Je leest:

Reconstructie van het leven

Reconstructie van het leven

Auteur: | 18 november 2013

Hoe de eerste levende cellen ontstaan zijn is nog grotendeels een raadsel. Wat heeft een cel eigenlijk nodig om levend te zijn? En wanneer heb je als onderzoeker het ultieme bewijs dat je zelf leven hebt gemaakt? Gastcolumnist Ruud Peters vertelt over de zoektocht naar hoe het leven in elkaar steekt.

Ruud peters
Promovendus Ruud Peters doet onderzoek aan de Radboud Universiteit in de groep van hoogleraar Jan van Hest. Daar proberen ze kunstmatige organellen te maken.
Radboud Universiteit Nijmegen

Op dit moment rijdt op Mars de rover Curiosity rond, zoekend naar sporen van leven op een andere planeet. Men wil hiermee proberen een antwoord te vinden op de vraag of er, behalve hier, op een van de ontelbare andere planeten elders in het heelal ook leven is ontstaan.

Belangrijk hiervoor is om te weten waar je dan naar moet zoeken, want hoe zien deze organismen er dan uit? Lijken ze op de organismen die we op aarde vinden? Misschien nog wel belangrijker is of al het leven wel werkt op dezelfde manier. Gebruikt het bijvoorbeeld ook DNA als bouwtekening om Eiwit en Enzym te maken?

Even leek het erop dat dit niet zo hoefde te zijn. Bij de NASA dacht men namelijk een bacterie gevonden te hebben die arseen gebruikt in plaats van fosfor in zijn DNA. Maar uiteindelijk bleek er toch meer onderzoek nodig te zijn om dit te bevestigen.

Met de schaar in het DNA

Het idee dat het mogelijk is voor leven om op een compleet andere manier in elkaar te steken, geeft aan dat het belangrijk is om te begrijpen hoe een cel precies werkt. Hoe is dit complexe systeem ooit ontstaan uit eenvoudige kleine Molecuul ? In de synthetische biologie is er steeds meer aandacht voor het bestuderen van cellulaire processen, de precieze rol die ze spelen en hoe je er controle over kunt uitoefenen.

Dit manifesteert zich bijvoorbeeld in het ontwerpen van een minimale bacteriële cel. Hierbij proberen wetenschappers alle overbodige functies weg te halen en alleen de absoluut noodzakelijke dingen over te laten die de cel nodig heeft om te leven. Dit gebeurt door overbodige genen uit het DNA te knippen. Maar andersom kunnen zo ook weer nieuwe genen en dus functies teruggeplaatst worden. Een bacterie die op deze manier aangepast en op maat wordt gemaakt, kan grote mogelijkheden bieden voor de biochemische industrie.

Cel 3d
Welke onderdelen heeft een cel nodig om levend te zijn?

Van onderaf opbouwen

Naast het aanpassen van een bestaand organisme, kun je ook proberen een cel van onderaf op te bouwen. In het lab kun je namelijk losse componenten of processen van een cel proberen te isoleren of na te bouwen en bekijken hoe deze werken. Denk bijvoorbeeld aan hoe eiwitten onderling interacties aan gaan, of hoe het ooit is gelukt om op basis van DNA eiwitten te bouwen. Maar ook hoe een losse verzameling eiwitten uiteindelijk een cel kan vormen met een membraan dat alles bij elkaar houdt.

Er worden al eenvoudige kunstmatige cellen gemaakt die zichzelf kunnen dupliceren of die eiwitten kunnen bouwen. Deze zijn nog ver verwijderd van een levende cel. Door kennis op te doen van al deze losse processen hopen wetenschappers echter dit uiteindelijk te kunnen combineren om zo een echte kunstmatige, levende cel te ontwerpen, om zo een licht te werpen op hoe vroeger de eerste cellulaire levensvormen ontstaan zijn. Want als je iets zelf kunt maken, dan begrijp je het pas echt.

Dit artikel is een publicatie van Kennislink (gastcolumnist).
© Kennislink (gastcolumnist), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 18 november 2013

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.