Överlag så är Cornell en otroligt stimulerande miljö, dessutom i en vacker omgivning, och uppfyllde med råge mina förväntningar. Forskningen håller en hög nivå och jag skulle varmt rekommendera andra svenska biologer att söka sig dit.
Läsåret 2017-2018 tillbringade jag som postdoc i Professor Andrew G. Clarks forskargrupp på Department of Molecular Biology and Genetics, Cornell University i Ithaca NY, tack vare bidrag från JP Seeburgs stipendiefond och Stiftelsen KFs stipendiefond. Nedan följer några reflektioner kring Cornell som universitet och Ithaca som stad, samt en redogörelse av min forskning och relaterade aktiviteter under stipendieåret.
Cornell erbjöd mig en enastående stimulerande forskningsmiljö. Under min tid lärde jag mig mycket, utvecklades både som forskare och lärare och knöt nära kontakter med forskarkollegor som jag fortfarande har glädje av.
Cornell och livet i Ithaca
Cornell sticker ut bland de andra Ivy League-universiteten på flera sätt. För det första, är det delvis ett privat universitet och delvis ett så kallat land grant-universitet, vilket betyder att vissa av institutionerna stöds direkt av delstaten New York. Rent konkret för mig som biolog betydde det att det fanns ovanligt många intressanta institutioner. Min egen, så väl som de närliggande Department of Ecology and Evolutionary Biology och Department of Computational Biology, tillhörde den privata delen, men det universitetet hade också flera institutioner inom tillämpad biologi, såsom Entomology, Integrated Plant Science, och en stor och aktiv forskningsinstitution inom veterinärmedicin. Det innebar att det ständigt var en strid ström av seminarier, konferenser och föreläsningar att gå på. Om man inte var försiktigt kunde det vara det enda man fick gjort under en dag.
Tack vare att Cornell ligger tämligen geografiskt isolerat och i en sådan liten stad (mer om det nedan), var det nära kontakt mellan forskargrupper på olika institutioner, mer än vad jag upplevt på till exempel University of Toronto (där jag disputerade) eller på Harvard (där jag nu jobbar nu). Universitet (studenter, forskare, administrationen) känns också väldigt jordnära jämfört med universitet med liknande ställning som jag har besökt.
Ithaca som stad är speciell. Den är liten (ca 30 tusen permanenta invånare), den ligger relativt isolerat i centrala New York State (det tar 4-5 timmar med bil till New York City och ca 2 timmar till Rochester eller Syracuse, de närmaste större städerna) och skiljer sig mycket från sin omgivning. Många av bilarna kör runt med klistermärken med sloganen ”Ithaca, NY, 10 square miles surrounded by reality”. Med det åsyftas att många av stadens invånare kan beskrivas som väl bemedlade hippies med de politiska åsikter som man stereotypt associerar med ett sådant livssätt. En kort biltur till någon av de omkringliggande samhällena leder till ett skarp skifte av de politiska skyltar som folk ställer i sin trädgård. Det turbulenta politiska klimatet i landet de senaste åren gjorde nog också den kontrasten än mer påtaglig.
Ithaca är också en fantastiskt vacker stad. Omgivningarna präglas av vattenfall och kuperade raviner (så kallade ”gorges”, vilket gett staden dess andra slogan ”Itahca isgorges”). Bussförbindelserna i staden är hyfsade, särskilt för att vara i USA, men för att få det bästa av staden och dess omgivning krävs bil. Hyrorna är generellt hanterbara. En postdoclön gör att du inte har några problem att bo på egen hand. Jag betalade ca 1200 dollar för en möblerad tvåa i stadens centrala delar. Doktorander delade ofta lägenheter eller hus. Andra levnadskostnader är som Sverige eller lägre.
Forskningen under stipendievistelsen
Forskargruppen jag var en del av, the Clark Lab, bestod av ca 20 personer, inklusive postdocar, doktorander, undergrads, tekniker och en sekreterare. En dryg handfull av dessa var postdocar och de utgjorde mitt huvudsakliga umgänge. Jag hade också mycket glädje av de fotbollsspelande doktoranderna från de närliggande institutionerna. Generellt skulle jag säga att det sociala livet på Cornell är bra, men jag upplevde att det var svårt att lära känna folk bortom universitet.
Överlag så är Cornell en otroligt stimulerande miljö, dessutom i en vacker omgivning, och uppfyllde med råge mina förväntningar. Forskningen håller en hög nivå och jag skulle varmt rekommendera andra svenska biologer att söka sig dit.
