Der Talk.Origins-Archiv-Beitrag des Monats: Feb. 1997

Ich habe Behe's Darstellung der Gerinnung vor ein paar Tagen erneut gelesen und fand sie noch ärgerlicher als beim ersten Mal. Sie lässt sich in (1) eine Darstellung des Gerinnungsmechanismus, (2) eine Kritik an einem langen Zitat von Doolittle und (3) einen Schlussfolgerung aufteilen.

Wenn Sie das Gerinnungssystem versuchen zu erklären an Menschen, die damit nicht vertraut sind, beginnen Sie mit etwas wie:

    contact factors
      |
 XII ---> XIIa
           |
       XI ---> XIa                         EXTRINSIC PATHWAY
                |
           IX ----> IXa, V, VIII        VII + TF (tissue factor)
                                \                /
                                 \              /
                              X -----------------> Xa

                                       prothr. ---------> thrombin
                                                             |
                                                fibrinogen -----> fibrin

Dies lässt viele wichtige Fakten außer Acht, zeigt aber, dass das Wesen des Systems eine Sequenz von Protease-Reaktionen ist. Es spiegelt wider, was in vitro in den beiden gängigen klinischen Assays passiert: das "PT", das den extrinsischen Weg misst, und das "PTT", das den intrinsischen Weg misst. Die Komponenten des "intrinsischen Weges" befinden sich sämtlich im Plasma; der extrinsische Weg erfordert TF = "Gewebsfaktor", der extravaskulär ist.

Eine aktuellere Sichtweise der Physiologie betont die Bedeutung von TF bei der Einleitung der Kaskade (Furie & Furie, NEJM 326:801, 1992). Dies ist sinnvoll, weil eine traumatische Ruptur eines Blutgefäßes das Plasma dem Gewebefaktor aussetzt.

           TF                                        T
           |                                    XI  ---> XIa
      VII ---> VIIa ----------------           VIII ---> VIIIa
                |                   |           V   ---> Va
           XIa  |                   |
            |   |                   |
        IX ---------> IXa + VIIIa   |
                       |            |
                   X -----------------> Xa + Va
                                        |
                           prothrombin ---------> thrombin (T)
                                                     |
                                        fibrinogen -----> fibrin

Beachten Sie, dass in diesem Schema eine einzige Kaskade aus 4 oder 5 Serinprotease-Enzymen vorliegt, zwei nicht-proteolytische Cofaktoren (VIII und V), die homolog zueinander und zum Endsubstrat Fibrinogen sind. Die einzigen Komplikationen bestehen darin, dass Faktor VII stromabwärts wirken kann, um X zu aktivieren, und Thrombin dazu dient, drei frühere Faktoren zu aktivieren. Ein niedriges Basalniveau an aktiviertem Thrombin hält das System für die Exposition gegenüber TF bereit.

In dieser Ansicht werden drei Faktoren, die im älteren Schema enthalten waren (Faktor XII = Hageman, Präkallikrein und HMK), jetzt ausgeschlossen, da Defizite keine klinische Erkrankung verursachen, obwohl sie in vitro mit verlängerten Gerinnungszeiten einhergehen. Die Rolle von XI ist unklar, da ein Defizit nicht zwangsläufig mit einer Erkrankung verbunden ist.

Das aktuelle Schema des Gerinnungssystems wirft Fragen zu Behes Konzept eines „irreduzibel komplexen Systems" auf, das offensichtlich auf einer zuverlässig objektiven Möglichkeit beruht, das „System" zu definieren. Dennoch erklärt Behe lapidar, dass das Gerinnungssystem irreduzibel komplex sei. Man fragt sich, um *welches* „Gerinnungssystem" es sich handelt.

Behes Ansatz, die frühere Nomenklatur für die Gerinnungsfaktoren zu verwenden, ist für Personen, die sich mit dem Thema nicht auskennen, unnötig abschreckend. Er hat die Wirkung, ihnen zu suggerieren, dass ein mäßig komplexes System völlig undurchdringlich sei, anstatt dass es zugänglich und verständlich ist. Es ist so ärgerlich wie jemanden dabei zu beobachten, der versucht, Schülern Arithmetik mit römischen Zahlen vorzulegen.

Die NEJM-Rezension enthält Schemata der Faktoren, die die vielen Homologien der Domänen zeigen. Die 5 Proteasen bestehen jeweils aus einer einzelnen Peptidkette, die bei allen fast genau die gleiche Länge hat, und der Punkt, an dem die Kette im Aktivierungsprozess geschnitten wird, befindet sich bei allen 5 in genau derselben relativen Position. Acht definierte Domänen oder Motive, z. B. das Serinprotease-Domänenmotiv, befinden sich bei 4 von 5 Proteasen-Faktoren in genau denselben Positionen. Mit anderen Worten sind alle vier auf diesem niedrigen Detaillierungsgrad zu 100% homolog.

Dies lässt sofort jemandem, der mit einleitender Molekularbiologie vertraut ist, einen erklärenden Mechanismus (Gen-Duplikation) erkennen, und dies wiederum sagt eine enorme Anzahl anderer Homologien voraus. Zu den bekannten oder vorhergesagten Homologien gehören:

(1) neutrale Punktmutationen auf der Ebene der Sequenzdaten,
(2) Anordnung von Domänen,
(3) 3D-Struktur aus kristallographischen Daten,
(4) Intron-Exon-Organisation der Gene,
(5) konservierte chromosomale Lage der Gene in verwandten Arten,
(6) Homologien zu verwandten Proteinen außerhalb des Gerinnungssystems,

z. B. Serinproteasen,
Serinprotease-Inhibitoren,
Proteine, die durch Vitamin-K-abhängige Enzyme modifiziert wurden.

