Seriell celledifferensiering: Intrikat designsystem (mot devolusjon)
Av Shaun Doyle. Oversatt herfra (Tilføyelser i parentes og skrift i kursiv samt understreking, ved oversetter.)

Encellede organismer replikerer som fullt funksjonelle celler, og de opprettholder cellulær integritet gjennom et system med direkte epigenetisk arv, (1) eller 'celleminne'. Noen vev i flercellede organismer sprer seg på samme måte. Flertallet av vev i voksne flercellede organismer gjør det imidlertid ikke.

Bilde 1. Blodceller (Wikipedia)

Prosessen med hematopoiesis (generering av blodceller) er et eksempel på seriecelle-differensierings prosessen.

De fleste vev i modne flercellede organismer replikerer via en metode som kalles seriell differensiering.(2) Celler går gjennom en serie differensieringsstadier når de dupliserer, og ender i en fullstendig differensiert celle, som til slutt dør og passerer ut av systemet, eller blir resirkulert av apoptose ( programmert celledød). Det er tre forskjellige typer celler i dette systemet: stamceller, en klasse som kalles 'Forbigående Amplifiserende Celler' (FAC) og fullstendig differensierte celler.

Seriell differensiering
Stamceller
De udifferensierte cellene er de eneste i denne differensieringsprosessen som er selvfornyende, dvs. de produserer datterceller som er akkurat som morcellen. Disse cellene har kapasitet til å dele og endre seg i mange forskjellige typer celler. De er også veldig viktige under embryonal utvikling, der nye celletyper kontinuerlig er nødvendig.(3) Disse stamcellene bevares relativt få i antall, og cellelinjene spredes gjennom differensieringsprosessen.

Forbigående amplifiserende celler
Døtrene til stamceller gjør mer enn bare selvfornyelse; De skiller seg ut i forskjellige typer celler. De endres imidlertid ikke til fullstendig differensierte celler umiddelbart; De endres til en klasse som kalles 'Forbigående Amplifiserende Celler' (FAC). Mens FAC-er deler seg, fornyer de seg ikke, i motsetning til stamceller. Snarere er dattercellene til FACs et trinn lenger langs differensieringsprosessen enn 'mor' cellen. Disse cellene forøker antall celler som til slutt vil bli helt differensiert fra den opprinnelige stamcellen som de startet fra.

Fullt differensierte celler
En bestemt stamcelle går gjennom en rekke celledelingshendelser og differensieringsprosessen til FAC -trinnet for å produsere fullt differensierte celler. Dette er de modne cellene som utfører vevets forskjellige jobber, for eksempel blodceller (figur 1), reproduktive celler og epitelceller. Disse cellene deler eller differensierer seg ikke lenger, og når de først har tjent sitt formål, blir de 'slettet' fra systemet og komponentene deres blir resirkulert. (4)

Designet for vedlikehold
Dette er et ganske forseggjort system å trylle frem hvis du bare vil opprettholde vev! Det er også metabolsk kostbart, fordi ikke bare krever de modne cellene næringsstoffer, men det samme gjør stamcellene og FAC-ene. Derfor mater du celler som faktisk ikke gjør noe i kroppen, bortsett fra å replikere. Så hvorfor bry seg med å bruke så mye energi?
Som Pepper et al. påpeker, er målet med denne prosessen å skille de selvfornyende og aktive sprednings-egenskapene til celler i forskjellige grupper. (2) Dette begrenser antallet duplikasjoner som en cellelinje vil gjennomgå, noe som begrenser muligheten for mutasjonsskade til å få tak i et bestemt vev.

Dette systemet fungerer aktivt mot naturlig seleksjon av individuelle celler, til fordel for vevsintegritet, for å undertrykke somatisk evolusjon, som er endringen som kroppen blir utsatt for på grunn av mutasjon og seleksjon i kroppens cellepopulasjon. Pepper et al. kommenterer:

Bilde 2. Darwinister snakker som om objekter er designet

"Vi antar at dette oppnås hos dyr ved å fordele selvfornyende vev slik at en cellepopulasjon (stamceller) gjennomgår selvfornyelse, mens en annen (FACs) gjennomgår aktiv spredning. Hvis ingen cellepopulasjon kombinerer begge disse nødvendige elementene i somatisk evolusjon, blir somatisk evolusjon derved undertrykt. "

Stamcellene opprettholdes som en liten og rolig del av populasjonen, gjennom langsom selvfornyelse. Opprettholdelsen av den selvfornyende befolkningen på lave nivåer motvirker seleksjon av sterkt proliferative stammer av stamceller. De senere stadier av differensieringsprosessen fokuserer på spredning, men de selvfornyer ikke. Hver dupliserings hendelse beveger dattercellene langs neste differensierings stadium, til cellene blir forkastet etter at de er blitt fullstendig differensiert.

