Je leest:

Knip, ik heb je

Knip, ik heb je

Auteur: | 1 januari 2007

Het zit in criminelen en heeft iets met erfelijkheid te maken. Dat is waar veel mensen aan denken als het over DNA gaat. Op zich is dat juist. De politie kan misdadigers herkennen aan hun ‘DNA-fingerprint’. De eerste methode voor DNA-analyse deed daarbij een beroep op het moleculaire gereedschap van bacteriën.

VU

Criminelen hebben het moeilijk tegenwoordig. Vroeger hoefden ze er alleen maar op letten om geen vingerafdrukken achter te laten, nu kan elk spoor dat DNA bevat (een haartje, een zaadcel, een bloedspatje) al tot opsporing of veroordeling leiden. DNA laat je net zo gemakkelijk achter als voetstappen.

Wat gewoonlijk ‘het DNA’ wordt genoemd is bij de mens een verzameling van 46 grote draadvormige moleculen, ingewikkeld in elkaar gekruld: de chromosomen. Het zijn 23 paren die steeds erg op elkaar lijken: van elk paar bevat het ene de erfelijke informatie van moederskant, de andere van vaderskant.

De kleur van chemie

Dit artikel is afkomstig uit het hoofdstuk ‘Gelukkige genen’ uit de VU-uitgave ‘De kleur van chemie’, een bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren.

In die lange DNA-draad zit hier en daar het recept voor de bouw van een eiwit. Die recepten (genen) zijn voor de meeste mensen hetzelfde – iedereen moet bijvoorbeeld insuline kunnen maken, en hemoglobine, en nog heel veel andere noodzakelijke biomoleculen. Tussen die recepten zitten gedeelten zonder deze informatie, en vooral daarin verschilt het DNA van mens tot mens.

Bacterie-moordenaars

Dat mensen van elkaar zijn te onderscheiden via hun DNA is mede te danken aan organismen die we meestal alleen maar als ziekteverwekker kennen: bacteriën. De eerste methode om DNA te analyseren maakte gebruik van het verdedigingsmechanisme dat bacteriën hebben ontwikkeld om hun eigen ‘ziekteverwekkers’ – bacteriofagen – onschadelijk te maken.

Bacteriofagen zijn een soort virussen, die eigenlijk alleen bestaan uit een stukje DNA (of RNA) in een doosje van eiwit. Het zijn ‘dode’ moleculen, die tot leven komen in de celkern van een bacterie (of ander organisme). Het virus-DNA neemt dan de ‘besturing’ over en geeft de cel opdracht steeds nieuwe virussen te bouwen. Als dat klaar is, wordt de cel als het ware opgeblazen. De nieuwe virussen zwermen daarna uit naar andere cellen.

Liverpool University

Tegen deze dodelijke dreiging ontwikkelde bacteriën een uiterst krachtig middel: een enzym dat DNA moleculen in onschadelijke mootjes knipt. Zonder goede voorzorgen kan dat natuurlijk niet, want het eigen bacterie-DNA moet intact blijven. Het enzym knipt daarom alleen op heel speciale en goed herkenbare plaatsen, en in het eigen bacterie DNA zit op precies die plaatsen een beschermende mantel die het knip-enzym tegenhoudt.

Het knip-enzym (restrictie-enzym, zegt een biochemicus) is als een echte virusscanner voortdurend op zoek naar onbeschermd DNA van een indringer. Eenmaal gevonden wordt dat bedreigende virus-DNA direct stuk geknipt.

Streepjespatroon

De restrictie-enzymen die een bacterie gebruikt om zich tegen virussen te beschermen, zijn nuttig gereedschap gebleken bij het achterhalen van de identiteit van een misdadiger.

De eerste stap in deze ‘oervorm’ van DNA analyse is het toevoegen van een bacterieel restrictie-enzym. Dat knipt het DNA precies op die plekken waarvoor het geprogrammeerd is. Vervolgens worden de brokstukken verzameld, op grootte gesorteerd en voorzien van een zogenaamde marker. Het klinkt eenvoudiger dan het is, maar het resultaat is het bekende patroon van zwarte streepjes.

Voor elk individu is dat patroon net zo herkenbaar als een vingerafdruk. Deze DNA-fingerprint is bovendien heel gemakkelijk in de computer vast te leggen, zodat bij elk nieuw patroon snel is vast te stellen of het misschien om een oude bekende gaat.

Er zijn verschillende restrictie-enzymen en markers, en daarom is in internationaal verband afgesproken welke restrictie- enzymen en welke markers worden toegepast. Zo kan het ‘criminele DNA’ in heel Europa gebruikt worden voor het helpen oplossen van misdaden.

Dit artikel beschrijft de allereerste manier om DNA-profielen te maken. Inmiddels zijn verschillende nieuwe, geautomatiseerde technieken ontwikkeld, zoals de STR-techniek beschreven in het artikel De vingerafdruk van DNA. Meer over DNA profielen is te lezen op AllesoverDNA.nl

Vrije Universiteit Amsterdam

Het boek ‘De kleur van chemie’ werd in 2007 uitgegeven door de Faculteit der Exacte Wetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam (Afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen). Het is een geactualiseerde bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren. Ze belichten de rol van de scheikunde op tal van gebieden.

Alle Kennislinkartikelen uit het hoofdstuk ‘Gelukkige genen’:

Dit artikel is een publicatie van VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen.
© VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 2007
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.