Läsåret 2017-2018 var för mig ett hektiskt och stimulerande år. Min forskning fokuserar på evolutionär genetik, hur vi kan studera evolution och naturlig selektion på gennivå. Planen var att använda bananflugan Drosophila melanogaster för att studera evolutionen av vad genetiker kallar moderns förbannelse (the Mother’s Curse). Denna förbannelse uppstår eftersom att alla gener inte ärvs på samma sätt. Både människor och bananflugor har DNA på två ställen i våra celler: i cellkärnan och i mitokondrierna. I cellkärnan, där den absoluta majoriteten av vårt DNA befinner sig, kommer hälften från mamma och hälften från pappa. I mitokondrien, å andra sidan, kommer allting från mamma. Med andra ord, mitokondrie-DNA ärvs endast på mödernet. Det betyder att när det avgörs om en mutation in mitokondrie-DNA kommer gynnas av naturliga selektionen är mutationens påverkan på honor viktigare än påverkan på hanar, eftersom hanar aldrig för vidare mitokondrie-DNA. Detta i sin tur innebär att mammor kan föra vidare mutationer som är gynnsamma i hennes döttrar, men skadliga i hennes söner. Detta är moderns förbannelse.
En av de första sakerna jag lärde mig var dock att allting inte allting går som man tänkt sig. Ett par månader in utvecklade jag en elak allergi mot flugorna. Det innebar inte bara min första (och hittills enda) upplevelse av den amerikanska sjukvården, utan också att jag fick avsluta experimenten betydligt tidigare än vad som var tänkt. Istället valde vi att tackla problem genom utveckla matematiska populationsgenetiska modeller. Det visade sig passa mig bra och många av mitt nuvarande projekt använder tekniker jag lärde mig under det året. Nyligen publicerade vi en artikel där vi beskriver några av dessa modeller (Ågren et al. 2019. Theor Pop Biol).
Jag är också intresserad av vad den här typen av genetiska konflikter har gemensamt med andra typer av sociala konflikter. Nyligen publicerade ett par kollegor och jag en artikel (Ågren et al. 2019 Nat Ecol Evol) där den centrala frågan var: vad har kooperativa system – vare sig det är myror in en myrstack, celler in en flercellig organism, eller gener i ett genom – gemensamt? Vi gick igenom all typer samarbete och argumenterar att när du betraktar de alla sida vid sida så sticker en sak ut: förekomsten av vad some inom evolutionsbiologin kallas enforcement-mekanismer som undertrycker självisk beteende. Vi utvecklade också en serie nya matematiska modeller som visar att, i motsats till den typiska synen inom fältet, så förutsägs enforcement att evolvera och spridas över en mängd olika biologiska scenarier. Det här projekt började som ett symposium på det europeiska evolutionsmötet i Lausanne 2015 och utvecklades rejält under min stipendietid.
Under stipendieåret blev jag också tillfrågad att skriva en så kallad Topic Page för tidskriften PLoS Genetics om själviska genetiska element. Dessa korta översiktsartiklar är ett samarbete mellan PLoS och Wikipedia för att förbättra kvaliteten på biologiartiklarna på Wikipedia (mer information här: https://blogs.plos.org/biologue/2017/04/12/continuing-to-bridge-the-journal wikipedia-gap-introducing-topic-pages-for-plos-genetics/) och de publicerades både som artiklar i PLoS Genetics (Ågren & Clark 2018) och på Wikiepdia parallellt (https://en.wikipedia.org/wiki/Selfish_genetic_element).
Cornell uppmuntrar postdocar att undervisa. Jag agerade som gästföreläsare åt min handledare under hösten för hans kurs i evolutionär genomik. Sedan under vårterminen 2018 ledde jag en egen kurs Mendelian Outlaws: The Biology of Selfish Genetic Elements. Jag tog fram kursplanen och ledde alla föreläsningar. Kursen togs av sju studenter.
Under året blev jag inbjuden att föreläsa på University of Kentucky, University of California, Davis och University of Rochester i USA, The Gregor Mendel Institute i Wien Österike, och på konferensen ”New Directions in the Emergence and Maintenance of Individuality” i Sydney Australien. Jag föreläste också på the European Society for Evolutionary Biologys möte i Groningen, Nederländerna och på the American Society of Naturalists möte i Asilomar i Kalifornien.
Publicerade artiklar för vilka signifikant arbete genomfördes under stipendietiden.
- Ågren JA, Davies NG, and KR Foster. 2019. Enforcement is central for the evolution of cooperation. Nature Ecology & Evolution. 3: 1018–1029. 2. Ågren JA, Munasinghe M, and AG Clark. 2019. Sexual conflict through 3. Mother’s Curse and Father’s Curse. Theoretical Population Biology https://doi.org/10.1016/j.tpb.2018.12.007
- Rubenstein DR, JA Ågren, L Carbone, HE Hoekstra, NC Elde, KM Kapheim, L Keller, CS Moreau, AL Toth, S Yeaman, and HA Hofmann. 2019. Coevolution of genome architecture and social behavior. Trends in Ecology and Evolution https://doi.org/10.1016/j.tree.2019.04.011
- Ågren JA and AG Clark. 2018. Selfish genetic elements. PLoS Genetics 14: e1007700
- Ågren JA. 2018. The Hamiltonian view of social evolution. Studies in History and Philosophy of Biological and Biomedical Science 68–69: 88-93.