Selv om det vil koste mindre energi å bare ha selvfornyelse av modne celler, ville det resultere i en rask død av organismen hvis noe gikk galt i forhold til seriell differensiering.
Mindre energi vil bli brukt opp fordi kroppen ikke trenger å støtte stamceller og FAC-er, men bare fullstendig differensierte celler. Imidlertid er det en mye større sjanse for at en mutasjon som øker reproduksjons-suksessen til en bestemt celle vil få tak i et slikt oppsett, sammenlignet med seriell differensiering. Derfor oppveier fordelen med lang levetid langt de energikostnadene som påløper for å opprettholde systemet.

Bilde 3. Stamcelle utskiftning i immunsystemet (MS-behandling)

Evolusjon av multicellularitet og seriell differensiering
Pepper et al. kommenter også utsiktene til seriell cellulær differensiering som hjelper overgangen fra encellet til flercellet liv:
"Det antas at flercellede organismer ikke kunne ha oppstått eller vært evolusjonært stabile uten å ha mekanismer for å undertrykke somatisk seleksjon blant celler i organismer, noe som ellers ville forstyrre organismens integritet. Her foreslår vi at en slik mekanisme er et spesifikt mønster av pågående celledifferensiering som vanligvis finnes i metazoaner med celle utskiftning, som vi kaller 'seriell differensiering'." (5)
De mener at denne overgangen fra encellularitet til flercellularitet styres av epigenetiske endringer:

"Dermed støtter resultatene våre forslaget ... at epigenetisk arv spilte en sentral rolle i overgangen fra encellet til flercellet liv ved å bidra til å kontrollere seleksjon blant cellene i det nylig fremvoksende flercellede individet." (5)
Imidlertid må både seriell differensiering og den flercellede organismen forutsettes for at dette skal fungere. I beste fall antyder det hvordan flercellularitet vedvarer, men det antyder ikke opprinnelsen.

Det er en grunnleggende evolusjonskonflikt i en flercellulær organisme: Cellulær seleksjon vs kroppslig integritet. Generelt vil naturlig seleksjon på cellenivå favorisere de cellene som er flinkere til reproduktiv konkurranse og overlevelse. Imidlertid, hvis disse cellene får lov til å spre seg på en ukontrollert måte i en flercellet organisme, vil det uunngåelig forstyrre organismens kroppslige integritet, og skade eller drepe organismen.(6) Dette dreper uunngåelig disse 'montør'-cellene også fordi de får verten til å dø.

Kreft er et godt eksempel. Kreft er i hovedsak et rot av altfor spredende celler i en flercellet organisme. I et miljø med begrensede ressurser (organismen) vil slike celler naturlig konkurrere ut normale celler fordi normale celler generelt ikke sprer seg på ubestemt tid. Kreftcellene utkonkurrerer de normale cellene for ressurser og overtar systemet. Dette fører imidlertid til funksjonsfeil i organismen, og hvis den ikke blir behandlet, vil det uunngåelig drepe organismen.

På organisme-nivå; vil seleksjon favorisere de egenskapene som bevarer kroppslig integritet, som søker å kontrollere spredning av celler utover det som er nødvendig. Pepper et al. konfererer:
"Multicellulære organismer kunne ikke dukke opp som funksjonelle enheter før valg av organismernivå hadde ført til utviklingen av mekanismer for å undertrykke seleksjon på cellenivå." (7)

Bilde 4. (Bryst)kreft celle

Dette fører imidlertid til et conundrum for evolusjonisten: Hvordan utvikler flercellede skapninger seg fra encellede organismer når cellulær seleksjon er diametralt imot seleksjon på organismenivå? En enkelt celle søker å spre seg mer enn konkurrentene; Den flercellede organismen søker å kontrollere slik spredning til det som trengs på et høyere organisasjonsnivå. Dette kan også sees i prosessen med apoptose:

"Selv i dag tjener apoptose en essensiell rolle når det gjelder 'cellulær altruisme'. Det hjelper til med å sikre at en organismes genetiske integritet ikke blir kompromittert, ved å fjerne noen somatiske celler som har opprettholdt uopprettelige, genetiske mutasjoner. Avgjørende er at apoptose også hjelper til med å opprettholde en arts genetiske integritet, ved å eliminere avvikende kimceller som ellers ville bære intakte, men defekte gener inn i neste generasjon."(8)

Systemet med seriell differensiering er designet for å forbedre kroppslig integritet, ikke redusere den. Systemet må være på plass før det kan selekteres for, men likevel kan ikke seleksjon på organismenivå overta uten at tiltak som seriell differensiering var på plass. Selve eksistensen av dette systemet argumenterer mot utviklingen av flercellularitet.

Bilde 5. Apoptose (celledød) sirkelen

Konklusjon
Seriell differensiering er et essensielt system for å opprettholde modne multicellulære organismer. Det tjener til å skille selvfornyelses- og proliferative stadier av celledeling, noe som begrenser effekten mutasjoner har på vev. Evolusjon kan ikke forklare systemets opprinnelse, og det kan heller ikke forklare opprinnelsen til multicellularitet. Disse funksjonene i livet snakker tydelig om målrettet, intelligent skapelse som stemmer overens med Bibelens beretning om skapelsen.

For Referanser se slutten av originalartikkelen -lenke.