Waar wij vandaan komen. Hoe het komt dat wij denken

Uit het nieuws gegrepen: spel van moleculen

| 0 comments

Diametheus beschrijft in hoofdstuk 4 van zijn boek wat moleculen zijn. Moleculen bestaan uit zeer sterk aan elkaar vastgeklonken atomen, in aantal variërend van twee tot vele miljarden. Zo zijn er DNA moleculen, die de genetische code voor het leven bevatten en die de chromosomen vormen in iedere cel van ieder levend wezen op Aarde. Het zijn deze chromosomen die er voor zorgen dat je een mens wordt, of een appelboom, of welk levend wezen dan ook. Al naar gelang de behoefte van de cel, wordt telkens weer een ander stukje van de chromosomen gekopieerd. Hierbij wordt niet DNA gevormd, maar RNA. RNA heeft als eigenschap dat het uit veel flexibelere moleculen bestaat dan het starre DNA. Deze stukjes RNA dragen de code voor het aanmaken van eiwitten en zijn daarmee een boodschapdragend RNA (mRNA van “messenger”). Zowel DNA als RNA bestaan uit kettingen van niet meer dan vier soorten bouwstenen, verschillend in hun zijketens, met de notaties A, T, G en C; men kan het vergelijken met een echte ketting, waarbij aan elke schakel een zijstukje vastzit; eenmaal in een ketting ingebouwd vertonen deze bouwstenen de bijzondere eigenschap dat zij met hun zijstukje kunnen koppelen aan het zijstukje van één type van de andere drie soorten bouwstenen. Zo kan A alleen aan T koppelen en C aan G.
 

DNA en RNA

In het vakblad voor scheikundigen Nature Methods van januari 2011, volume 8, nummer 1, pag 11, wordt in het artikel “Programming Molecular Instruments” door Nicole Rusk beschreven hoe onderzoeker Harry Choi en collega’s proeven hebben gedaan met kleine stukken DNA-moleculen en even grote RNA-moleculen. Deze experimenten bestaan eruit dat haarspeldmoleculen zijn geproduceerd, waarvan de ene helft via de zijstukjes van de schakels, precies past op de andere helft. Zulk een haarspeldmolecuul kan openklappen en dan via hun zijstukjes koppelen aan andere opengeklapte haarspeldmoleculen; zodra deze reactie in gang is gezet stopt die niet meer tot alle aanwezige moleculen zijn gekoppeld, aldus een lange ketting vormende: het is een Hybridisatie ketting (Chain) Reactie (HCR). Dit aan elkaar gaan zitten van grote aantallen moleculen heet polymerisatie. Eerst zijn er experimenten gedaan met DNA-haarspeldmoleculen, maar dat ging niet goed, tenzij onder zeer strikte, uiterst beheerste omstandigheden. Daarna is overgestapt op de veel flexibelere RNA-moleculen, en zie, met deze moleculen ging de polymerisatie een stuk gemakkelijker, ook al waren de omstandigheden niet zo stabiel. Vervolgens wordt er in het stukje ingegaan op enkele toepassingen van deze HCR-techniek, zoals voor de behandeling van kanker. Diametheus ziet in deze experimenten een bevestiging van een van zijn honderd stellingen in zijn boek.

Diametheus analyseert namelijk in hoofdstuk 5 van zijn boek hoe, nog voordat het leven bestond, het RNA- en DNA-moleculen zijn die de aanzet tot het leven hebben gegeven. Diametheus formuleert in zijn dertigste stelling, dat het onder andere juist dit fysieke verschil is tussen de flexibiliteit van de RNA-moleculen aan de ene kant en de starheid van de DNA-moleculen aan de andere kant, dat er mede voor heeft gezorgd dat DNA de genetische codedrager is geworden en dat RNA het mechanisme is gaan vormen voor de uitvoering van die genetische code. Diametheus beschrijft stap voor stap, hoe in zijn visie dit heel specifieke moleculaire spel tussen RNA en DNA tot het leven zelf heeft geleid.

Leave a Reply

Required fields are marked *.