XII Wetenschap

Terminologie
Genen
Geschiedenis genetica
Dogma
Onzekerheid

Terminologie

Gentechnologie is het wetenschapsgebied dat zich, de naam zegt het al, met de genen bezighoudt. Tot enkele jaren geleden werd door velen het woord biotechnologie of moderne biotechnologie gebruikt in plaats van gentechnologie en dit gebeurt nog steeds, maar meer en meer vindt de meer correcte term gentechnologie ingang. De terminologie wordt echter nog steeds vertroebeld door het gebruik van allerlei andere termen zoals “life-sciences” en “genomics”. In wezen verwijzen al deze termen echter naar hetzelfde onderzoeksgebied: het onderzoek naar DNA, genen en genomen.
top

Genen

Genen zijn stukjes DNA die voor eiwitten coderen. DNA is het erfelijk materiaal van levende organismen. Het volledige DNA van een organisme wordt het genoom genoemd. DNA bestaat echter niet alleen uit genen. Feitelijk is zelfs het aandeel van genen in het DNA van de meeste organismen maar zeer beperkt. Bij de mens bestaat bijvoorbeeld slechts ongeveer 3% van het DNA uit genen. Het overgrote deel van het DNA is nog onbekend terrein wat betreft de functies ervan. Wetenschappers noemden dit niet-coderend DNA lange tijd Junk-DNA omdat men dacht dat het geen enkele functie heeft. Langzamerhand breekt het inzicht door dat het niet coderend DNA wel degelijk allerlei functionele waardes heeft.
top

Geschiedenis genetica

De studie naar het erfelijk materiaal van levende organismen is niet nieuw. Al honderden jaren houden wetenschappers zich bezig met de vraag waar de eigenschappen van organismen vandaan komen en hoe erfelijkheid werkt. Een van de grondleggers van de genetica is Gregor Mendel die in 1865 onderzoek publiceerde naar de erfelijkheid bij erwten. Een jaar later brak het inzicht door dat het erfelijk materiaal van een organisme zich in de celkern bevindt. De term genetica is al meer dan honderd jaar oud. Na gestage voortgang in het onderzoek was er in 1953 een grote doorbraak door de publicatie van een model dat beschreef hoe het DNA er waarschijnlijk uitzag. James Watson en Francis Crick publiceerden dit model, dat ook wel bekend staat als de “dubbele helix” maar feitelijk was het meeste werk gedaan door Rosalind Franklin. Het model van de dubbele helix betreft het DNA van eukaryoten (mens, plant, dier). Prokaryoten (bacteriën, micro-organismen) hebben een ander, circulair, DNA model.
Door de publicatie van het model van Watson en Crick kreeg de studie naar het erfelijk materiaal een grote stimulans.
top

Dogma

Wetenschappers zijn het onderling oneens over de fundamentele uitgangspunten van genetische manipulatie. Er bestaan vele controverses over de voorspelbaarheid en precisie van de techniek. Ook zijn er vele verschillen van inzicht over de lange termijn effecten op het milieu en de gezondheid van mens en dier. Bovenop de fundamentele verschillen van mening zijn er ook vele kennishiaten. Zo is maar van een klein deel van het DNA bekend wat precies de functie is. Sommige wetenschappers noemen dit grote onbekende deel van het DNA “junk DNA”,omdat men aannam dat het waardeloos en niet-functioneel was. Het idee van 1 gen bepaalt 1 eiwit werd het Centrale Dogma genoemd en de gedachte dat alles door de genen wordt bepaald wordt genetisch determinisme genoemd. Andere wetenschappers denken juist dat “junk DNA” wel degelijk een belangrijke functie kan hebben bij het bepalen van de eigenschappen van een (genetisch gemanipuleerde) plant. De geneticus E. Chargaff zei al in de zestiger jaren van de twintigste eeuw zei dat dit Centraal Dogma een veel te simplistische benadering was en dat de werkelijkheid veel complexer is. Prof. Mae Wan Ho beschreef die complexiteit enige jaren geleden in haar boek "The Fluid Genome". Daarin stelt zij ondermeer dat genen vaak in groepen werken, dat een gen voor meerdere eiwtten kan coderen, dat er een wisselwerking is tussen genen en eiwitten en dat een en ander wordt beinvloed door omstandigheden van buiten. In 2007 verscheen een studie van een groot aantal samenwerkende onderzoeksgroepen naar het genoom waaruit ook blijkt dat het oude concept van hoe een genoom werkt niet langer houdbaar is. Zie: www.gmwatch.org. Eind 2004 verscheen een studie over hoe het inbrengen van DNA in een organisme tot verstoringen leidt in het genoom van het ontvangende organisme. Eind 2006 verscheen een update van deze studie. Zie: www.hindawi.com
top

Onzekerheid

Het rapport Crops of uncertain nature? van het Plant Research International van de Universiteit Wageningen uit 2000 somt meer dan 20 van deze kennishiaten en fundamentele controverses op. Het rapport concludeert onder meer dat het wetenschappelijk inzicht in de ecologische en toxicologische aspecten van genetisch gemanipuleerde gewassen “beperkt” is. Het gevolg hiervan kan zijn dat genetisch gemanipuleerde planten zich soms anders gedragen dan voorspeld was door wetenschappers en bedrijven. In de praktijk is dit al diverse malen gebleken, bijvoorbeeld bij de oogst van genetisch gemanipuleerde katoen in India, waar de opbrengst drie keer lager was dan voorspeld.
top