Er zijn verschillende redenen om aan te nemen dat een A en een T tegenover elkaar liggen en een C tegenover een G

Transcriptie

1 Werkstuk door een scholier 2522 woorden 2 augustus ,8 220 keer beoordeeld Vak Biologie Wat is DNA? Onderzoekers waren al heel vroeg te weten gekomen dat het lichaam uit cellen bestond. Ze dachten toen ook al dat je de eigenschappen van je ouders kreeg als je geboren werd maar hoe dat wist nog niemand. Ze dachten lange tijd dat je precies de helft van de eigenschappen kreeg en dat die met elkaar gemengd werden. Als je dan bijvoorbeeld een zwarte cavia en een witte cavia kruiste dan moest je grijze krijgen. Deze theorie bleek na onderzoek niet te kloppen want je kreeg of zwarte of witte cavia s en geen grijze. Dit was het begin naar de jacht op het DNA. Er moest dus iets in de cellen zitten dat de erfelijke eigenschappen bepaalde. Na lang onderzoek ontdekte men chromosomen, dit zijn langgerekte dunne draden in de cellen. Ze zijn alleen te zien bij delende cellen. Ieder organisme heeft een vast aantal chromosomen, de mens heeft drieëntwintig paar chromosomen. Men ontdekte dat het de langgerekte draad een DNA molecuul was en wat de bouwstenen daarvan waren. DNA bleek te zijn opgebouwd uit een fosfaatgroep, een desoxyribose en een stikstofbase. Er zijn vier soorten stikstofbasen: Adenine (A), Guanine (G), Thymine (T), Cytosine (C). In de jaren tot 1920 dacht men dat deze vier basen altijd in dezelfde volgorde voorkwamen en in vaste verhoudingen, namelijk ATCG-ATCG-ATCG... etc. Dit kon echter niet kloppen want dit heeft geen mogelijkheid om erfelijke informatie op te slaan. James Watson en Francis Crick ontrafelden in 1953 de structuur van het DNA molecuul. Ze hadden al eerder een model gemaakt met drie om elkaar wentelende ketens, maar dit was een kolossale blunder geworden omdat het chemisch gezien niet klopte. Toen ze een röntgen foto zagen van Rosalind Franklin kwamen ze op het idee om een model met 2 ketens te bouwen. Ze beschreven dat DNA de vorm heeft van een moleculaire wenteltrap, een dubbele Helix. Beide leuningen van de wenteltrap bestaan uit fosfaatgroepen en desoxyribose die om en om in twee lange ketens gerangschikt zijn. De ketens zijn als twee lange spiralen om elkaar heen gewonden (de wenteltrap). Aan elke ribose zit een stikstofbase. De treden van de DNA-wenteltrap worden gevormd door twee met elkaar verbonden basen: adenine en thymine (A-T), cytosine en guanine (C-G). Er zijn verschillende redenen om aan te nemen dat een A en een T tegenover elkaar liggen en een C tegenover een G 1) In het DNA molecuul zijn de concentraties adenine en thymine gelijk en de concentraties guanyne en Pagina 1 van 6

