Samenvatting ANW Hoofdstuk 9

Transcriptie

1 Samenvatting ANW Hoofdstuk 9 Samenvatting door een scholier 2493 woorden 9 april ,6 14 keer beoordeeld Vak Methode ANW Solar Paragraaf 1: Het bouwplan van het lichaam wordt gevormd door genen. Vroeger dacht men dat iedere nakomeling gemengde eigenschappen had van zowel de vader als de moeder. Dit bleek niet zo te zijn; monnik Gregor Mendel ontdekte dat je een eigenschap of helemaal of helemaal niet erft. Over DNA was in de tijd van Watson en Crick al veel bekend; men wist dat het in de kern van elke cel zit en men kende de chemische bouwstenen ervan. Waarvoor het was wist men echter nog niet. Uit een bevruchte eicel ontstaan uiteindelijk 2000 miljard cellen. Het DNA moet zich dus kopiëren, maar hoe? In de jaren 50 gingen 4 DNA-jagers op zoek naar de oplossing van dit probleem: - James Watson - Francis Crick - Linus Pauling - Rosalind Franklin Watson en Crick mochten elkaar; voor de rest waren er spanningen tussen het gezelschap. De chemische bouwstenen waren dan wel bekend; niemand wist nog hoe die in elkaar zouden passen totdat een DNA-bouwwerk onstaat. Dat wilde de onderzoekers Watson en Crick d.m.v. puzzelen zien te ontdekken. Ze gebruikten Röntgenopnamen om het model te controleren; daar lag gelijk het eerste probleem; die opnamen waren van Franklin en die wilde er niet aan meewerken. Ze bestempelde het model van Watson en Crick als een flop. Niets bleek minder waar want Lins Pauling publiceert in een tijdschrift zijn DNA-model ; dat is in grote delen hetzelfde als dat van Watson en Crick. Watson en Crick bouwen verder op de spiraalstructuur van het DNA. DNA bevat 4 basen: - Adeosine ( A ) - Thymine ( T ) - Cytosine ( C ) - Guanine ( G ) Watson ontdekte dat een AT paar even breed is als een GC paar. Het DNA-model was een chemische kopieermachine. Kopiëren van DNA: Dubbele spiraal van DNA; koppelingen tussen basen worden opengebroken ==> 2 halve DNA-ketens. Pagina 1 van 5

2 Vervolgens worden andere Basen gevormd door kopieermachine ==> elke base krijgt zijn vaste partner ( A + T en C + G ) ==> 2 halve ketens DNA worden weer 2 hele ketens. DNA is drager van genen en bepaald daarmee hoe jij er uit ziet. Gen = code voor aanmaken van eiwitten. Conclusie: DNA kan zich niet alleen kopiëren, maar bevat ook alle erfelijke eigenschappen. DNA wordt tegenwoordig steeds vaker gebruikt voor allerlei toepassingen ( constateren van ziektes, recherchewerk enz ). Pauling had dit al voorspeld. Paragraaf 2 We hebben zo n tot genen in ons lichaam; het kan zijn dat een gen een verkeerd eiwit laat aanmaken; dan heb je een erfelijke afwijking. Er zijn veel erfelijke afwijkingen die men al kan constateren. Bij 5 % van alle kinderen die geboren worden is er sprake van een erfelijke afwijking. Dokters kunnen een erfelijke afwijking bij een nog niet geboren baby zien aankomen d.m.v. het onderzoeken van het DNA. hier wordt dat KCG = Klinisch Genetische Centra onderzoek verricht. Een dokter beweerd dat met dit onderzoek veel geld wordt bespaard. Dilemma s kunnen vanwege deze onderzoeken ook voorkomen. Bij ziekte van Huntington: als je het gen voor deze ziekte erft krijg je de ziekte zeker weten ook. vb: Opa overleden aan huntington. Moeder wil niet weten of ze Huntington-gen heeft. Dochter wil het wel weten; als zij nu hoort dat ze het gen heeft, weet ze weker dat haar moeder het ook heeft. Vertel je het dan of houdt je het voor jezelf?? Zelfs al heb je het gen niet, dan krijg je een gevoel van alsof jij de ziekte wel overleefd, maar je moeder niet; je voelt dat je een verrader bent en je hoort er niet echt meer bij. Behalve het recht om te weten wat er aan je mankeert is er ook een recht om níet te weten wat je mankeert. Veel mensen willen niet weten of ze over 30 jaar zullen sterven