Praktische-opdracht door Een scholier 3165 woorden 7 april 2003 5 24 keer beoordeeld Vak ANW Mijn hoofdvraag over biotechnologie is: Wat is er met biotechnologie mogelijk en wat vinden mensen daarvan? Mijn hypothese is: Op dit moment kan er met biotechnologie al DNA verandert worden en kunnen er al dieren gekloond worden er zitten alleen nog wel heel veel risico s aan. De mensen die ik ga interviewen vinden het denk ik wel goed dat er allerlei ontwikkelingen zijn op het biotechnisch gebied maar dat ze er zelf nog niet aan mee willen doen. Deelvraag1: Wat is biotechnologie en waar wordt het voor gebruikt? Deelvraag 2: Wat weet men al van DNA?Deelvraag 3: Wat kan er allemaal al gekloond worden? Deelvraag 4: Wat vinden mensen van de mogelijkheden van biotechnologie? Conclusie: antwoord op de hoofdvraag en vergelijking met de hypothese. Wat is biotechnologie en waarvoor is het gebruikt? Een definitie die voor biotechnologie veel wordt gebruikt is: Het gebruik van organismen of onderdelen daarvan om er waardevolle producten van te maken. Het woord biotechnologie bestaat uit twee delen: bio: dat aangeeft dat het met leven te maken heeft en technologie: dat laat zien dat er menselijke vaardigheid en kennis aan te pas komt. Biotechnologie betekent dus eigenlijk dat de mens zijn vaardigheid gebruikt om een handeling uit te voeren met een (deel van een) organisme(plant dier of voedingsmiddel), zodat er een waardevol product ontstaat. Om goed te begrijpen wat biotechnologie is, is het handig om te weten hoe de biotechnologie vroeger gebruikt werd. Hieronder staan de 3 fasen van de biotechnologie. De geschiedenis van de biotechnologie is grofweg in drie delen te splitsen:... - 1940: klassieke biotechnologie 1940-1970: industriële biotechnologie 1970 -. : moderne biotechnologie https://www.scholieren.com/verslag/9691 Pagina 1 van 7
Deze fasen lopen in elkaar over. Ook oude vormen van biotechnologie worden nog steeds gebruikt, zoals het brouwen van bier. Maar het wordt ook duidelijk hoe nieuwe toepassingen zijn ontstaan. Klassieke biotechnologie In het begin waren de mensen zich er nog niet bewust van dat ze eigenlijk met biotechnologie bezig waren. Zo konden we al bier brouwen en kaas maken terwijl we nog niet wisten dat er micro-organismen bij van pas kwamen. In de 17de eeuw vond Antony van Leeuwenhoek de microscoop uit en kwam daardoor in een microbiële wereld terecht. In 1863 ontdekte meneer Pasteur dat micro-organismen veranderen in fermentaties. Fermentaties zijn stoffen die je toevoegt aan een product zodat het langer houdbaar is. In de 1ste wereldoorlog werd ontdekt dat butanol en aceton bijproducten van fermentatie zijn. Er werd ook ontdekt dat micro-organismen afvalwater goed kunnen zuiveren. Waterzuiveringssystemen werden gebouwd en de milieu-biotechnologie was een feit. Deze ontwikkelingen waren toeval en worden dus gerekend tot de klassieke biotechnologie. Bij de klassieke biotechnologie werd het genetische materiaal van een organisme nog niet veranderd. Industriële biotechnologie In deze periode wordt ontdekt dat micro-organismen bepaalde omzettingen kunnen verrichten. Deze omzettingen konden dan weer worden gebruikt bij het maken van producten. Dit werd steeds vaker gebruikt bij een specifiek product. Deze micro-organismen werden gekweekt in fermentors, dit zijn ketels. Deze fermentors bevatten de ideale omstandigheden voor de micro-organismen. Ook komt het kweken van losse planten - en diercellen op de markt. Dan komen er twee belangrijke dingen voor de geneeskunde bij: antibiotica en vaccins. De processen worden duidelijk veel ingewikkelder en er worden verschillende vakgebieden bij elkaar gebracht, zoals biologie, scheikunde, natuurkunde en wiskunde. Het is duidelijk dat er niet echt een scheidslijn is met de andere perioden. Dat komt ook doordat we nog steeds veel processen gebruiken die in de industriële biotechnologie zijn ontwikkeld. Moderne biotechnologie De moderne biotechnologie begint als er meer kan worden veranderd in erfelijk materiaal. Watson en Crick hebben in 1953 