28 februari 1953: De ontmaskering van het DNA

Door: Ilja van Dam

Op 28 februari 1953 beweren twee jonge onderzoekers, James Watson en Francis Crick, aan de universiteit van Cambridge het raadsel van het DNA-molekuul te hebben ontcijferd. Niet alleen laten zij zien dat DNA in staat is om op een relatief simpele wijze immense hoeveelheden genetische informatie op te slaan; maar ook dat het een typische dubbelhelix-structuur heeft die het mogelijk maakt om schijnbaar eindeloos kopieën van zichzelf te kunnen maken.

Experimenten

Een kleine honderd jaar eerder had de Zwitserse chemicus Friedrich Miescher al ontdekt dat levende cellen een complexe, fosforrijke verbinding bevatten die later de naam desoxyribonucleïnezuur (kortweg: DNA) meekreeg. Wat de stof deed was toen echter nog niet bekend. Daar kwam verandering in toen de onderzoeker Oswald Avery en zijn medewerkers in 1944 een experiment uitvoerden waarbij ze DNA van de ene bacterie in de andere overbrachten. Zij ontdekten dat de ontvangende bacterie daarmee ook de erfelijke eigenschappen van de donorbacterie overnam: een belangrijke aanwijzing dat DNA dus op de één of andere manier betrokken was bij het opslaan en doorgeven van erfelijke eigenschappen.

Strengen

Pas met de ontdekking van Watson en Crick werd duidelijk hoe het DNA deze erfelijke eigenschappen opslaat én ook weer door kan geven aan volgende generaties. Zij toonden aan dat DNA bestaat uit twee lange strengen die als een soort ‘wenteltrap’ in elkaar draaien.

Dr. Francis Crick (links) en Dr. James D. Watson zorgden 60 jaar geleden  voor een revolutie binnen de biologie (bron: AP)

Dr. Francis Crick (links) en Dr. James D. Watson zorgden 60 jaar geleden voor een revolutie binnen de biologie (bron: AP)

Elke streng bestaat uit een groot aantal kleinere eenheden: de nucleotiden. Elke nucleotide bestaat weer uit een fosfaatgroep, een suiker (desoxyribose) en een stikstofgroep (de base). De basen vormen het uiteindelijke coderende deel en bestaan in vier verschillende varianten: adenine (A), thymine (T), Cytosine ( C) en guanine (G). De volgorde waarin de basen naast elkaar voorkomen vormt de uiteindelijke erfelijke boodschap.

De beide strengen zijn aan de basen als een soort ritssluiting met elkaar verbonden, waarbij een A altijd gekoppeld is aan een tegenoverliggende T en een C altijd aan een G. Wanneer het DNA verdubbelt, laat de ‘rits’ lokaal even ‘los’ en hecht zich op die plek een eiwit (DNA-polymerase) aan elke DNA-streng. Vervolgens ‘ritst’ dit eiwit de DNA-streng verder af en koppelt daarbij aan elke base z’n complementaire base, waardoor er twee dubbelstrengs DNA-moleculen ontstaan die ieder één originele en één nieuwe streng bevatten.

Het dubbelstrengs DNA-molekuul en de twee verschillende basenparen.

Het dubbelstrengs DNA-molekuul en de twee verschillende basenparen.

Revolutionaire ontdekking

Watson en Crick kregen in 1962 een Nobelprijs voor hun ontdekking. Toch had waarschijnlijk toen nog niemand kunnen vermoeden welke gevolgen deze ontdekking voor de moderne wetenschap zou gaan hebben. Mede dankzij het werk van Watson en Crick zijn we nu onder andere meer te weten gekomen over ons eigen genetisch verleden; kunnen we misschien ooit nog eens uitgestorven dieren en planten weer tot leven wekken; bestaande organismen van ‘nieuwe’ eigenschappen voorzien die van nut kunnen zijn voor ons of voor henzelf en geheel nieuwe geneeswijzen ontwikkelen voor ziektes waar we nu nog machteloos tegenover staan.

Met dank aan onze collega’s van Kennislink.nl

Like nu ook de Historien Facebook en blijf altijd op de hoogte van de laatste historische nieuwtjes en achtergrondverhalen!

Schrijf je in voor TOEN!