Die evolutionäre Hypothese ist in Bezug darauf, was die Daten belegen müssen, hochgradig restriktiv und parsimonisch. Zum Beispiel muss jede einzelne Sequenz jedes Säugetiers für jedes einzelne Gen im System in einen kladistischen Baum passen, und dieser Baum muss für alle Gene identisch sein. Die homologen Gene müssen in einen Baum passen, der auf den vier Verdopplungsereignissen basiert, die zu ihrer Entstehung führten. Mit anderen Worten: Von allen möglichen Sequenzen, die wir finden könnten, kann nur ein winziger Anteil auftreten. Eine unerklärte Abweichung von diesen Sequenzvorhersagen hat dieselbe Bedeutung wie ein unerklärter menschlicher Fußabdruck im Jura.

Behe impliziert fälschlicherweise, dass die Homologien nur wenige sind und sich auf die Primärstruktur beschränken. Er weist die enorme Menge an Homologiedaten mit der Behauptung zurück, sie müssten bedeutungslos sein, da das System offensichtlich „irreduzibel komplex" ist und die Homologiedaten unbrauchbar seien, um uns zu erklären, wie das System entstanden ist. Dies ist im Grunde nicht anders als wenn ein Kreationist alle Sequenzhomologiedaten für die Evolution a priori ablehnt, weil es unzulässig sei, verschiedene „Arten" zu vergleichen.

Beachten Sie die Zerbrechlichkeit der Position Behes. Sobald zugegeben wird, dass Gen-Duplikation, Rekombination und Spezialisierung eine Verfeinerung des Systems – sagen wir zwei aufeinanderfolgende Proteasen – erklären können, ist es schwierig, sie nicht auch auf andere Fälle anzuwenden, wie die offensichtlichen Ähnlichkeiten zwischen Faktor V und Faktor VIII. Es gibt keinen rationalen Ort, an dem man die Grenze ziehen und behaupten könnte, man habe die Komplexität des Systems auf ein irreduzibles Niveau reduziert.

Es ist rätselhaft, warum Behe die offensichtliche Homologie mit den Serinprotease-Digestionsenzymen auslässt. Standardwerke wie das von Lubert Stryer haben diesen Punkt betont. Sicherlich weiß jemand mit Behes akademischen Qualifikationen über dieses Material Bescheid. Die Wirkung von Behes Darstellung nach der Verwendung von Stryer ist vergleichbar mit dem Lesen einer Diskussion über das Turiner Leichentuch, die jegliche Erwähnung der radiometrischen Datierungsstudien vollständig auslässt.

Seine Verwendung des Zitats von Doolittle ist unangemessen. Doolittle entwarf einen Plan, durch den die hemmenden Komponenten des Gerinnungssystems parallel zur Kaskade evolvieren konnten. Wenn er sagte, dass etwas "entstand", meinte er damit "entstand durch einen Prozess der Genduplikation und Spezialisierung", doch Behe impliziert, dass dies "ex vacuo entstand". Die Wirkung und Absicht ist dieselbe wie bei dem Darwin-Zitat über das Auge, das von Kreationisten so geliebt wird.

Seine Schlussfolgerung, dass „niemand weiß, wie es entstanden ist", ist höchst an das Standardende einer Boulevardartikel über sensationelle „Entdeckungen" erinnert. Das Ende lautet nie, dass eine neue Theorie der Raumzeit-Verzerrung entwickelt wird, um den B-52 auf dem Mond zu erklären. Es lautet vielmehr, dass „die Wissenschaftler ratlos sind". Es ist vernünftig anzunehmen, dass Behe für ein Publikum des National Enquirer schreibt, da er alle hinter sich gelassen hat, die etwas über die Details des Gerinnungssystems oder darüber wissen, worüber Doolittle spricht. Es ist von ihm höchst unehrlich, die Normen der Präsentation für ein wissenschaftliches Publikum zu verletzen und zu protestieren, wenn ernsthafte Wissenschaftler seine Arbeit ablehnen. Aus einer zugegebenermaßen persönlichen Sichtweise besteht darin, einem Publikum des National Enquirer einen schweren Dienst zu erweisen, indem man für sie eine Darstellung der Wissenschaft verfasst, die National-Enquirer-Haltungen fördert, und genau das hat Behe getan.

Das ist keine respektable Leistung. Die einzige Frage, die ich mir nach dem Lesen stellte, war, ob Behe wirklich glaubt, dass das Gerinnungssystem Unterstützung für die "irreduzible Komplexität" bietet und sich selbst täuscht, oder ob es ein bewusster Versuch war, Beweise zu ignorieren und zu verzerren. Und unter der letzteren Annahme, wenn er eine Ideologie fördern oder Exemplare seines Buches verkaufen und seine Honorare für Vorträge erhöhen möchte. Bei Johnson denke ich, handelt es sich um bewusste Unredlichkeit und eine Mischung aus kommerziellen und ideologischen Motiven. Aber ich habe nicht genug von Behe gelesen, um eine Entscheidung treffen zu können.