5 Van bacterie tot menselijke wezens (3)

Een nadere analyse van DNA

We hebben gezien dat cellen de bouwstenen voor elk levend systeem zijn. Al de instructies die nodig zijn voor het verrichten van hun activiteiten zijn opgeslagen in het chemische DNA van elke cel.

Het DNA van elk organisme bestaat uit dezelfde chemische en natuurkundige bestanddelen. De DNA instructies liggen vast in de opeenvolging van de baseparen (DNA “letters”) langs de DNA streng (bijv. “ATTCCGGA”). Deze volgorde geeft de exacte instructies aan die het mogelijk maken om een organisme met zijn eigen unieke karakteristieken te bouwen.

De genoom is de complete DNA set van een organisme. Genooms variëren sterk in grootte. Het kleinste genoom van een levend organisme (een bacterie) dat we kennen bevat ongeveer 600.000 DNA baseparen, terwijl de genomes van mensen en muizen er ongeveer 3 miljard bevatten.

Het DNA in de menselijke genoom is gerangschikt in 23 chromosoom paren – fysiek gescheiden maar onderling gespiegelde moleculen die variëren in lengte van ongeveer 50  tot 250 miljoen baseparen. Elke chromosoom bevat vele genen,  de fundamentele fysieke en functionele erfelijkheidsdragers. Genen zijn specifieke aaneenschakelingen van DNA baseparen die de  instructies bevatten over hoe het eiwit moet worden maken. Genen beslaan slechts een klein percentage van de menselijke genoom (ongeveer twee procent); de rest bestaat uit  niet-coderend DNA  (ook wel  junk-DNA, ‘afval DNA’ genoemd).  Men schat dat de menselijke genoom 20.000 tot 25.000 genen bevat. Aan het einde van de chromosoom bevindt zich een sectie DNA wat telomeer word genoemd. Een telomeer is te vergelijken met het plastic uiteinde van een veter. Bij iedere deling rafelt het uiteinde een stukje uit en uiteindelijk kan de cel niet meer delen en sterft. Menselijke cellen bereiken dit stadium na zo'n vijftig, zestig delingen. Wetenschappers geloven dat als de telomeerlengte behouden blijft, de cel zich kan blijven delen zonder dood te gaan. We zullen hier later nog verder opingaan.[1]  

Vereenvoudigd overzicht van een DNA streng

Junk-DNA, bewijs voor evolutie of ontwerp?

Junk-DNA (afval DNA) is een collectief etiket voor dat deel van de DNA streng op de chromosoom waarvoor nog geen functie is ontdekt. Voor de huidige genoom word op dit moment zo’n 97% als ‘junk’ aangeduid.

Evolutionisten beschouwden aanvankelijk de aanwezigheid van junk-DNA als overblijfsel van het evolutieproces en voerden het aan als bewijs tegen het bestaan van een Schepper: ”Waarom zou een perfecte God DNA scheppen wat voornamelijk bestaat uit ongebruikte secties?”  

Volgens een van de evolutionaire gezichtspunten zijn de secties junk-DNA de toevallig geproduceerde DNA basepaar reeksen die geen functie hebben, of het zijn overblijfselen van voorvaderlijk DNA wat niet langer word gebruikt. Een andere evolutionaire theorie is dat junk-DNA werkt als een parasiet – ook wel egoistisch-DNA genoemd, omdat het bestaat uit DNA dat meer efficiënt kopieert dan coderend DNA.

Recente studies ontdekken meer en meer functies van grote stukken op de chromosoom van wat eerder was geïdentificeerd als “junk”. Ten eerste is het duidelijk geworden, door het gebruik van statistische technieken, dat het niet-coderende DNA eigenlijk een grote uniformiteit en structuur heeft en zeker niet zomaar willekeurig is. Ten tweede is ondekt dat het niet coderende deel van het DNA,  een essentiële structuur geeft aan de rest. Ten derde is het klaarblijkelijk zo dat de niet-coderende DNA secties een rol spelen als katalysator voor de transcriptie van bepaalde genen. Ten vierde is het bewezen dat het bestaan van de zogenaamde pseudo-genen (kopieën van de genen in de niet coderende secties) een belangrijke rol spelen in de juiste werking van de corresponderende gewone genen.

Ten slotte blijkt nu dat secties van de niet gecodeerde DNA een rol spelen als moleculaire schakelaars om genen te laten weten wanneer en waar te stoppen en te starten. Dr. C. Owen Lovejoy[2] zegt in het eerder genoemde Time Magazine artikel: “Neem de genen die betrokken zijn in het scheppen van de hand, de penis en de ruggengraat.  Deze delen sommige van dezelfde structurele genen…het is alsof je de bouwtekening voor twee verschillende stenen huizen zou hebben. De stenen zijn hetzelfde, maar de resultaten zijn erg verschillend”. Het artikel zegt verder: “Deze moleculaire schakelaars liggen in de niet-coderende secties van de genoom – eerst neerbuigend junk-DNA genoemd, maar later herdoopt als ‘de duistere materie’ van de genoom”.

Het “evolueren” van junk-DNA van “junk” naar “duistere materie”, geeft aan dat het niet coderende deel op de chromosoom geen overgebleven materiaal is en dat de wetenschap van de genetica nog een lange weg te gaan heeft om volledig het doel en de werking van DNA in het cel producerende proces te begrijpen.  

Lees verder: (4) Bewijsstuk #7: De gevonden fossielen