Duizend genen van de duizendpoot

In de zomer van 2007 lag ik op een Schots strand, naast een beroemde professor uit Cambridge. Met mijn neus centimeters boven de stenen zocht ik naar nestende duizendpotenmoeders, die er rap vandoor gingen zodra ik ze vond. De eitjes plaatste ik vervolgens voorzichtig in een petrischaaltje, en dekte ze toe met een vochtig papiertje. De blik van de douanier op de terugreis, die mij vroeg wat ik in mijn koeltas droeg — 1200 duizendpoteneitjes — was goud waard. Deze expeditie was de finale van mijn masteronderzoek aan de universiteit van Galway. In de maanden ervoor had ik me bezig gehouden met het kloneren van genen van de duizendpoot Strigamia maritima. Dat kloneren ging een beetje op de gok, want de genoomvolgorde van het beest was ons onbekend. Een gen waarvan je de volgorde kent vis je zo uit je reageerbuisje met DNA, met speciaal daarvoor ontworpen moleculen. Als dat echter geen optie is moet je het doen met een moleculenmix, waarvan je maar moet hopen dat er een paar passen. Van mijn hoopvolle lijstje ‘interessante genen’ waar ik het project mee begonnen was, lukte er uiteindelijk één. Teleurstellend, wellicht — maar ik was er al lang blij mee.

Door: Foto: Rob Swatski (cc)
Foto: Pieter Schepens (cc)

Genen van varkens kunnen mensen gezonder maken

, door

ACHTERGROND - Mensen en varkens hebben een lange geschiedenis samen. Varkens zijn lang geleden door de mens gedomesticeerd en zijn belangrijke veedieren geworden. Nu blijkt dat de genen van varkens nieuw inzicht kunnen verschaffen in menselijk genoom.

Na twintig jaar is door het internationale Swine Genome Sequencing Consortium het genoom (de complete set genen van een organisme) van een gedomesticeerd varken in kaart gebracht. Het gaat om het gefokte varkensras Duroc (Sus scrofa). Aan het genoom hebben meer dan honderd wetenschappers uit twaalf verschillende landen aan mee gewerkt. Het bijna drie miljard bouwstenen tellende genoom is gepubliceerd in verschillende wetenschappelijke tijdschriften, waaronder Nature.

Professor Martien Groenen, een van de drie onderzoeksleiders van het project en professor van de leerstoelgroep Fokkerij en Genetica aan de Universiteit Wageningen, ziet veel mogelijkheden voor de fokkerij, maar ook voor biomedisch en fundamenteel biologisch onderzoek. Hierbij kun je denken aan het bestuderen van genen die bij mensen mogelijk een rol spelen bij ziektes of het onderzoeken van de onderlinge relatie tussen de genen in een individu.

Goed ruiken, slecht proeven

Varkens wroeten graag met hun neus door de modder. Ze gaan namelijk op hun reukorgaan af als ze op zoek zijn naar voedsel. In het genoom is goed te zien waarom: het varkensras heeft meer dan duizend genen voor reuk, meer dan mensen en honden.

Lezen: Het wereldrijk van het Tweestromenland, door Daan Nijssen

Mededeling

In Het wereldrijk van het Tweestromenland beschrijft Daan Nijssen, die op Sargasso de reeks ‘Verloren Oudheid‘ verzorgde, de geschiedenis van Mesopotamië. Rond 670 v.Chr. hadden de Assyriërs een groot deel van wat we nu het Midden-Oosten noemen verenigd in een wereldrijk, met Mesopotamië als kernland. In 612 v.Chr. brachten de Babyloniërs en de Meden deze grootmacht ten val en kwam onder illustere koningen als Nebukadnessar en Nabonidus het Babylonische Rijk tot bloei.

Lezen: Mohammed, door Marcel Hulspas

Mededeling

Wie was Mohammed? Wat dreef hem? In deze vlot geschreven biografie beschrijft Marcel Hulspas de carrière van de de Profeet Mohammed. Hoe hij uitgroeide van een eenvoudige lokale ‘waarschuwer’ die de Mekkanen opriep om terug te keren tot het ware geloof, tot een man die zichzelf beschouwde als de nieuwste door God gezonden profeet, vergelijkbaar met Mozes, Jesaja en Jezus.

Mohammed moest Mekka verlaten maar slaagde erin een machtige stammencoalitie bijeen te brengen die, geïnspireerd door het geloof in de ene God (en zijn Profeet) westelijk Arabië veroverde. En na zijn dood stroomden de Arabische legers oost- en noordwaarts, en schiepen een nieuw wereldrijk.

Foto: Mark Cummins (cc)

‘Junk’ DNA heeft wel functie

, door

NIEUWS - Het menselijke genoom is sinds 2003 volledig bekend, maar beslaat maar een klein deel van ons DNA. De rest van ons DNA werd jarenlang weggezet als ‘junk DNA’, omdat niemand wist wat de functie ervan precies was. Maar wetenschappers krijgen steeds meer inzicht in de werking van dit ‘overbodige’ DNA.

