Ontdekkingsreis door de genen

Het onderzoek naar de bouwstenen van het erfelijk materiaal heeft een nieuwe mijlpaal bereikt. Twee rivaliserende ploegen onderzoekers stonden vorig jaar juni op het bordes van het Witte Huis; de president als een soort scheidsrechter ertussenin. Gisteren bleek dat Clinton ook dit vredesproces niet tot een goed einde heeft weten te brengen.

Het Humaan Genoom Project (HGP), een samenwerkingsverband van twintig onderzoeksgroepen uit zes landen, begint in 1990 met het in kaart brengen van de genen. Dat lijkt een megaklus, die pas in 2010 geklaard zal zijn. Als de vaart er eenmaal in zit, in 1998, verschijnt het Amerikaanse bedrijf Celera Genomics op het toneel. Directeur dr. J. Craig Venter claimt in september 1999 dat hij binnen een jaar klaar zal zijn. Dat moet mogelijk worden dankzij een miljoeneninvestering aan apparatuur, die Venter terug denkt te verdienen door zijn informatie aan de farmaceutische industrie te verkopen. Die wil graag te weten komen welke genen betrokken zijn bij het veroorzaken van allerlei erfelijke ziektes. Het ontwikkelen van medicijnen is peperduur en de industrie heeft er alle belang bij om het alleenrecht te verkrijgen op het ontginnen en exploiteren van een stukje genenkaart. Zo dreigt het menselijk erfelijk materiaal uit te groeien tot handelswaar.

Het is Clintons verdienste dat dit voorkomen is, door beide groepen zover te krijgen dat ze beloven al hun informatie volledig publiek te maken. HGP publiceerde alles al op internet, maar Celera zal daar nu ook toe overgaan. De twee bekendste wetenschappelijke tijdschriften, Nature en Science, hadden de geboortedag van Darwin, 12 februari, daarvoor gekozen, maar Britse zondagskranten gooiden roet in het eten, zodat het publicatieverbod afgelopen zondag al is opgeheven.

De presentatie op de websites van de twee tijdschriften is veel belangrijker dan het feestje op het bordes van het Witte Huis, want pas nu is een goede vergelijking tussen de twee kaarten mogelijk. Te verwachten valt dat het team van Celera de beste prestatie levert, want dat kon tijdens de rit al gebruikmaken van alle HGP-informatie. Toch blijkt de kaart van het HGP een stuk nauwkeuriger: er zitten minder gaten in. Het grootste aaneengesloten stuk van de HGP-kaart telt 28,5 miljoen bouwstenen, de Celera-kaart komt niet verder dan 2 miljoen stuks. Op de persconferentie in Londen, gistermorgen, haalden HGP-wetenschappers daarom fel uit naar Celera: zonder de HGP-kaart zou Celera helemaal weinig gepresteerd hebben.

De genenkaart heeft op dit moment dus nog veel weg van een gatenkaas. De kladversie van de kaart bestrijkt ongeveer 94 procent van het menselijk DNA. Slechts 35 procent is 'afgelakt': daarvan is de bouwsteenvolgorde met zeer hoge precisie bekend. Het zal nog zeker twee jaar duren voor de hele kaart in definitieve vorm beschikbaar is. Celera lijkt er weinig zin in te hebben die arbeidsintensieve klus te klaren, zodat het werk op de schouders van het HGP komt te liggen.

Nutteloos
Wat valt er op de huidige kaart al te zien? De eerste verbazing van de onderzoekers betrof het geringe aantal genen. Het verschil tussen mens en fruitvlieg is een factor twee. De mens heeft echter meer 'controlegenen', die regelen wanneer andere genen tot uiting komen.

Sommige delen van de genenkaart zijn zeer eentonig. Het overgrote deel van het erfelijk materiaal, 97 procent van het geheel, lijkt volslagen nutteloos te zijn. Wetenschappers spreken over junk-DNA. Junk is Engels voor rommel, het betreft miljoenen bouwstenen die in een niet-begrepen volgorde achter elkaar staan en waar nergens de code voor een gen in te ontcijferen valt. Meer dan eenderde van het totale DNA (35,3 procent) bestaat uit monotone, ogenschijnlijk betekenisloze herhalingen van bouwstenen.

Inmiddels is duidelijk dat dit junk-DNA toch niet zonder betekenis is. Het zou een functie hebben bij het verplaatsen van genen. Een van de artikelen spreekt over „uitgestrekte woestijnachtige gebieden, waar het menselijk genoom nauwelijks of geen genen bevat die de code voor eiwitten vormen. Genen bevinden zich meestal in eilanden of clusters, gescheiden door woestijnen van miljoenen baseparen lang.”

Depressieve bacterie
Een ander opvallend trekje van onze genen is dat er heel wat overeenkomsten met andere dieren of zelfs bacteriën te vinden zijn. De schattingen zijn nog ruw, maar de genen van de mens komen voor 98 tot 99 procent overeen met die van de chimpansee en voor minstens 85 procent –maar mogelijk 90 of meer, denkt Venter– met die van de muis. Van de menselijke genen komt 10 procent ook voor in de fruitvlieg en in een aaltje; 223 genen van de mens lijken rechtstreeks gekopieerd te zijn uit bacteriën. Evolutionisten hebben hun verklaring al gereed: de bacteriën zouden de voorouders van de mens miljoenen jaren geleden hebben geïnfecteerd en hun sporen achtergelaten.

Evolutie is ook de rode draad in de artikelen die later deze week in Science en Nature verschijnen. De voormalige directeur van het Sanger Centre, die vorige maand voor zijn werk geridderd is, Sir John Sulston: „Wij bevestigen Darwins werk. Het is de eenheid van het leven, of de conservatieve natuur, of het idee van de blinde horlogemaker – de notie van evolutie door een voortdurend bewerken of willekeurig recombineren van onderdelen.” Die blinde horlogemaker moet echter wel in staat geweest zijn om ook voor het allereerste leven zo'n ingewikkeld DNA-molecuul te produceren.

Bijzonder is daarom de vondst van een bacterieel gen dat bij de mens betrokken is bij depressies. Wetenschappers van het Sanger Centre in Cambridge sluiten niet uit dat zo'n gen vanuit de mens is overgedragen op bacteriën. Evolutionisten gaan uit van het principe dat telkens de beste eigenschappen vastgehouden worden, de zogenaamde ”survival of the fittest”. De vondst van dit gen is dan moeilijk uit te leggen, want depressiviteit lijkt niet zo'n gunstige eigenschap voor een bacterie.