ontdekt dat DNA uit codes bestaat. Hierdoor kwamen nieuwe technieken in stroomversnelling. Er komen nieuwe dingen op de markt o.a. insuline. Daardoor worden suikerpatiënten veel gezonder. Ook komt er een alternatief voor de chymosine uit kalvermagen. Dit kan nu ook worden gemaakt door micro-organismen. Er zijn nog meer voorbeelden van biotechnologie en voedsel. Bij moderne biotechnologie wordt het genetische materiaal van een organisme wel veranderd. Biotechnologie wordt op veel manieren gebruikt, hieronder staan 3 manieren die heel veel gebruikt worden: - Farmacie: toepassing van moderne biotechnologie vindt op het moment vooral plaats in de farmacie. Behalve dat biotechnologie de ontwikkeling van nieuwe medicijnen mogelijk maakt, kunnen ook de al bestaande medicijnen efficiënter en zuiverder worden gemaakt en het gebruik van chemicaliën kan hierdoor worden beperkt en dit is weer beter voor het milieu. - Landbouw: toepassing van biotechnologie in de landbouw kan betekenen dat het milieu minder belast wordt en er minder energie nodig is. Ook kunnen de afvalstromen worden opgewerkt. https://www.scholieren.com/verslag/9691 Pagina 2 van 7
- Voedselproductie: vooral het toepassen van enzymen bij de verwerking van grondstoffen tot producten zal een steeds hogere vlucht nemen. Dankzij de biotechnologie is het mogelijk om enzymen efficiënter en zuiverder te produceren en om de enzymen zelf qua werking aan te passen. Door de inzet van enzymen zullen vele chemische omzettingsreacties, die vaak bij relatief hoge temperatuur en/of druk verlopen, vervangen worden. En er is dus weer minder energie en chemicaliën nodig. Wat weet men al van DNA? Veel wetenschappers wilden het geheim van de erfelijkheid weten. Een Oostenrijkse onderzoeker, de monnik Gregor Mendel, zag twee eeuwen geleden dat nakomelingen geen mengsel konden zijn van de eigenschappen van de ouders, terwijl men altijd gedacht had dat dit wel zo was, maar als erfelijke eigenschappen helemaal zouden versmelten, dan zouden bijvoorbeeld een zwarte en een witte hond grijze puppy s krijgen, maar dat is niet zo. De wetenschappers Watson en Crick ontdekten een structuur van DNA waarmee verklaard kan worden hoe de celkern de erfelijke informatie bewaart en doorgeeft. DNA is de afkorting van de Engelse naam voor het molecuul Desoxyribonucleïne- zuur, een stof uit de celkern. Kort gezegd is DNA de stof die in de celkern van een cel zit en de informatie (genetische code) bevat voor het maken van levende organismes. De twee wetenschappers kraakten ook de op DNA opgeslagen code voor de opbouw van alle levensvormen. DNA kun je zien als tekst van vier letters A, T, C en G, waarbij elk woord uit drie letters bestaat. Elk woord van drie letters vormt een code. Veel codes samen vormen een gen. Genen zijn stukjes DNA die de aanmaak van een bepaalde eigenschap van het lichaam regelen. T = Thymine G = Guanine C = Cytosine A = Adenine DNA heeft de structuur van een gedraaide touwladder. Als DNA zich gaat delen, gaan de sporten van de touwladder open. Bij elke helft maakt de cel een identieke kopie van de ontbrekende helft. Uit twee halve touwladders ontstaan zo weer twee hele touwladders. Elke afzonderlijke sport bestaat uit 2 delen. De A en de T zitten altijd met elkaar samen in een sport en de C en de G ook. Een eigenschap van een organisme wordt bepaald door de volgorde van een aantal van deze sporten, dat noemt men een gen. Elk gen bepaald één eigenschap van het organisme. Het DNA bevat informatie voor erfelijke eigenschappen. Het DNA in de chromosomen in één celkern bevat alle informatie voor alle erfelijke eigenschappen. (Chromosomen zijn de dragers van erfelijke eigenschappen. Bij mensen bestaat 1 chromosoom uit ongeveer 1000 genen en we hebben 46 chromosomen, maar bij sommige dieren kan 1 chromosoom zelfs uit 2000 genen bestaan. Elke gen is een erfelijke eigenschap.) Het DNA bepaalt ook je genetische eigenschappen. Bijvoorbeeld je huidskleur of kleur haren. Als jij je haar verft verandert je genetische eigenschap van je haarkleur niet, alleen je haarkleur verandert tijdelijk van kleur door de kleurstoffen. Tegenwoordig is het ook mogelijk om DNA te veranderen. Het veranderen van DNA heet genetische modificatie. Hiermee verander je dus de erfelijke eigenschappen. Zo kun je bijvoorbeeld eigenschappen https://www.scholieren.com/verslag/9691 Pagina 3 van 7
