geny Hox? Prawdziwa nauka używana w „Annihilation”

Zainspirowany trylogią Southern Reach Jeffa VanderMeera, nowym thrillerem science fiction Unicestwienie wplata rzeczywiste koncepcje naukowe w fabułę, a następnie włącza pokrętło cholera jasna. Jego interpretacja prawdziwych badań genetycznych pozwala na fascynujący eksperyment myślowy, nawet jeśli wynik nie jest dokładnie zgodny z kodem.

Główne spojlery poniżej dla Alexa Garlanda Unicestwienie poniżej.

Zespół naukowców bada Obszar X - tajemniczą, graniczącą anomalię środowiskową w centrum filmu - zaczynają napotykać dziwne formy życia ze zmutowanymi genomami, jak krokodyl z zębami rekina. Wśród stworzeń są podobne do topiary struktury roślinne w kształcie ludzkich ciał. Josie Radek, astrofizyk zamieszkujący ekspedycję (w tej roli Tessa Thompson), zakłada, że ​​rośliny mają ludzką postać, ponieważ zawierają ludzkie geny Hox.

Geny Hox to rzeczywista rodzina genów, które wpływają na formy ciała zwierząt, zarówno ludzi, jak i robaków. Granica wokół Obszaru X, mówi Radek, „jest pryzmatem, ale wszystko załamuje” - w tym informacje genetyczne o istotach uwięzionych w bagnie, powodując, że rośliny przyjmują cechy ludzkie.

Podczas gdy geny Hox są pociągającą koncepcją filmu science fiction, Unicestwienie reżyser Alex Garland ma wiele swobody w tym, jak naprawdę działają. Geny Hox to rodzina genów, które określają, czy segmenty embrionu przekształcają się w część głowy, klatki piersiowej lub brzucha. Określają również, gdzie na ciele ten segment będzie rósł i ustalał swoją pozycję na osi przednio-tylnej organizmu - to znaczy jego organizację od stóp do głów.

Naukowcy po raz pierwszy odkryli geny Hox podczas badania dziwnych deformacji muszek owocowych, takich jak muchy urodzone z niewłaściwie umiejscowionymi kończynami, jak dodatkowe kończyny zamiast anten. Muchy te zmutowały geny Hox, powodując zamieszanie w ich ekspresji genów.

Podczas gdy wszystkie zwierzęta mają geny z tej rodziny, nie mają takiej samej liczby: ludzie mają 39 genów Hox zlokalizowanych w czterech klastrach na różnych chromosomach, podczas gdy kurczaki wyrażają 23 geny Hox podczas rozwoju kończyny.

Żaden z nich nie występuje jednak w roślinach, co sprawia, że ​​coraz bardziej nieprawdopodobne jest, aby nawet najbardziej szaleni naukowcy mogli połączyć geny zwierzęcego Hoxa w genom rośliny, aby zmusić roślinę do przyjęcia organizacji podobnej do ludzkiej.

Jednakże rodzina genów Hox jest częścią jeszcze większej rodziny zwanej genami homeobox, które znajdują się prawie we wszystkich eukariotach - w tym co najmniej 10 klas roślin. Podczas gdy geny Hox specyficznie określają kształt przednio-tylny ciała i tam, gdzie rosną części ciała, geny homeoboxów kodują inne czynniki transkrypcyjne, które również wpływają na kształt organizmu i złożoność jego formy.

Nawet jeśli geny Hox zostały w jakiś sposób włączone do genomu roślinnego, nikt nie może powiedzieć, jaki wpływ będą miały na organizację rośliny. Podczas gdy naukowcy uważają, że ewolucyjny poziomy transfer genów pozwolił ludziom dzielić się informacjami genetycznymi z roślinami w przeszłości, nie oznacza to, że rośliny mogłyby, a nawet mogłyby rosnąć, aby dzielić nasz kształt, gdyby były pompowane ludzkim DNA.

W świecie Unicestwienie oczywiście to nie ma znaczenia - co jest spektakularne i przerażające, jeśli chodzi o Obszar X, to absolutne wypaczenie tego, co postacie uznały za prawdziwe. Obejmuje to ich własną stabilność psychiczną - i naukę jako całość.