ANW PROEFWERK H9 9.1 Jacht op het DNA Vroeger dacht men dat de eigenschappen van nakomelingen een volledig mengsel waren van de eigenschappen van de ouders. Maar in de vorige eeuw merkte Mendel dat dit niet klopt. Als erfelijke eigenschappen volledig zouden versmelten dan zou een zwart dier en een wit dier grijzige nakomelingen krijgen. En de nakomelingen daarvan zouden bij onderlinge kruising altijd grijs zijn. Maar dit klopt niet. Een eigenschap erf je in z’n geheel, alles of niets. De erfelijke eigenschappen zijn vastgelegd in het DNA, het DNA is verdeeld over 46 chromosomen. Elk chromosoom bestaat uit een DNA dubbelstreng en eiwitten voor stevigheid. Het DNA-molecuul heeft de vorm van een dubbele helix. De leuningen bestaan uit fosfaatgroepen en suikermoleculen (deoxyribose) De treden bestaan uit twee met elkaar verbonden stikstofbasen (A-T en C-G) (A=adenine, T=thymine, C=cytosine, G=guanine) Een nucleotide is een groepje bestaande uit een fosfaatgroep en een suikermolecuul + 1 base. De volgorde waarin de stikstofbasen in het DNA voorkomen, vormt de code waarin de erfelijke informatie is vastgelegd. Het genoom = alle erfelijke eigenschappen, het totale DNA (46 chromosomen) De chromosomen zijn onderverdeeld in genen. Gen = stukje DNA dat de code bevat voor 1 eiwit. Allel = verschijningsvorm van een gen (dominant of recessief) Maar meestal bepalen meerdere eiwitten (genen) één eigenschap. Eiwitmoleculen bestaan uit ketens van aminozuren. DNA bevat de code voor het aaneenschakelen van aminozuren tot eiwitten. Een combinatie van 3 opeenvolgende stikstofbasen heet een triplet of een codon. Één DNA triplet zorgt voor aanplakken van één aminozuur. Sommige tripletten zijn start of stop codons: beginnen of eindigen van keten aminozuren. Wanneer een eiwit nodig is: m-RNA wordt gemaakt van dat bepaalde gen. De dubbele helix vorm gaat open, en van de ene helix wordt een omgekeerde kopie gemaakt (complementaire basen). Het mRNA komt via de kernporiën en het cytoplasma bij de ribosomen, die schakelen de gewenste aminozuren (gecodeerd in mRNA) aaneen. 9.2 Weten of niet-weten Men weet nu heel veel van het DNA en erfelijke eigenschappen af. De lijst met ziektes die te voorspellen zijn, groeit met de dag. De vraag is wat je met al die kennis aanmoet. Wil je dit allemaal eigenlijk wel weten? Maar ook al ben je niet geïnteresseerd in je medische toekomst, er zijn twee andere partijen die dit wel zijn. Verzekeringsmaatschappijen en werkgevers. DNA onderzoek heeft ook te maken met ethiek. Fouten in het DNA kun je van je ouders geerfd hebben, dan heb je een erfelijke ziekte. Maar veranderingen in het DNA kunnen ook ontstaan door mutaties, die kunnen toevallig ontstaan door een kopiefout of door invloeden van buitenaf (uv, radioactieve straling, chemische stoffen, tabaksrook). Sigarettenrook bevordert bijvoorbeeld mutaties in het DNA van de longcellen. Dan kan een cel op hol slaan en zo ontstaat kanker. Maar een verkeerde erfelijke eigenschap kan pas worden doorgegeven aan de kinderen als het DNA vaneen eicel of zaadcel muteert. Het testen op een erfelijke ziekte kan voor mensen vreselijke dilemma’s opleveren. Dilemma: Opa is aan de ziekte van Huntington overleden, zijn dochter van veertig heeft een kans van 1 op 2 om ook de ziekte te krijgen, maar wil daar geen zekerheid over hebben. Ze wacht liever af. Maar de kleindochter (kans 1 op 4) wil wel zekerheid. Maar als zij het blijkt te hebben, dan staat vast dat haar moeder het ook heeft. Moet ze dit vertellen?? Maar ook bij een gunstige uitslag is de dochter niet uit de problemen. Na de blijdschap kan overlevingsschuld optreden. Jij bent gered, maar je hele familie blijft in gevaar achter. Ineens deel je niet langer het lot van je broers en zussen, je hoort er niet meer echt bij. Dokters zijn wettelijk verplicht je te vertellen wat je mankeert. Je hebt het recht om te weten. Maar je hebt ook een recht om niet te weten. Dit recht wordt steeds belangrijker. Niet iedereen wil weten wat hem/haar boven het hoofd hangt. Maar verzekeraars zijn heel nieuwsgierig. DNA onderzoek biedt een geweldige voorspelling van ieders kans op een dure of chronische ziekte. Ook werkgevers hebben belang daarbij, want ze moeten een jaar lang het loon van een zieke werknemer doorbetalen. Bovendien zijn verzekeraars bang dat iedereen die erfelijk belast is zich voor enorme bedragen gaat verzekeren. 9.3 Genetische Manipulatie Biotechnologie: gebruik maken van micro-organismen voor de productie van voedsel. Het is tegenwoordig mogelijk om op industriële schaal chemische stoffen te winnen daardoor. Een stukje DNA dat bij de mens het eiwit insuline produceert, kan bij een bacterie, schimmel of dier ook menselijke insuline produceren. Men begon dit in de praktijk te brengen: Met knipenzymen haalden ze genen uit menselijk DNA en plakten deze in het DNA van bacterie. Deze bacterie kon daarna het gewenste eiwit produceren. Dit heet DNA-recombinant techniek: combineren van nuttige genen van het ene levend wezen met genen van een andere soort. Nadelen van kruisen/veredeling: - je moet binnen de soort blijven (je kunt niet kruisen tussen aardappel en tulp) - door op één eigenschap te selecteren, selecteer je andere goede eigenschappen uit. 9.4 Een nieuwe eeuw HUGO = Human Genome Organization Is in 1989 opgericht. Onderzoekers uit de hele wereld werken er aan mee. Doel: de complete volgorde verkrijgen van alle 3 miljard basen van het menselijk genoom. Belang: alles weten over het menselijk genoom, nieuwe experimenten. Men kan DNA testen maken voor grote groepen ziekten als reuma en hartinfarct, die niet echt erfelijk zijn maar waarbij erfelijke aanleg wel een rol speelt. Medicijnen kunnen worden toegesneden op iemands erfelijke aanleg. Maar hoe word iets nou precies bepaald. Alleen door aanleg of alleen door omstandigheden? nature/nurture dilemma. Dit kun je onderzoeken bij eeneiige tweelingen. Mag alles wat kan? Veel mensen zijn bang dat in de toekomst wetenschappers op bestelling nieuw leven zullen maken. Genetische technieken lijken onuitputtelijke mogelijkheden te herbergen. Maar mag alles wat kan? Is nieuw leven een product dat naar wens van de ouders op maat gemaakt kan worden? In hoeverre zal de mens toekomstig leven naar zijn hand gaan zetten?