aan kanker of Reuma. Toch met al deze moderne wetenschappen kan die diagnose wel gesteld worden. Helaas zijn de verzekeraars wél nieuwsgierig naar deze diagnoses. Zij draaien immers op voor kosten van verzekerden. De dokter heeft de plicht om jou informatie geheim te houden voor deze geldwolven. In de VS is het nog erger: mensen met aanleg voor erfelijke ziektes worden daar gewoon uit hun baan gezet uit angst dat de werkgever als de werknemer ziek wordt op moet draaien voor zijn ziektekosten. Paragraaf 3 Al heel lang maakt men gebruik van micro-organismen voor het bereiden van voedsel. In het DNA van zowel mensen als dieren komen exact dezelfde chemische letters ( C, A, T, G ) voor. Ook de genen van de mensen, dieren, planten en bacteriën spreken dezelfde taal. Het zou dus mogelijk zijn om een gen uit de koe, in te zetten in het lichaam van een mens. In 1978 maakten genetisch gemanipuleerden bacteriën een menselijk product. Steeds wordt de mens handiger in het combineren van DNA van mensen met dat van dieren. Al een tijd lang wordt de aardappel gekruist; net zolang totdat een aardappel ontstaat met een zo hoog mogelijke opbrengst ( gewasveredeling ). Er zijn nadelen aan dit kruisen; je moet binnen de soort blijven en als je één eigenschap selecteert selecteer je een andere eigenschap weg. Met genetische manipulatie heb je geen last van dit probleem; aangezien elke plant uit dezelfde bouwstenen bestaat. Stel: - bacterie maakt eiwit dat insecten dood - gen van deze bacterie inbouwen in plant Pagina 2 van 5

3 - plant heeft nu ook eiwit dat insecten dood - minder bestrijdingsmiddelen nodig In Amerika is een bedrijf dat het bestrijdingsmiddel Roundup én genetisch gemanipuleerde sojabonen die tegen dit middel bestand zijn produceert. De fabrikant stelt dat als je die planten koopt je minder bestrijdingsmiddel nodig hebt: je hoeft immers niet voor je gaat zaaien je hele terrein met Roundup vol te spuiten ( je moet het er wel voor doen anders gaan je ingezaaide planten dood ). Nu kun je als je onkruid op ziet komen een klein beetje Rondup op de juiste plaats spuiten. Allemaal een gevolg van een gen dat is ingebouwd in de sojaplant en resistent is tegen het middel Roundup. Greenpeace is tegen dit soort manipulatie; zij stellen: als het gen nou eens in de wilde natuur voorkomt zullen bestrijdingsmiddelen ons niet meer helpen om onkruid te verwijderen. Natuurlijk zegt de fabrikant van Roundup dat overal rekening mee is gehouden. David de Bubble Boy overleed in Met gen-technologie had hij misschien gered kunnen worden. Gentherapie ==> vervang ziek gen voor gezond gen. Toch is gen-therapie nog niet geaccepteerd in de samenleving. Is het ethisch verantwoord om gentechnologie toe te passen? De toekomst zal het uitwijzen. Paragraaf 4 In genen staan erfelijke eigenschappen beschreven van iedereen ( blauwe ogen, kleur haar, huidskleur enz. ). Aan het eind van jaren 80 wilden wetenschappers het menselijke DNA met al zijn genen geheel uitschrijven. Ze zetten een wereldwijd project op : het Human Genome Project ( HGP ). In totaal moesten 3 miljard DNA letters opgezocht en opgeschreven worden. Duizenden wetenschappers uit vele verschillende landen werken aan deze klus. Het project loopt in verschillende fasen zoals op bladzijde 191 van Solar te vinden is. Als het project klaar is hebben we het receptenboek van het menselijk leven in handen. Men verwacht op medisch gebied spectaculaire resultaten. De industrie denkt aan dit alles 20 miljard dollar te verdienen. Octrooi= alleenrecht voor de productie van bepaald medicijn. Eeneiige Tweelingen heel belangrijk voor onderzoek: ze hebben hetzelfde DNA en dus dezelfde genetische eigenschappen. Er kan dus onderzocht worden in hoeverre de omgeving waarin ze leven indruk op hen uitoefent. 