van een soort, in een ander soort plaatsen. Dieren waarbij dit is gebeurd heten transgene dieren. Genetische modificatie kent verschillende toepassingen: in de landbouw, in de voedingsmiddelenindustrie, in het medisch onderzoek, in de farmaceutische industrie of voor industriële toepassingen. In de farmaceutische industrie wordt ook onderzoek gedaan naar genetisch gemodificeerde dieren die in de melk medicijnen produceren. Ook dokters kunnen veel met de wetenschap van DNA. Door het lezen van DNA kunnen dokters bij het begin van de zwangerschap zien of het kind lichamelijke afwijkingen heeft. Erfelijke ziekten kun je zien als schrijffouten in het DNA. Door DNA-onderzoek kan er vastgesteld worden of je drager bent van een ziekte. Ook kan de mogelijkheid tot DNA-onderzoek mensen voor grote dilemma s plaatsen. Werkgevers en verzekeraars mogen onder bepaalde voorwaarden ook vragen stellen over erfelijke ziekten bij mensen, of over onderzoeken daarnaar. Wetenschappers kunnen ook op een andere manier erfelijke eigenschappen veranderen: genetische manipulatie is een moderne techniek waarmee het mogelijk is om doelgericht de erfelijke eigenschappen van levende organismen te veranderen. Bij deze methode worden dan genen van de ene soort ingebouwd in het DNA van een andere soort. Dat kan gedaan worden bij 'micro-organismen' zoals bacteriën of schimmels, maar ook bij planten, dieren of mensen. Men knipt bij genetische manipulatie een stukje DNA uit een organisme met biologische scharen (restrictie enzym). Dit stukje wordt vervolgens in het DNA van de bacteriën gebracht. Deze bacteriën planten zich snel voort. Zo kunnen er in korte tijd honderden kopieën bijkomen van het stukje DNA dat apart is gezet. Het deel van het DNA wordt vervolgens aan het DNA van een ander organisme toegevoegd. Om dit te doen hebben ze momenteel twee veel gebruikte manieren: 1. het gen wordt aangebracht op kleine gouddeeltjes die met een speciaal soort pistool in een laag cellen van het organisme geschoten worden. Hiervoor gebruikt men heel veel van die deeltjes waarvan er met geluk enkelen in een cel, en met nog meer geluk eentje in de celkern en met nog veel meer geluk eentje bij het DNA terecht komt. 2. het gen wordt vervoerd door een virus of bacterie. Die smokkelen vervolgens het gen mee naar binnen de cel in. Maar omdat deze technieken niet echt succesvol zijn, wordt aan zo'n gen een marker-gen geplakt. Zo kunnen ze erachter komen of het gen echt in de plant zit. Dat marker-gen bied bijvoorbeeld weerstand tegen antibiotica. De plant wordt vervolgens op een bodem vol met antibiotica geplant. De planten die opgroeien hebben het gen en worden verder gekweekt. Genetische manipulatie wordt steeds meer toegepast in de land- en tuinbouw en bij de productie van medicijnen. Veel mensen zijn bang voor schadelijke effecten van voeding uit genetisch gemanipuleerde organismen. Maatschappelijk is er protest ontstaan tegen transgene dieren.dat zijn dieren die genetisch gemanipuleerd zijn. Een Amerikaans bedrijf heeft sojabonen genetisch gemanipuleerd. Door genetische manipulatie is de sojaboon bestand tegen het onkruidbestrijdingsmiddel dat het bedrijf zelf heeft gemaakt. Dit middel maakt alles dood, behalve de planten die door hun genetisch gemanipuleerd zijn. Omdat in de deze sector veel geld valt te verdienen, storen bedrijven zich niet aan de kritiek van organisaties als Greenpeace (zij zijn fel tegen genetische manipulatie). Van genetische manipulatie krijgen https://www.scholieren.com/verslag/9691 Pagina 4 van 7
