Maandag 30/01/2023

De ontdekking van het DNA

Volgende week: de ontdekking van het onderbewustzijn

Wie genetische manipulatie zegt, denkt DNA. Met de ontdekkers van dit desoxyribo nucleic acid, hoofdbestanddeel van de chromosomen, ging het zoals bij veel andere uitvindingen: enkele illustere namen gaan de eeuwigheid in, maar de meeste worden vergeten. James Watson en Francis Crick zijn tweemaal bij de gelukkigen. Ze leven nog en elke scholier leert dat zij in 1953 als eersten de driedimensionale structuur van het DNA beschreven: de dubbele helix. Die bestaat, zo ontdekten ze, uit twee rond elkaar geslingerde strengen, die elk zijn opgebouwd uit een opeenvolging van vier eenvoudige chemische bouwstenen, afgekort als A, T, C en G. De bouwstenen in de tegenoverliggende strengen "klikken" twee aan twee in elkaar, zodat ze een stabiele dubbele helixstructuur vormen.

Maar de theorie van Watson en Crick steunde grotendeels op het werk van andere - soms ten onrechte - minder bekende onderzoekers. De chemische samenstelling van het DNA, de vier bouwstenen, was al meer dan tien jaar eerder ontdekt. En Rosalind Franklin en Maurice Wilkins hadden via de techniek van X-stralen-kristallografie de structurele kenmerken van het DNA-molecuul bestudeerd en beschreven. Enkel door die experimentele gegevens als puzzelstukjes samen te leggen konden Watson en Crick tot hun dubbelehelix-model komen. In tegenstelling tot Wilkins, Watson en Crick werd Rosalind Franklin in 1962 daarvoor niet bedacht met de Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde. Ze stierf namelijk voor die datum en volgens de regels kon een Nobelprijs niet postuum worden toegekend.

Een andere vergeten pionier is de Zwitser Friedrich Miescher. Hij had nochtans veel voor zijn onderzoek over. Van een nabijgelegen ziekenhuis kreeg hij verband dat gebruikt was bij operaties. Uit het wondvocht dat eraan vastkleefde, haalde hij witte bloedcellen. Uit die cellen isoleerde hij de celkern en daaruit een zure substantie, die hij "nuclein" noemde. Zo ontdekte hij in 1868 al hetgeen later DNA zou worden genoemd. Bij het verder ontwikkelen van zijn experiment schakelde hij van wondvocht over op sperma van zalm uit de Rijn, terwijl hij in zijn discussies over de mogelijke functie van dit nucleïnezuur ook wel eens opperde dat het misschien de drager van erfelijke kenmerken kon zijn. Maar die - nochtans juiste - hypothese had hij zelf weer aan de kant gezet.

De wetmatigheden van de overerving van kenmerken waren in 1866 beschreven door de Tsjechische monnik Gregor Mendel. Door het kruisen van erwtenplanten ontdekte hij hoe kenmerken als kleur en vorm van generatie op generatie worden doorgegeven, volgens welbepaalde regels. Mendel kende echter niet de biochemische elementen - DNA, genen en chromosomen - die daarvoor verantwoordelijk zijn. Het zou tot 1944 duren eer Oswald Avery, Colin MacLeod en Maclyn McCarty in het Rockefeller Instituut onomstotelijk aantoonden dat het DNA inderdaad de genetische informatiedrager is. Nadien duurde het nog eens verscheidene jaren voor iedereen dat ernstig nam.

Pas in de late jaren zeventig deed de gentechnologie goed en wel haar intrede. Onderzoekers leerden 'knutselen' met DNA. Voor het eerst werden menselijke genen geïsoleerd en in bacteriën ingebracht, zodat deze genetisch gewijzigde bacteriën menselijke eiwitten, insuline bijvoorbeeld, konden aanmaken. In het laatste decennium van deze eeuw reiken de gevolgen van de kennis over DNA veel verder dan het laboratorium. In de gedaante van 'biotechnologische producten' verschijnen ze, soms onopvallend, in ons dagelijks leven. Heel wat geneesmiddelen bijvoorbeeld worden nu aangemaakt met de hulp van genetisch gewijzigde bacteriën of gisten in bioreactoren. Zelfs konijnen en runderen worden genetisch bijgestuurd, zodat ze in hun melk menselijke eiwitten van medisch nut produceren.

Een heel ander voorbeeld is de genetisch gewijzigde soja, die in de Verenigde Staten in no time de natuurlijk gekweekte soja heeft verdrongen, en ook in een breed gamma van Europese producten verwerkt wordt, van pizza's, choco en koekjes tot conservensoep. Het scala werd al snel uitgebreid met transgene maïs, tomaten, aardappels, graan en vele andere gewassen. Bij het onderzoek naar de oorzaken van ziektes en hun remedies is het 'maken' van genetisch gewijzigde muizen dagelijkse praktijk. Anderzijds kunnen steeds meer genetische aandoeningen bij mensen via DNA-tests vroegtijdig opgespoord worden, wat in sommige gevallen een snellere en efficiëntere behandeling mogelijk maakt. Deze tests kunnen ook op nog niet geboren baby's worden toegepast. En daar duiken problemen op. Wat als de foetus ernstig gehandicapt blijkt? Willen we al die informatie wel en wat doen we ermee? Nog meer ethische bezwaren zijn er bij het klonen van mensen. Na de primeur van het gekloonde schaap Dolly riepen de wijzen der aarde in koor: "Mensen klonen doen we niet!" Maar degenen die toen zwegen, blijken er nu al mee bezig te zijn.

(KDR)

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234