Draaiboek van het leven

Iedereen is uniek, maar toch is je DNA voor 99,9 procent gelijk aan dat van andere mensen. Met alleen de genetische code ben je er dus nog niet. Om de complexiteit van het leven te verklaren moeten we nog een stapje verder kijken, naar de vertaling van de code.

Het genetische alfabet heeft maar vier letters: A, C, G en T. Dit is de basis van al het leven, van bacterie tot mens. En ieder individu heeft een eigen genetische code, waarbij de volgorde van de letters verschilt. En het aantal letters natuurlijk: het menselijke bouwplan bestaat uit maar liefst 3 miljard letters, dat van de E.Coli bacterie uit 4.5 miljoen.

Van DNA tot eiwit

Bij een genetisch alfabet horen genen: stukken DNA die coderen voor een bepaald eiwit. Eiwitten zorgen voor alle chemische reacties waarmee een cel zijn functies uitoefent. Wil je te weten komen hoe het werkt in een organisme, dan moet je beginnen bij de eiwitproductie. Bij het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute (GBB) proberen onderzoekers de functies van eiwitten in levende cellen te ontrafelen. Bovendien onderzoeken ze eigenschappen van eiwitten die van belang zijn voor ontwikkeling van medicijnen en voeding. Zodra je weet wat de functie van een bepaald eiwit is, dan kun je ermee gaan spelen. Bijvoorbeeld door dat stuk genetische code in te bouwen in een andere bacterie, zodat deze als een soort fabriek, alleen nog maar die stof maakt die je nodig hebt. Dit proces heet genetische modificatie.

Maar eerst van DNA tot aminozuur!

In de tentoonstelling van Science LinX ontdek je op een andere manier hoe eiwitten gemaakt worden. Je draait aan de DNA code in het riborad tot je de juiste drie lettercombinatie hebt om een aminozuur te maken. Verschillende aminozuren aan elkaar gekoppeld vormen een eiwit. Maar is het eigenlijk wel de DNA-code waar je aan draait? Kijk goed naar de letters in het rad, er klopt iets niet!

In het rad zie je geen DNA-code, maar RNA-code. Dat is een kopie van een stuk van een veel langere DNA-streng (het chromosoom). RNA is veel korter dan DNA en kan daarom gemakkelijk getransporteerd worden in de cel. Het verschil zit ‘m in één base… RNA bevat de base Uracil (U) in plaats van Thymine (T) in DNA.

Mutaties in DNA

In cellen van planten, dieren en mensen (zogenaamde eukaryote cellen) blijft het DNA altijd in de celkern, terwijl de eiwitten daarbuiten, in de ribosomen worden gemaakt aan de hand van de RNA-kopie. Bij kopiëren gaat wel eens wat mis. Maar zelfs een misdruk kan nog het juiste aminozuur opleveren, omdat vaak meerdere codons coderen voor hetzelfde aminozuur. Als je een strategische raddraaier bent, kom je daar vanzelf achter!

Mutaties in eiwitten

Veel erfelijke ziektes bij de mens hangen samen met veranderingen in de basen (mutaties) die ervoor zorgen dat er verkeerde aminozuren worden ingebouwd in belangrijke eiwitten. Deze eiwitten verliezen daardoor vaak hun functie of krijgen een andere werking, dat kan een ziekte veroorzaken. Je kunt eiwitten door veranderen (engineeren) van de basen in het laboratorium ook andere gewenste eigenschappen geven, bijvoorbeeld een hogere stabiliteit tegen afbraak of een betere biologische functie.

Francis Crick, de ontdekker van de structuur van DNA, vatte het zo samen: “DNA maakt RNA, RNA maakt eiwitten, eiwitten maken de mens!”

Niet alleen in het riborad draait alles dus om eiwitten.

Links

Colofon
Met bijzondere dank aan: ir. Ynze van der Spek, drs. Renske de Jonge, drs. B.J. van de Laar, drs. Ingeborg Veldman, studenten van de opleiding Game Design and Development van de faculteit Kunst, Game, Design and Development van de Hogeschool voor de Kunsten Utrecht, het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute, prof. dr. Oscar Kuipers en Marlies Westerhof.

Neem contact op met iemand van Science LinX indien je hier ook genoemd zou moeten worden.

Auteur artikel
Renske de Jonge