veel mensen een beangstigend toekomstbeeld met bijvoorbeeld allemaal perfecte mensen. Wat wel en niet mag in de moderne biotechnologie, wordt door wetgeving geregeld. Lange tijd is er discussie geweest of een vergunning op kennis van DNA verleend kon worden. Want wat kan wel en niet? Wat kan er al gekloond worden? Tegenwoordig kunnen mensen planten en dieren klonen, maar er zijn nog wel veel te veel risico s. Wetenschappers zijn al lang in staat om embryo's te klonen. Dat betekend dat ze een embryo opsplitsen in twee of meer delen die ieder apart groeien tot een volwassen dier. In de twintigste eeuw is er veel gebeurd op het gebied van het klonen van dieren door mensen. In een vroeg stadium kunnen cellen nog alles worden, maar bij een volwassen dier staat dat voor alle cellen al vast. Zo is ook Dolly gekloond, zij is de eerste kloon van een volwassen dier ter wereld (zie verhaal volgende bladzijde). Sindsdien zijn ook al runderen, varkens en apen gekloond en vraagt iedereen zich af wanneer men klaar is voor de volgende stap: de mens. Klonen kun je onderverdelen in twee soorten: - Therapeutisch klonen - Reproductief klonen Therapeutisch klonen Bij therapeutisch klonen nemen specialisten een bevruchte eicel, waar ze de kern uithalen. Men doet er in plaats van die kern het DNA van een volwassen cel in. Deze eicel laten ze dan in een reageerbuis uitgroeien tot een embryo. Uit die embryo worden de stamcellen gehaald. Die stamcellen groeien in een reageerbuis uit tot weefsels, die dan weer gebruikt kunnen worden om bij iemand te implanteren. Het implanteren van weefsels uit embryo's is niet nieuw, maar eerst werd het weefsl afgestoten, omdat het weefsel een ander DNA heeft. Dit komt doordat het weefsel komt van een anonieme moeder. Tegenwoordig krijgt het weefsel hetzelfde DNA als de patiënt. Reproductief klonen Bij reproductief klonen ook eerst de kern uit een bevruchte eicel gehaald en vervangen door het DNA van de persoon die gekloond wordt. De eicel groeit in een reageerbuis uit tot een embryo alleen worden nu niet de stamcellen uit het embryo gehaald, maar wordt het embryo in de baarmoeder van een draagmoeder geplaatst. Hier groeit het uit tot een baby, die hetzelfde is als de persoon waar ze het DNA vandaan gehaald hebben, als het kloonproces goed verloopt. Dolly was het eerste reproductief gekloond dier, maar het gaar niet altijd goed. Om één dier te klonen, zijn soms wel een paar honderd mislukkingen geweest voordat het een keer goed gaat. Als het gekloonde dier al levend geboren wordt, heeft het vaak veel afwijkingen. Dit komt vaak omdat het DNA wat het dier krijgt al oud is. Omdat er nog zoveel misgaat zijn er daarom nog geen menselijke klonen gemaakt. Dolly Dolly was een normaal schaap maar door allerlei processen is er een kloon van haar ontstaan. De normale https://www.scholieren.com/verslag/9691 Pagina 5 van 7
cyclus die er optreedt als er een bevruchte eicel in een baarmoeder zit werd bij haar verbroken. Wetenschappers zijn er bij haar in geslaagd om uit een gedifferentieerde cel een nieuw individu te laten groeien. Door middel van kerntransplantatie kreeg Dolly een cel met het dubbele aantal chromosomen en groeide daardoor uit tot een volledig individu. Dolly heeft dus maar 1 ouder en heeft precies dezelfde erfelijke eigenschappen als haar moeder. Er is nu nog de vraag hoe oud Dolly eigenlijk is? Want de chromosomen waar zij uit ontstond waren al 6 jaar oud. In het DNA van haar moeder zaten dus ook mutaties. Waren deze hersteld, of zijn ze ook in Dolly terechtgekomen? Dat zou betekenen dat Dolly met haar geboorte al 6 jaar oud was! Dit betekent ook dat Dolly een kort leven zal hebben omdat ze biologisch gezien al 6 is. Er wordt natuurlijk ook over gedacht of je mensen ook kan klonen. Zo is er bijvoorbeeld het idee om een kloon van de ex-voetballer Cruijf te maken. Dit betekent dat er een goede profvoetballer zou worden gekweekt. Maar doordat de chromosomen van Cruijf al oud zijn, zou dat ook weer nadelen met zich meebrengen. Het is daarom eigenlijk geen goed idee om een kloon te ontwikkelen met zo n taak. Misschien dat de kloon dan helemaal niet zo n talent heeft voor voetbal, of dat het eruit moet worden gehaald. Wat vinden mensen van de mogelijkheden van biotechnologie? Ik ga deze vraag beantwoorden door 3 mensen te interviewen en ik ga hen de volgende vragen stellen: 1. Wat vindt u van de manier waarop biotechnologie gebruikt wordt? 