Een bescheiden kookboek, een ingewikkelde keuken

Wij zijn maar simpele wezens, lijkt de publicatie van het genetisch receptenboek van de mens te leren. Schattingen van beide onderzoekgroepen die het menselijk genoom ontrafelden, variëren van amper 26000 tot hooguit 40000 genen. Zeg dat genetici uiteindelijk uitkomen op 30000 genen: dat is een opmerkelijk bescheiden aantal, waarbij de zandraket, een eenvoudig, veel onderzocht plantje, met zijn 25000 genen staat te glunderen.

De fruitvlieg (13000 genen) voelt zich eveneens stijgen, de worm C. elegans (18000) niet minder. Een beschamende rekensom noopt ons zelfs tot de conclusie dat de mens amper vijf keer ingewikkelder in elkaar steekt dan een complexe bacterie. Zo mag je blijkbaar niet rekenen, relativeren de biochemici bij het verschijnen van het Boek des levens. Dat er cijfermatig bekeken maar twee fruitvliegen in de mens gaan, bewijst slechts dat we niet in het groeiende aantal genen maar in het samenspel van die genen de complexiteit van hogere diersoorten moeten zoeken.

Je kunt een organisme voor een deel beschouwen als een eiwitfabriek. Het genetisch materiaal herbergt de recepten voor deze eiwitten. Enkele tienduizenden van zulke recepten maken de mens. Vermoedelijk hanteert de rinoceros een kookboek, dat nauwelijks dunner is. Van de nu ruim duizend eiwitfamilies die er bekend zijn blijken nog geen honderd typerend te zijn voor gewervelde dieren, de andere hebben we gemeen met de lagere tot de allerlaagste diersoorten. We lijken dichtbij op een neushoorn, in de verte nog op een worm of een kwal.

Kennelijk, schrijft David Baltimore in Nature, hebben we ons enorme gedragsrepertoire, onze bewuste handelingen, de fysieke coördinatie, het leervermogen en geheugen, niet te danken aan een paar extra genen. Baltimore, de ontdekker van het enzym reverse transcriptase, dat de weg van gen naar eiwit stuurt, vermoedt dat het grote verschil tussen mens en worm ligt in de variaties binnen eiwitten. We mogen dan een bescheiden kookboek hebben, in onze fabriek kun je wel de hand van een meesterkok ontdekken, die bij de evolutie van de mens fijnzinnig varieerde met specifieke onderdelen van het recept.

Zo kan één gen resulteren in eiwitten met subtiele maar belangwekkende verschillen. Die fijnbesnaarde chemie zal moeilijk te doorgronden zijn, vermoedt Baltimore. Als we straks het genoom van de chimpansee en de mens naast elkaar kunnen leggen, zullen we nooit de minuscule biochemische achtergrond begrijpen van menselijke eigenschappen -onze spraak, opponeerbare duim, ons rechtop lopen- door louter naar genen en eiwitten te turen.

Niet alleen hebben hogere dieren uit individuele genen meerdere eiwitten gebrouwen, door het mengen van recepten ontstond een nog ingewikkelder keuken. De combinatie van genen en de frequentie daarvan maakt het samenspel haast onontwarbaar. Reken mee met een Franse scheikundige die in Science de mens, ten opzichte van de worm, naar ongekende hoogten toe cijfert. Als de worm twintigduizend en de mens dertigduizend genen heeft, en alle genen kunnen soms 'uit' dan weer 'aan' staan, dan is de mens dankzij wisselwerking van die (slechts) tienduizend genen extra toch net zoveel ingewikkelder dan de worm als er elementaire deeltjes zijn in het heelal.

De genetici en biochemici wacht nog een duizelingwekkende taak, oordelen commentatoren in Science en Nature, en niet alleen omdat de genetische recepten in de mens nogal losjes worden gehanteerd. Er zitten nog talloze hiaten in de DNA-code. Van de gen-rijke fragmenten in het genoom -de genen beslaan maar een paar procent van het totale DNA- is nu ruim negentig procent in kaart gebracht. Maar grote flarden junk-DNA nog niet. Van die ogenschijnlijk functieloze, repeterende stukken DNA wordt vermoed dat zij bij de regulatie van genen toch een rol spelen. Die complexiteit kan er nog wel bij.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden