Met de ontdekking van de DNA-structuur in 1953 werd eindelijk duidelijk hoe eigenschappen van organismen van generatie op generatie worden doorgegeven. Er bleek een genetische code achter te zitten en in de jaren daarna bleek dat alle levende wezens over dezelfde genetische code beschikken, werd dit uiteraard gevierd als het beste bewijs voor universele gemeenschappelijke afstamming. Maar de nieuwe biologie toont dat dit feestje iets te vroeg werd gevierd…

DNA.pixabay

“Het DNA-molecuul bleek een dubbele helix te zijn; een structuur die nog het meest lijkt op een wenteltrap.”

In de tweede helft van de twintigste eeuw kwamen voor het eerst in de geschiedenis technieken beschikbaar waarmee men de moleculaire complexiteit van het leven beter kon bestuderen. Één van die technieken, de röntgendiffractie analyse (zie kader), leidde ertoe dat men de structuur van het DNA kon ontrafelen. Het DNA-molecuul bleek een dubbele helix te zijn; een structuur die nog het meest lijkt op een wenteltrap. Deze wenteltrap is opgebouwd uit nucleotiden, elk bestaande uit een base, een deoxyribosegroepen (een fosfaatgroep). Meteen na de ontdekking van de structuur werd voorgesteld dat het molecuul een soort code moest bezitten van waaruit de organismen zouden worden opgebouwd. Die voorspelling klopte. De code die men ontdekte staat tegenwoordig bekend als ‘de genetische code’ en representeert de informatie om microscopisch kleine machines te bouwen die biologen eiwitten noemen.

FRANKLIN DEED DENKWERK VOORAF
Röntgendiffractie is een techniek waarmee met behulp van röntgenstralen de structuur van moleculen kan worden bepaald. Rosalind Franklin was één van de pioniers op dit gebied. Ze was de eerste die DNA-moleculen met röntgenstralen doorlichtte. Zonder haar medeweten kwam haar werk onder de ogen van James Watson en Francis Crick. Mede hierdoor werden Watson en Crick op het juiste spoor gezet van de wenteltrapstructuur van DNA. Helaas overleed Franklin te vroeg om ook de vruchten ervan te kunnen plukken. Watson en Crick kregen in 1962 de nobelprijs voor hun ontdekkingen en deelden de prijs met Maurice Wilson, hoofd van het lab waar Franklin haar werk deed.

De Genetische code

De informatie voor het maken van eiwitten is in het genoom opgeslagen. Dit gebeurt in de vorm van een soort computermachinetaal; met ‘woorden’ van steeds drie letters waarbij geput wordt uit een ‘alfabet’ van vier letters. De beginletters van de basen in het DNA worden als de letters van die 4-lettertaal gebruikt: G (guanine), C (cytosine), A (adenine), T (thymine). In het van DNA afgeleide RNA is T vervangen door U (uracil). DNA zit gewoonlijk in de kern, RNA is een ‘afdruk’ daarvan dat buiten de kern in de cel wordt gebruikt als mal voor de aanmaak van eiwitten. Deze genetische code blijkt in alle levende organismen gelijk en komt overal ter wereld voor. Of je nu naar bacteriën of naar mensen kijkt, de code waarmee ze de informatie voor het maken van eiwitten over de generaties doorgeven, is dezelfde.

WEL ERG TOEVALLIG...
Er zijn een paar afwijkende codes waargenomen, maar ook deze codes blijken optimaal om genetische fouten te bufferen. Theoretisch zijn er meer dan 2 triljoen (een triljoen is miljard x miljard) codes voorstelbaar, die ook als eiwitcode zouden kunnen functioneren. Een fractie hiervan is optimaal om mutaties op te vangen. Precies deze worden teruggevonden in alle levende organismen.

Te vroeg gejuicht

Toen vijftig jaar geleden ontdekt werd dat er maar één genetische code bestaat die door alle organismen wordt gebruikt, werd dit gevierd als een grote zege voor Darwins theorie over gemeenschappelijke afstamming. Het werd gezien als het definitieve bewijs dat Darwin gelijk had. Dat er binnen de wetenschap geen definitieve bewijsvoeringen bestaan, wordt eens temeer duidelijk als je kijkt naar de nieuwste bevindingen in de biologie. Want wat blijkt? Er is te vroeg gejuicht. Het definitieve bewijs voor gemeenschappelijke afstamming blijkt gewoon te maken te hebben met het ontwerp (design). Vanuit het perspectief van een Intelligent Design kun je je namelijk ook afvragen waarom er een universele genetische code bestaat. Dat vergt echter wel enig rekenwerk.

Reken maar mee

Met een 4-lettercode kunnen 64 verschillende combinaties van elk drie letters worden gemaakt. Deze ‘woorden’ coderen voor de bouwstenen voor de eiwitten: de aminozuren. Omdat er maar 20 verschillende aminozuren in eiwitten voorkomen en er 64 combinaties mogelijk zijn, zijn er 44 combinaties meer dan er voor 1-op-1-codering nodig zouden zijn. Drie daarvan worden gebruikt als stopsignalen die de moleculaire machientjes vertellen wanneer het eiwit klaar is. Maar welke functies zouden de resterende 41 combinaties kunnen vervullen? De resterende 41 blijken ook gewoon te coderen voor één van de twintig aminozuren. Sommige aminozuren worden namelijk door verschillende combinaties gecodeerd (zie figuur).