2 cytosine zijn ook aan elkaar gelijk. 2) Er is een verschil in type bindingen. 3) Adenine en Guanine hebben beide twee bindingsmogelijkheden en Guanine en Cytosine hebben er drie. 4) De afstand van de leuningen moet steeds gelijk zijn. Cytosine en Thymine kort en Guanine en Adenine zijn lang. Er moet dus altijd een korte stikstofbase tegenover een lange stikstofbase liggen.anders zou de lengte tussen de leuningen variëren. De volorde waarin de stikstofbasen in het DNA voorkomen, vormt de code waarmee de erfelijke informatie is vastgelegd. DNA-code en genen De stikstofbasen A, C, G en T zijn de letters voor codewoorden die met elkaar een codezin vormen.een combinatie van drie opeenvolgende stikstofbasen in de DNA wenteltrap vormt een codewoord, bijvoorbeeld AGT of CGC. Onderzoekers hebben ontdekt dat een groep van drie stikstofbasen de code voor één aminozuur vormt. De combinatie AGT bijvoorbeeld codeert voor het aminozuur serine en CGC voor alanine. DNA kent vier stikstofbasen: A, C, T, en G. Elke plaats in een groep van drie heeft dus vier mogelijkheden. Dat levert dus 4³ = 64 verschillende groepjes. Hiermee kunnen meer dan twintig verschillende aminozuren mee gevormd worden. kel aminozuur. Een hele zin uit de DNA taal (een gen) bestaat uit een groot aantal 3 letter woorden die samen voor een compleet eiwit vormen. DNA is dus een onvoorstelbaar lang molecuul dat vele malen langer is dan de cel zelf, dit is echter niet vreemd omdat en ontzettend veel informatie in is opgeslagen. Het is dan ook vrijwel onmogelijk dat er twee mensen rondlopen met precies dezelfde eigenschappen. Wat is genetische manipulatie? Onderzoekers weten nu hoe het DNA werkt, maar ze wilden meer. Ze hebben uitgezocht hoe het DNA opgebouwd kon worden. Ze zijn nu in staat om de twee ketens uit elkaar te halen. Dit kunnen ze weer in stukken verdelen, zo ontstaan er brokstukken die ze weer aan elkaar kunnen verbinden. Op deze manier ontstaat er een nieuwe keten DNA. Zo n samenstelling met nieuwe eigenschappen wordt een recombinant DNA genoemd. Zo is genetische manipulatie ontstaan.genetische manipulatie is het bewust beïnvloeden van erfelijke eigenschappen. Om dit verantwoord te doen is er veel deskundig onderzoek nodig. Genetische manipulatie heeft nogal wat tegenstand, dit komt waarschijnlijk omdat het woord manipulatie meestal in een negatieve betekenis wordt gebruikt. Het woord manipulatie betekent oorspronkelijk het naar je hand zetten, dit is een minder negatieve betekenis. In de geschiedenis hebben mensen altijd al dingen naar hun hand willen zetten kijk maar naar de dijken, of de veredeling van gewassen door alleen de beste met elkaar te kruisen. Genetische manipulatie kan worden onderverdeeld in twee groepen, namelijk: 1) gentherapie 2) eugenetica Pagina 2 van 6

3 Wat is gentherapie? Soms komen er schrijffouten voor in het DNA dit kun je van je ouders hebben, dan heb je een erfelijke ziekte. Een schrijffout in je DNA kan ook ontstaan door invloeden van buitenaf. Radioactieve straling of het ultraviolette licht van de zon of sommige chemische stoffen kunnen mutaties veroorzaken. Een cel kan dan op hol slaan en zich ongeremd gaan delen. Na de atoombom op Heroshima kregen veel mensen in dat gebied kanker en werden en weel kinderen geboren met erfelijke afwijkingen. Deze erfelijke afwijkingen kunnen vaak al voor de geboorte worden ontdekt,of worden voorkomen. Gentherapie is het zodanig wijzigen van genetisch materiaal dat deze erfelijke ziekten voorkomen kunnen worden. Onderzoekers kunnen bijvoorbeeld embryo s genetisch manipuleren en dan met behulp van in vitro fertilisatie (IVF) in het lichaam van de moeder aanbrengen. Op deze manier krijg je dus toch een gezond kindje. Ook is het mogelijk om tijdens het leven DNA te veranderen zo zou een suikerpatiënt waarschijnlijk weer normaal kunnen leven. Gentherapie kan nog niet echt worden toegepast omdat men nog niet precies weet hoe het werkt. Er zijn echter al wel veel experimenten geweest. David is hier een voorbeeld van. Hij leefde sinds zijn geboorte in een steriele tent omdat zijn afweersysteem geen enkele ziektekiem onschadelijk kon maken. Hij had namelijk een tekort aan het ADAeiwit. Onderzoekers hebben toen witte bloedcellen uit het beenmerg gehaald en die bewerkt met knip en plakenzymen. Daarna hebben ze de cellen teruggeplaatst en David kon af en toe voorzichtig de buitenwereld in. De theorie van gentherapie is simpel, je moet het zieke gen vervangen door een gezond gen. Dit valt in de praktijk echter bijzonder tegen. Het probleem van gentherapie is dat je in miljarden cellen een gezond gen moet zien in te brengen. We moeten ons realiseren dat het bij gentherapie gaat om het voorkomen dan wel genezen van een ziekte. Het gaat er dus niet om een soort supermens te creëren. Het voorkomen dan wel genezen van ziektes is iets wat we altijd al hebben gedaan en is dus niets nieuws. Er valt natuurlijk wel te discussiëren over het middel dat gebruikt wordt het manipuleren van menselijke genen. We moeten ons ook realiseren dat gentherapie nog toekomstmuziek is omdat we nog niet precies weten hoe onze genen werken. Wat is eugenetica? Eugenetica betekent letterlijk de wetenschap die de invloeden bestudeert welke de erfelijke eigenschappen van de mens kunnen verbeteren. Onder eugenetica wordt ook vaan verstaan de leer van rasverbetering van de mensheid. Dit betekent simpel gezegd dat eugenetica een soort superras probeert te creëren. Eugenetica is dus niet therapeutisch bedoelt maar meer op het aanbrengen van verbeteringen van bepaalde kwaliteiten en eigenschappen van mensen. Eugenetica is eer erg omstreden onderwerp. Dit komt omdat het erg veel lijkt op de praktijken van Hitler en de nazi s in de tweede wereldoorlog. Veel mensen weten het verschil tussen eugenetica en gentherapie niet en zijn daarom op voorhand al tegen genetische manipulatie. Wat kan er met genetische manipulatie gedaan worden? Genetische manipulatie wordt vaak gebruikt in de voedselindustrie. Zij doen dat om betere gewassen en dieren te krijgen voor onze voedselvoorziening. Dit gebeurde vroeger al door midden van het kruisen van planten of dieren binnen eenzelfde soort, maar tegenwoordig gebruiken ze gentechnologie. Door gentechnologie is de grens tussen verschillende dieren verdwenen. Door deze techniek zijn er geen beperkingen meer en kan de voedselindustrie onbeperkt door genuitwisseling dieren en planten Pagina 3 van 6