1996: schaap Dolly; zij is de kloon, de identieke tweelingzus van haar moeder. Bovendien heeft ze nog drie andere moeders en GEEN vader!! Voordeel van klonen: minder tijd nodig voor fokken van identieke kudde. Denk ook eens aan het klonen van varkens die donor kunnen zijn voor mensen met hartproblemen Wat met Dolly kan, kan ook met mensen zei een professor eens. Nu laaide de discussie weer heftig op; het zou ethisch niet aanvaardbaar zijn. Maar helaas voor de tegenstanders, in Italië leeft een man die zegt over een paar maanden de eerste gekloonde mens te hebben ontwikkeld Zo ontstaat leven op bestelling; je loopt naar een dokter toe, zegt of je een jongen of meisje wil, met blauwe ogen en zwart haar, en de volgende dag wordt de baby per UPS express naar je opgestuurd. Is dat de kern van leven? 9.1 De jacht op het DNA - heel lang dacht men dat de eigenschappen van nakomelingen een volledig mengsel waren van de Pagina 3 van 5

4 eigenschappen van de ouders, In de vorige eeuw merkte een oplettende onderzoeker dat dit niet kan kloppen - Gregor Mendel ontdekte rond 1860 experimenteel dat je een eigenschap geheel, of niet erft, een erfelijke eigenschap heet een gen - Toen Watson en Crick op jacht gingen naar de structuur van DNA, was er al veel over DNA bekend. Men wist dat er een kern zit in elke cel en men kende ook de chemische bouwstenen van het DNA. - Uit die ene bevruchte eicel aan het begin van ons leven ontstaat door een celdeling uiteindelijk een volwassen lichaam van 2000 miljard cellen en al die cellen hebben door celdeling een exactie kopie van alle genen meegekregen. De informatiedrager moet zich dan ook bij elke deling kopieren. Maar hoe?, dat was het 1e problem, het 2e problem was hoe precies de erfelijke boodschappen in het DNA zijn opgeslagen, de oplossing bleek te zitten In de typische structuur van het DNA. - In Wat is het leven? had Schrodinger betoogd dat de genen de sleutels zijn van alle levende cellen. Met Crick vormde Watson al gauw een berucht duo. In die tijd hoefde wetenschappers zich om geld niet druk te maken, dat was er gewoon. - Watson en Crick zouden zolang DNA molueculen gaan bouwen totdat alle onderdelen keurig in elkaar passen. Wetenschap als legpuzzel, ze hadden dat afgekeken van Linus Pauling. Om het model te controleren wilden ze rontgenopnamen gebruiken waaruit de schaduw van het DNA mulecul kon worden afgeleid. Dat laaste was een problem want doe foto s waren van Rosalind Franklin. En die zag helemaal niets in dat gepruts met speelgoedmodelletjes. - Volgens Watson en Crick moest DNA de vorm hebben van een spiraal. Ze bouwde een model met drie om elkaar wentelende ketens, maar dat klote chemisch niet, dat werd dus een flop. - Dan keert het tij. Linus Pauling publiceert zijn model in een wetenschappelijk tijdschrift en dat lijkt waarachtig veel op hun geflopte model. - Watson en Crick bouwen een nieuw model, nu met twee spiralen. Waarom twee en geen drie? Omdat volgens Watson tweetallen in de natuur nou eenmaal vaak voorkomen, een gok dus. Maar er was nog een laatste problem, Watson en Crick wisten dat de treden werden gevormd door basen, Adenosine, Thymine, Cytosine en Guanine, kortweg A, T, C, G. Alleen T en A, en C en G passen bij elkaar. - De dubbele DNA-spiraal lijkt op een rits, de tandjes van de rits zijn de basen. Al seen cel zich gaat delen, Gaat eerst de DNA-rits open waarbij de koppelingen tussen de basen worden verbroken. Er ontstaan twee halve ritsen, twee losse DNA-ketens. Dan kan de kopierenmachina aan zijn werk beginnen. Losse A T G en C bouwstenen die in elke cel voorkomen worden tandje voor tandje achter geplaatst en met elkaar verbonden Hetzelfde gebeurt bij de andere helft van de rits. - het kanppe van Watson en Crick was dat ze meteen doorhadden