2. Wat vindt u van het testen op dieren voor de biotechnologie? 3. Wat vindt u van het veranderen van DNA? 4. Zou u dat bij uzelf willen laten doen? 5. Wat vindt u van klonen? 6. Zou u dat bij uzelf laten doen? De eerste persoon gaf de volgende antwoorden: 1. Ik vind de manier waarop er medicijnen worden onderzocht goed en hoe men dit in de landbouw gebruikt vind ik ook wel goed, maar ik weet niet zeker of het voedsel wel goed is om te eten als het biotechnisch gekweekt is 2. Ik vind dat niet goed, want er gaan soms dieren dood omdat mensen niet op zichzelf durven te experimenteren, maar ik denk dat ze daar misschien wel proefpersonen voor kunnen gebruiken. 3. Ik vind het wel bijzonder dat het mogelijk is, maar ik vind het niet echt natuurlijk. Ik denk dat je dan allemaal perfecte mensen krijgt. 4. Nee, ik zou als ik een andere kleur ogen of haar zou willen zou ik het eerst verver of kleurenlenzen kopen, dat is een stuk goedkoper. 5. Ik vind het wel grappig dat het kan, maar het lijkt me wel eng om iemand naast je te hebben die hetzelfde wil en hetzelfde leuk vind als jij. 6. Nee, dan ben je niet meer uniek. De tweede persoon gaf de volgende antwoorden: De tweede persoon gaf de volgende antwoorden: 1. Ik vind het allemaal wel goed zolang er maar niemand word vergiftigt. 2. Ik vind het niet heel erg zolang er maar geen dieren aan dood gaan of ziek worden, want dat vind ik wel zielig. 3. Ik vind het wel goed dat het kan. Als je bijvoorbeeld hele rare kleur ogen hebt en je word daarmee https://www.scholieren.com/verslag/9691 Pagina 6 van 7
gepest, dan kun je er wat aan laten doen. 4. Als ik zoiets als wat ik hierboven noemde zou hebben zou ik er wel gebruik van willen maken. 5. Ik vind het wel leuk, en ik vind het ook wel leuk om een zelfde persoon naast mee te hebben die hetzelfde denkt en doet als ik, dan heb je in elk geval geen meningsverschillen. 6. Het lijkt me wel leuk, maar ik weet dat het nog heel erg risicovol is dus wil ik het voorlopig nog niet. De derde persoon gaf de volgende antwoorden: 1. Ik vind het toepassen van biotechnologie in de landbouw wel goed, maar met medicijnen en voedsel vind ik het wel eng. 2. Daar ben ik tegen, ik denk dat er als er goed nagedacht word, er goede alternatieve manieren te vinden kunnen zijn. 3. Ik ben daar eigenlijk ook tegen, tenzij je bijvoorbeeld ergens mee gepest word. 4. Nee, ik ben wel tevreden met mezelf, dus ik vind het eigenlijk onzin. 5. Dom, ik vind het onzin, waarom zou iemand een kloon van zichzelf willen, ik snap het niet. 6. Nee, ik vind het onzin en er zijn volgens mij nog heel veel risico s. Ik heb 3 mensen kort geïnterviewd die 3 verschillende meningen hebben, zij vinden dus alledrie iets anders, ik denk dat je hierdoor goed 3 groepen aankan geven: de voorstanders, hier horen bijvoorbeeld ook de wetenschappers bij, de mensen die ertussenin zitten, die zijn er in het ene deel wel met de wetenschappers eens, en in andere delen niet. Ook zijn er nog de tegenstanders, hier horen ook dierenbeschermingsorganisaties bij. Conclusie Mijn hypothese is: Op dit moment kan er met biotechnologie al DNA verandert worden en kunnen er al dieren gekloond worden er zitten alleen nog wel heel veel risico s aan. De mensen die ik ga interviewen vinden het denk ik wel goed dat er allerlei ontwikkelingen zijn op het biotechnisch gebied maar dat ze er zelf nog niet aan mee willen doen. Ik had van 1 persoon die ik wilde interviewen niet verwacht dat zij zo tegen biotechnologie zou zijn. Wat ik dus te weten ben gekomen is dat er meer mensen tegen biotechnologie zouden zijn dan ik dacht. Het klopt wel dat er veel risico s zitten aan het klonen, zoals genen die missen of die er teveel zijn, waardoor er iets heel anders komt. Ik had wel gelijk dat de geïnterviewden nog niet aan de ontwikkelingen mee willen doen, door bijvoorbeeld zichzelf te klonen. https://www.scholieren.com/verslag/9691 Pagina 7 van 7