4 veranderen.voedselproducenten zeggen dat door gentechnologie de kwaliteit van ons voedsel verbeterd. De prijs daalt, nieuwe producten zijn mogelijk, de landbouw wordt duurzamer en het wereldvoedseltekort kan bestreden worden doordat gewassen meer opleveren. Ook landbouwgewassen worden resistent tegen insecten of plagen of ze worden ongevoelig voor landbouwgif. Deze technologie kan ook gebruikt worden in de gezondheidsindustrie. Men kan bijvoorbeeld schimmels en bacteriën en in de toekomst ook andere dieren stoffen laten maken die nodig zijn voor de medicijnen van de mens. Zo kunnen bacteriën en schimmels bijvoorbeeld antibiotica maken. Ook zijn er pogingen gedaan om DNA van de mens te veranderen om zo ziektes in een vroeg stadium te voorkomen. Ook hier zijn de mogelijkheden onbegrensd. Wat zijn de belangrijkste nadelen van genetische manipulatie. Er is nogal wat onenigheid over de gevaren van genetische modificatie. De voor- en tegenstanders van genetische modificatie spreken dan vaak over risico`s (nadelen) van genetische modificatie. Het moeilijke van deze discussie is te bepalen wie er nu gelijk heeft. De meest genoemde nadelen van genetische manipulatie: 1) het maatschappelijk gebruik. Veel mensen vinden het niet goed om het genetische materiaal van mensen te gaan veranderen. Een nadeel van genetische modificatie bij mensen is dat veel genoemd wordt, is dat de mens niet voor God mag spelen. Het is maatschappelijk nog niet geaccepteerd het DNA van mensen te veranderen. Het is echter ook de vraag wie de gegevens van een onderzoek mag inzien, werkgevers zouden hier misbruik van kunnen maken. 2) gevaar voor de patiënt Nadeel van gentherapie is dat het bij deze techniek heel moeilijk is defecte genen te vervangen door goede genen en de techniek is risicovol voor de patiënt. 3) gevaar voor het milieu genetisch gemanipuleerde organismen kunnen kruisen met andere organismen, waarbij onvoorspelbare en onherstelbare schade kan ontstaan aan het ecosysteem. Men weet niet wat er allemaal zou kunnen gebeuren als gevolg van genetische manipulatie. Dit is de reden waarom veel mensen tegen genetische manipulatie zijn. 4) gevaarlijke natuurwapens volgens de natuurwetpartij kunnen zeer gevaarlijke biologische wapens ontwikkeld worden als de regelgeving te slap is. Als iedereen zomaar mag manipuleren kunnen ook krankzinnige terroristen een dodelijke virussen maken en hier de mensheid mee bedreigen. 5) respect voor eigenwaarde van dieren Mag men zomaar alles met dieren doen? Sommige mensen zeggen dat dieren een eigen aard hebben, waar de mens in principe vanaf moet blijven. Zij zijn van mening dat het genetisch manipuleren van dieren zoveel mogelijk beperkt moet worden. 6) verschraling van planten en dieren Pagina 4 van 6

5 Als genetische manipulatie bij planten en dieren wordt toegestaan dan blijven alleen de planten en dieren over die economisch interessant zijn. Voordelen van genetische manipulatie Genetische manipulatie biedt ongekende mogelijkheden. Bijna alles lijkt mogelijk te zijn als je kunt spelen met genen en dus met de eigenschappen van organismen. Hierover wordt nog veel gediscussieerd of het wel verantwoord is. Veel mensen vinden het ethisch niet verantwoord. Je hebt ook nog een groep mensen die het in bepaalde mate verantwoord vinden. Dan heb je ook nog een groep mensen die vinden dat genetische manipulatie in het algemeen zou moeten worden toegestaan. Deze groep geeft vaak een aantal argumenten. De belangrijkste argumenten voor genetische manipulatie: 1) goed voor geneeskunde Er kunnen nieuwe geneesmiddelen ontwikkeld worden via genetisch onderzoek en genetische manipulatie bij dieren. Dit kunnen dan medicijnen zijn die al door dieren gemaakt worden, maar door genetische manipulatie meer en goedkoper geproduceerd kunnen worden. 2) meer hoogwaardige en efficiënte voedselproductie Als genetische manipulatie wordt toegestaan kan het voedsel gezonder worden. Men kan dan immers de beste planten heel vaak kloneren waardoor de kwaliteit verbeterd. Ook kan men genen inplanten inbouwen waardoor ze iets gaan produceren of waardoor ze meer gaan produceren dan normaal 3) goed voor de economie Genetische manipulatie kan ook voordelen hebben voor de economie. Als bijvoorbeeld koeien kunnen worden gekloneerd die veel meer vlees en veel minder vet hebben, zullen de prijzen van vlees dalen en de omzet van de boerenbedrijven flink stijgen. En doordat agrarische bedrijven meer produceren kan Nederland voedsel exporteren en dat levert okk weer geld op. Zowel voor particulieren als voor de overheid. Dit alles is ook goed voor de werkgelegenheid, de werkeloosheid zal dalen. Mensen gaan dus meer verdienen en het eten wordt goedkoper het geeft mensen dan meer vrijheid. 4) geen overschrijding van soortgrenzen Het tegenargument dat de soortgrenzen worden overschreden hoef je niet als juist argument te zien. Je kunt de natuur ook zien als iets dat niet vaststaat, maar juist als iets wat zich steeds meer ontwikkeld. Dieren en plantensoorten kunnen daardoor veranderen. Deze ontwikkeling kun je dus ook als iets goeds zien. Dit argument wordt door voor en tegenstanders zo gebruikt zoals het hen uitkomt. 5) wat is natuurlijk? Sommige mensen zijn van mening dat de oorspronkelijke aard van dieren gerespecteerd moet worden, maar we weten helemaal niet eens hoe de oorspronkelijke aard eruit ziet. De oorspronkelijke aard is in de loop der eeuwen al heel erg veel veranderd door de mens. Ook zijn dieren door de evolutie veranderd. Dan zeggen tegenstanders dat de dieren zich aanpassen aan hun Pagina 5 van 6

6 leefomstandigheden. De voorstanders zeggen dan dat deze veranderde leefomstandigheden door de mens is gecreëerd. De dieren zijn dus toch al anders en je kunt ze nog wel wat veranderen. Je kunt deze veranderingen dus als goed zien maar ook als slecht. 6) het voorkomen van ziektes Men kan bijvoorbeeld erfelijke ziektes voorkomen door eventuele erfelijke ziektes uit het DNA van de voortplantingscellen van de ouders te halen. Het kind zal dan wel door reageerbuisbevruchting tot stand moeten komen. 7) goed voor de wetenschap Als men gaan experimenteren dan kan men onderzoek doen naar allerlei dingen die te maken hebben met DNA. Hierdoor komt men meer over het leven te weten. Deze kennis kan dan worden toegepast zodat de maatschappij en /of de individuele mens er voordeel bij heeft. Meningen over het toepassen van genetische manipulatie De meningen over genetische manipulatie zijn erg verschillend. Op het internet hebben we zo een aantal websites gevonden waar we meningen op konden vinden. De mening van Greenpeace: Greenpeace wijst al langer op de risico s die genetische manipulatie met zich meebrengt. Het is een onnatuurlijk proces en niemand kent de gevolgen die het met zich meebrengt. De overheid en het bedrijfsleven hebben verder geen interesse in voorzorgsmaatregelen. Wat greenpeace wil is de bedrijven ter verantwoording roepen tegenover het publiek. Ze strijden voor een stop op de doorvoering van genetische manipulatie inde landbouw, het is een gevaar voor het milieu waarin we leven. De mening van de site: Wat betreft de wetenschap moet genetische manipulatie worden toegestaan, als er maar goede regels voor staan. Zo kan het milieu geen gevaar lopen. Om een genenpaspoort samen te stellen moet niet kunnen, aangezien dit een inbreuk is op privacy. In de industrie kan het nuttig zijn, maar toch is er controle nodig, is dit er dan zien zij geen problemen. Maar in de gezondheidszorg is het erg nuttig en belangrijk. Zo kan dit vele medische oplossingen leveren, de insulineproduktie bijvoorbeeld. Pagina 6 van 6