dat de tandjes van de DNA rits, de basen, als code kunnen dienen. DNA is de dragger van de genen. Elk gen is een code voor een eiwitdat noodzakelijk is om die genetische eigenschap tot stand te brengen - eiwitten zijn opgebouw uit niet meer dan 20 verschillende bouwstenen, aminozuren. Bij de vorming van een eiwit worden deze aminozuren aan elkaar gekoppelt. Eiwitten zijn meestal duizenden aminozuren lang. Elk groepje van drie basen op het DNA vormt een code voor 1 aminozuur die aangekoppeld moeten worden (TAG = stopcode). Het DNA kan zich dus nie alleen kopieren. In de volgorde van de basen zijn ook erfelijke eigenschappen vastgelegd. 9.2 weten of niet weten. Pagina 4 van 5

5 Genen schatting tussen en Elk gen bevat 1 eiwit en dus 1 erfelijke eigenschap.staat het in de verkeerde code dan wordt er ook het verkeerde eiwit gemaakt; erfelijke afwijking erfelijke afwijkingen bekend bijv hemofilie, syndroom van down en taaislijmziekte. Schrijffouten hoeven niet altijd erfelijk te zijn; toevallige kopie fouten of radio actieve straling, chemische stoffen of tabaksrook kunnen ook invloed hebben. Zo ontstaat soms kanker. Prenatale diagnostiek Is het vaststellen van ziekten bij baby?s voor de geboorte. Bijv door tellen chromosomen want kinderen met het syndroom van down hebben er geen twee maar drie. Ziekte van huntington: Nederland 6000 mensen. Rond de jaar. Rare stemmingen, rare bewegingen, takelt af, dementeert is erfelijk 1op 12 vrouwen zal borstkanker krijgen -> 5% erfelijke vorm we hebben recht om te weten maar we hebben ook recht om niet te weten Nieuwe keuringswet: Alleen maar keuren als het nodig is voor je werk voor wat je gaat doen 9.3 Genetische manipulatie. Dna is een stuk tekst met basen C,A,T en G als chemisch alfabet. Als je stukken van het Dna aanvult, verwijdert of verbeterd dan manipuleer je de genen. Gist = eencellige schimmel. Gist produceert belletjes CO2. Een stukje DNA dat bij de mens insuline prodceert, kan bij een dier, schommel of baterie ook het menselijke insuline produceren. DNA-recombinant techniek = combineren van nuttige genen van het ene levende wezen met genen van een ander soort. Veranderde bacteriën met nieuwe erfelijke eigenschappen maken nu in onbeperkte hoeveeldheden biologisch belangrijke stoffen, zoals insuline. Kruisen van verschillende plantenrassen en groentes zorgt voor een optimaal resultaat (kleur, geur, smaak, betere opbrengst). Met genetische manipulatie goede eigenschappen in het DNA in te bouwen. Verbouwingsplanten van tegenwoordig hebben een insectendodende eiwit dat afkomstig is van een bepaalde bacterie. Gentherapie: zieke gen vervangen door een gezonde gen. In praktijk moet het nieuwe gen in miljarden cellen worden ingebracht. Taaislijmziekte: kans 1 op 30, maar als je het afwijkende gen van beiden ouders hebt gekregen. Slijm in longen is ziektemakend taai. Het slijm belemmert de luchtwegen. Ziektekiemen nestelen zich gemakkelijk in de longen. Patiënt wordt niet ouder dan 25 door voortdurende longonstekingen. 9.4 Een nieuwe eeuw Human Genome Project: Dna met al zijn genen helemaal uitschrijven. HUGO (Human Genome Organisation): project valt uit in drie delen. Eerste stap: genetic mapping, in kaart brengen van genen op de chromosomenparen. Tweede Stap: physical mapping, fysieke kaart maken, om de basen wordt een vlaggetje gezet. Derde stap: sequenzen, bepalen van de juiste basenvolgorde van het Dna. De resultaten van het HUGO zullen de biologen en onderzoekers in staat te stellen om de chromosomen beter te begrijpen. Ook komen er testen op ziektes die niet erfelijk zijn maar wel erfelijke aanleg hebben, bijv. reuma. Zo kunnen de ziektes geprobeerd te verkomen te worden. Voor veel eigenschappen is samenwerking van honderden tot duizenden genen nodig Pagina 5 van 5