Gentechnologie, hoe onderzoeken we genen

Met de term gentechnologie wordt het genetisch manipuleren van de genen bedoeld. Dit kan betrekking hebben op de mens maar ook op planten en dieren. Omdat de techniek zich steeds sneller ontwikkelt, wordt het makkelijker om genetische aandoeningen bij de mens al in een vroeg stadium op te sporen. Men kan deze genetische aandoeningen vaak al opsporen wanneer een kind nog niet eens is geboren. Ook wordt er onderzoek gedaan naar genen om meer te weten te komen over verschillende ziekten. Men wil te weten komen welke genen er voor zorgen dat bepaalde ziektes zich manifesteren en of het mogelijk is om de genen aan te passen waardoor de ziekte verdwijnt. Gentechnologie maakt het mogelijk om steeds meer genen te onderzoeken.

Het Humaan Genoom Project

Een van de wat meer bekende projecten waar onderzoekers aan werken, is het Humaan Genoom Project. Men probeert alle soorten genen te identificeren en in kaart te brengen. Er wordt onderzoek gedaan over de plaats van de genen op de menselijke chromosomen. De genetische code van de mens is hierdoor bijna helemaal in kaart gebracht. Doormiddel van dit onderzoeksproject hoopt men gezondheidsrisico’s beter te kunnen voorspellen. Ook hoopt men in de toekomst individueel afgestemde therapieën te gaan ontwikkelen. Op die manier zou iedereen een behandeling kunnen krijgen die is aangepast op het eigen genoom. Helaas zijn er ook een aantal tegenstanders van het project. Men is namelijk bang dat zorgverzekeraars de genetische informatie van individuele personen in handen krijgt. Aan de hand daarvan zou een zorgverzekeraar risicogroepen kunnen weigeren bij het verstrekken van een zorgverzekering.

Kopiëren

In laboratoria probeert men genen te kopiëren om voor onderzoek voldoende onderzoeksmateriaal te kunnen produceren. Over het algemeen bouwt men het te onderzoeken gen in bij het DNA van een bacterie. Iedere keer dat de bacterie zich vermenigvuldigt, wordt er een kopietje gemaakt van al het DNA in de bacterie. Omdat bacteriën zich snel vermenigvuldigen, kunnen er in korte tijd ontzettend veel kopieën gemaakt worden van het oorspronkelijke gen. Ook kan men DNA kopiëren door middel van een polymerasekettingreactie (PCR). Een klein stukje DNA kan met behulp van amplificatie in een laboratorium worden gekopieerd. Al na enkele uren hebben er 30 verdubbelingen plaatsgevonden en zijn er ongeveer een miljard kopieën van het gen gemaakt.

De gen-probe

Wanneer men een specifiek gen in een chromosoom wil opsporen, wordt er gebruik gemaakt van een gen-probe. Men creëert een gen-probe door een radioactief atoom toe te voegen aan een gekloond of gekopieerd gen. Wanneer de gen-probe is ingebracht, gaat hij op zoek naar zijn spiegelbeeld binnen het DNA. Hij hecht zich uiteindelijk aan zijn spiegelbeeld. Daarna kan er met speciale fotografische technieken worden onderzocht waar de gen-probe zich aan vast heeft gehecht. Verschillende ziektes kunnen door middel van deze techniek al voor de geboorte worden vastgesteld. Men hoopt in de toekomst nog veel meer ziektes te kunnen onderzoeken met behulp van gen-probes.

De Southern-blotting techniek

Een van de wat algemenere technieken om DNA-fragmenten te identificeren is de Southern-Blotting techniek. Wanneer men een persoon gaat onderzoeken, isoleert men het DNA van die persoon. Met behulp van een speciaal enzym wordt het DNA in nauwkeurige fragmenten geknipt. Voor het knipproces wordt een speciaal restrictie-enzym gebruikt. Nu kunnen de afzonderlijke DNA-fragmenten los van elkaar worden onderzocht wanneer ze van elkaar zijn gescheiden. Hier gebruikt men een speciale gel voor. Alle fragmenten bevinden zich in de gel en doormiddel van elektroforese worden de fragmenten gesplitst op filtreerpapier geplaatst. Doormiddel van een probe wordt ieder DNA-fragment geïdentificeerd.

Lees verder

• Genafwijkingen, wel of niet schadelijk
• Geslachtschromosomen
• Gentherapie, behandeling van afwijkende genen