Eiwitcode.weet

Deze figuur geeft de eiwitcode weer zoals je die aantreft in alle organismen. Met een 4-lettercode kunnen 64 verschillende combinaties van elk drie letters worden gemaakt, die de bouwstenen voor de eiwitten coderen: de aminozuren. De meeste aminozuren worden door meer dan één combinatie gecodeerd.

De aminozuren serine (Ser), arginine (Arg) en leucine (leu) worden bijvoorbeeld op zes verschillende manieren gecodeerd. Vier codes specificeren vijf andere aminozuren: alanine (Ala), glycine (Gly), proline (Pro), threonine (Thr) en valine (Val). De overige aminozuren worden door één, twee of drie codes gespecificeerd. Maar waarom is er zo’n onevenredige verdeling? Waarom is er geen code waarbinnen alle twintig aminozuren driedubbel werden gespecificeerd, plus vier stopsignalen? dat geeft toch ook gewoon een functie aan alle 64 combinaties?

Intelligent Design

Met een alfabet van vier letters en 64 drieletterwoorden zijn theoretisch miljarden verdelingen te bedenken die ook zouden kunnen dienen als een genetische code voor twintig aminozuren. Als je alle mogelijke verdelingen nader beschouwt en aan een test onderwerpt, dan komt de universele code (zoals je die in alle organismen op aarde terugvindt) er als optimaal uit om willekeurige genetische veranderingen te compenseren. het blijkt dat deze universele genetische code de beste is voor wat betreft het tegengaan van gevolgen van mutaties, de meestal schadelijke veranderingen in het DNA! Dat is opmerkelijk. en zeer zeker in overeenstemming met wat je zou voorspellen vanuit het
oogpunt van intelligent design. het volgende voorbeeld verduidelijkt dat: Stel, je zou een team moderne wetenschappers uitdagen om een genetische code te ontwerpen op basis van alle kennis die momenteel beschikbaar is op het gebied van de moleculaire biologie, biochemie en biofysica. Dan zouden ze na jaren van denken, ontwerpen, toetsen en testen met dezelfde code voor de dag komen die wetenschappers nu bij alle organismen in gebruik zien.

HOE IS HET DNA OPGEBOUWD?
DNA bestaat uit twee strengen van nucleotiden waarbij de elkaar afwisselende desoxiribsegroepen en fosfaatgroepen de ‘ruggengraten’ vormen. De basen, die aan de desoxiribosegroepen zitten, leggen de verbindingen tussen de strengen. Daarbij zijn guanine- en cytosinebasen steeds met elkaar verbonden en ook adenine- en thyminebasen.
Dat is iets om over na te denken. Is de optimale genetische code die je in de natuur aantreft dan ook niet gewoon het ultieme bewijs voor Intelligent Design? Dezelfde code is universeel aanwezig in alle organismen. Er is daarom geen reden om aan te nemen dat de code ooit anders was. Er is ook geen reden te bedenken dat de code het product is van een geleidelijk Darwinistisch proces. Dat de best mogelijke code het gevolg zou zijn van miljoenen kleine ongelukjes in een hypothetische oersoep is dan nog slechts een kwestie van geloof. De moderne wetenschap maakt aannemelijk dat levende organismen het resultaat zijn van Intelligent Design en niet dat van ongecontroleerde, naturalistische processen.

Dit artikel is met toestemming overgenomen uit Weet Magazine. De volledige bronvermelding luidt: Borger, P., 2011, De genetische code. Het ontwerp van het leven nader beschouwd, Weet 7: 25-27. (PDF).

LEUK ARTIKEL?
Bent u blij met dit artikel? Het onderhoud en de ontwikkeling van deze website vragen financiële offers. Zou u ons willen steunen met een maandelijkse bijdrage? Dat kan door ons donatieformulier in te vullen of een bijdrage over te schrijven naar NL53 INGB000 7655373 t.n.v. Logos Instituut. Logos Instituut is een ANBI-stichting en dat wil zeggen dat uw gift fiscaal aftrekbaar is.

Peter Borger

Written by en

Peter Borger is moleculair bioloog, specialist in signaaltransductienetwerken en genregulatie-systemen, tevens auteur van Terug naar de Oorsprong. Hij is één van de grensverleggende wetenschappers binnen de nieuwe biologie. Daarin staat onder meer centraal dat soortenvorming daadwerkelijk plaatsvindt, omdat het genoom daarvoor is geprogrammeerd, maar dat alle verschillende soorten niet allemaal dezelfde voorouder hebben. Ook wordt vanuit deze tak van de biologie duidelijk dat er geen genetische informatie-toename nodig is om nieuwe soorten voort te brengen. Alle informatie om nieuwe soorten te vormen was reeds aanwezig in het genoom vanaf de tijd dat de oervormen werden geschapen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

 tekens over