Jarenlang werden de stukken DNA tussen onze genen letterlijk weggezet als afval – junk DNA.  Deze term werd in 1972 door de Japanse wetenschapper Ohno geopperd; hij voorspelde dat er een bovengrens  was aan  het aantal genen in zoogdieren (30.000) en dat de rest van het DNA niks doet. Hij bleek met zijn voorspelling niet ver naast het correcte aantal te zitten.

Maar uit een grote publicatie begin september van dertig artikelen met veel nieuwe informatie over ons genoom, blijkt dat ons junk DNA niet zonder nut is, maar een zeer grote regulerende rol heeft over onze genen. Het lijkt erop dat we nu zelfs meer variatie hebben in deze regulerende DNA-elementen dan in onze genen. Verschillen tussen individuen kunnen we nu waarschijnlijk ook beter verklaren.

Human Genome Project
Na voltooiing van het Human Genome Project in 2003 bleek de mens twintig- tot vijfentwintigduizend genen te bezitten; slechts het dubbele van een ‘simpel’ organisme als de fruitvlieg. Genen worden gebruikt om alle eiwitten in ons lichaam te produceren (en noemen we daarom protein-coding DNA). Maar genen beslaan slechts 2% van ons genoom. Het overige non-coding DNA (en dus niet junk DNA), leidt niet tot de vorming van eiwitten. Er heerste veel onbegrip over de functie van non-coding DNA. Wetenschappers begrepen maar niet waarom, na een evolutionair proces van miljarden jaren, er zoveel onnuttige informatie in ons DNA zou zitten.

Foto: Sargasso achtergrond wereldbol

WW: Computergestuurde evolutie voor olie

, door

De woensdagmiddag is op GeenCommentaar Wondere Woensdagmiddag. Met extra aandacht voor de nieuwste ontwikkelingen in Wetenschap- en Techniekland.

Craig Venter (Foto: Flickr/thorswift)

Wie wil weten wat de biogenetische state of the art is doet er goed aan een kwartiertje vrij te maken voor het praatje dat Craig Venter in februari op de TED gaf. De Amerikaanse bioloog is oprichter van het Institute for Genomic Research (TIGR). Venters bedrijf Celera kon in 2000 (gelijktijdig met het publieke Human Genome Project) melden dat het volledige menselijke genoom was beschreven. Venters praatje op de TED gaat over de volgende stap in gentechnologie: wat als we niet alleen de bestaande genomen willen beschrijven, maar daadwerkelijk genetisch materiaal willen synthetiseren?

Daarin zijn we blijkbaar verder dan je zou denken. Venter heeft beschikking over een robot die een miljoen chromosomen per dag in elkaar kan zetten en dit zou binnen anderhalf jaar moeten leiden tot het eerste volledig door mensen (en computers) gemaakte organisme, Mycoplasma Laboratorium. Hiermee komt Venter, en daarmee de hele mensheid, in één klap op de stoel van God te zitten en de vraag die dan ook rijst is: wat willen we hier mee?

Venter geeft in zijn keynote een tot de verbeelding sprekend voorbeeld: met de groeiende wereldbevolking is het allang geen geheim meer dat de stijgende energiebehoefte op niet al te lange termijn een probleem oplevert. De huidige generatie biobrandstof blijkt ook geen goede oplossing, omdat het “zorgt voor toename van honger in de wereld, grootschalige ontbossing, een toename van hart- en vaatziekten en mogelijk een teruglopende economische groei in westerse landen“.

Lezen: Bedrieglijk echt, door Jona Lendering

Mededeling

Bedrieglijk echt gaat over papyrologie en dan vooral over de wedloop tussen wetenschappers en vervalsers. De aanleiding tot het schrijven van het boekje is het Evangelie van de Vrouw van Jezus, dat opdook in het najaar van 2012 en waarvan al na drie weken vaststond dat het een vervalsing was. Ik heb toen aangegeven dat het vreemd was dat de onderzoekster, toen eenmaal duidelijk was dat deze tekst met geen mogelijkheid antiek kon zijn, beweerde dat het lab uitsluitsel kon geven.

Lezen: Bedrieglijk echt, door Jona Lendering

Mededeling

Bedrieglijk echt gaat over papyrologie en dan vooral over de wedloop tussen wetenschappers en vervalsers. De aanleiding tot het schrijven van het boekje is het Evangelie van de Vrouw van Jezus, dat opdook in het najaar van 2012 en waarvan al na drie weken vaststond dat het een vervalsing was. Ik heb toen aangegeven dat het vreemd was dat de onderzoekster, toen eenmaal duidelijk was dat deze tekst met geen mogelijkheid antiek kon zijn, beweerde dat het lab uitsluitsel kon geven.