Wat zijn Hox Genes? De echte wetenschap gebruikt in 'vernietiging'

Geïnspireerd door de Southern Reach-trilogie van Jeff VanderMeer, de nieuwe sciencefictionthriller Vernietiging weeft werkelijke wetenschappelijke concepten in de plot, en draait vervolgens de dial naar heilige shit. De interpretatie van realistisch genetisch onderzoek zorgt voor een fascinerend gedachte-experiment, zelfs als de uitkomst niet helemaal klopt.

Grote spoilers hieronder voor Alex Garland's Vernietiging hieronder.

Terwijl een team van wetenschappers Area X verkent - de mysterieuze, omrande omgevingsanomalie in het midden van de film - beginnen ze vreemde levensvormen te ontmoeten met gemuteerde genomen, zoals een krokodil met haaientanden. Onder de wezens bevinden zich topiary-achtige plantstructuren in de vorm van menselijke lichamen. Josie Radek, de astrofysicus van de expeditie (gespeeld door Tessa Thompson), veronderstelt dat de planten een menselijke vorm hebben omdat ze menselijke Hox-genen bevatten.

Hox-genen zijn een feitelijke familie van genen die de lichaamsvormen van dieren beïnvloeden, of dit nu mensen of wormen zijn. De grens rond Area X, zegt Radek, "is een prisma, maar het breekt alles" - inclusief de genetische informatie van de entiteiten die gevangen zitten in het moeras, waardoor planten menselijke eigenschappen aannemen.

Hoewel Hox-genen een aantrekkelijk concept zijn voor een science fiction-film, Vernietiging regisseur Alex Garland neemt vele vrijheden met hoe ze eigenlijk werken. Hox-genen zijn een familie van genen die specificeren of segmenten van een embryo zich ontwikkelen tot een deel van een hoofd, thorax of buik. Ze specificeren ook waar op het lichaam dat segment zal groeien en zijn positie op de anterieur-posterieure as van het organisme bepalen - dat wil zeggen, de organisatie van top tot teen.

Wetenschappers ontdekten voor het eerst hox-genen bij het onderzoeken van vreemde misvormingen van fruitvliegen, zoals vliegen die met misplaatste ledematen zijn geboren, zoals extra ledematen in plaats van antennes. Deze vliegen hadden Hox-genen gemuteerd, wat verwarring veroorzaakte in hun genexpressie.

Hoewel alle dieren genen uit deze familie hebben, hebben ze niet hetzelfde aantal: de mens heeft 39 Hox-genen in vier clusters op verschillende chromosomen, terwijl kippen 23 Hox-genen uitdrukken tijdens de ontwikkeling van ledematen.

Niets is echter te vinden in planten, waardoor het steeds onwaarschijnlijker wordt dat zelfs de gekste wetenschappers Animal Hox-genen ooit in een plantengenoom konden splijten om de plant te dwingen een mensachtige organisatie aan te nemen.

De Hox-genfamilie maakt echter deel uit van een nog grotere familie, de homeobox-genen, die in bijna alle eukaryoten worden aangetroffen, waaronder minstens 10 klassen van planten. Hoewel Hox-genen specifiek de voorste en achterste vorm van een lichaam bepalen en lichaamsdelen groeien, coderen homeobox-genen voor andere transcriptiefactoren die ook van invloed zijn op de vorm van een organisme en de complexiteit van zijn vorm.

Zelfs als Hox-genen op de een of andere manier in een plantengenoom werden opgenomen, kan niemand zeggen welk effect ze zouden hebben op de organisatie van de plant. Hoewel wetenschappers geloven dat evolutionaire horizontale genoverdracht het voor mensen mogelijk maakte om genetische informatie te delen met planten in het verleden, betekent dat niet dat planten zouden groeien, of zelfs zouden kunnen groeien, als ze met menselijk DNA zouden worden gepompt.

In de wereld van Vernietiging, dat maakt natuurlijk niet uit - wat spectaculair en angstaanjagend is, over Area X is de absolute perversie van wat de personages hadden verondersteld waar te zijn. Dat omvat hun eigen mentale stabiliteit - en de wetenschap als geheel.