Wat zijn genen en wat is nou DNA? Dieper de genetica in

Genetica is een breed begrip, maar als we het over genen hebben hebben we het feitelijk over het actieve deel van het DNA. Het is van belang om te begrijpen hoe de basisgenetica in elkaar steekt voor men dieper duikt in wat genen nou precies zijn. DNA is het volledige pakket dat ieder levend organisme meekrijgt. Alleen zodra we zelfstandig beginnen te groeien is het meeste van het DNA niet meer van belang en is niet langer actief en in veel gevallen is het niet eens bekend welke functie het überhaupt heeft en is het mogelijk zelfs een stuk DNA dat ooit evolutionair van belang was. Genen bepalen onze oogkleur en haarkleur, onze persoonlijkheid, lichaamsbouw, maar ook wat voor erfelijke ziektes we bij ons dragen. Onze genen kopiëren zichzelf met behulp van RNA, ribosomen, proteïnen en uiteindelijk celdeling en creëren zo organen, weefsels, botten, bloedcellen, haar en ga zo maar door om tezamen een zelfstandig levend wezen te vormen.

• Genetica en genen
• DNA vs RNA
• Locus
• Allelen
• Genotype en fenotype
• Historie

Genetica en genen

DNA is vanzelfsprekend een belangrijk aspect binnen de basisgenetica. Kennis hiervan is ook geen overbodige luxe voor men dieper de genetica in duikt. De woorden genetica en genen veroorzaken soms verwarring over het belang van genen in levende organismen en vaak is het daardoor niet duidelijk wat het verschil is tussen DNA en genen. Het verschil is zowel groot als klein. DNA is namelijk een lange streng met gegevens. Een klein stukje van die gegevens kan een gen zijn. Een gen is een stukje DNA dat nog belangrijke informatie bevat voor het zelfstandige organisme en dat zichzelf ook actief deelt. De rest van het DNA doet dit niet.

Hoe zien DNA en genen eruit?
DNA bestaat uit nucleotiden. Een nucleotide is feitelijk één schakel binnen het DNA dat twee kanten van de helix verbindt met basenparen. Er zijn soms miljoenen van deze schakels in één DNA-streng en tientallen strengen DNA in één celkern die op zijn beurt weer in een celkern (nucleus) van een cel zit. Een gen is een speciaal stukje DNA dat actief is tijdens het zelfstandige leven van een organisme. Het DNA bepaalt zowel het genotype als het fenotype van alles dat leeft. Het genotype is dat wat zichtbaar is aan zowel de buitenkant als bijvoorbeeld prestaties en, het volledige pakket, via DNA-tests. Dit laatste is vooral van belang voor zaken die niet van buitenaf zichtbaar zijn zoals bijvoorbeeld een erfelijke ziekte of bloedverwantschap. Het fenotype is dat wat aan de buitenkant zichtbaar is, zoals de haar- of oogkleur en lichaamsbouw.

Functiebepaling van genen

De lengte van een gen kan verschillen. Deze kan een paar honderd basenparen lang zijn maar ook miljoenen. De lengte en volgorde van een gen bepalen de grootte en de volgorde van de proteïnen die elk een eigen taak hebben zoals het maken van een nieuwe orgaancel of het maken van bloedcellen. De vorm en grootte bepalen welke functie deze gaat hebben in het lichaam. Genen worden zo genoemd omdat ze opdrachten geven d.m.v. RNA aan ribosomen om bepaalde proteïnen te maken met behulp van aminozuren. Genen zijn dus functionele actieve delen van het DNA. De rest van het DNA wordt ook wel non-coding DNA (ncDNA) genoemd omdat ze geen actieve functie (meer) hebben.

DNA vs RNA

Het RNA is de helft van een stukje DNA. Om precies te zijn, een actief stukje DNA, oftewel een gen. Dan bedoelen we de linker of de rechter helft van de 'trap'. Op deze manier krijgen nakomelingen ook de helft van het DNA van de ouders. Welk deel doorgegeven wordt is van tevoren niet tot nauwelijks te bepalen. Sommige genen zullen bij een mens, dier of plant sterker vererven dan de ander maar dat is alleen te bepalen door veel nakomelingen te krijgen en het is van belang dat de dominantie van de genen in acht worden genomen.

Het RNA kan de celkern verlaten omdat het de helft kleiner is als het DNA. In de cel komt het ribosomen, een soort printertjes, tegen die de DNA-code gaan lezen en aan de hand van deze code, afhankelijk van de functie, nieuwe cellen gaan bouwen. Als deze code af is kan er celdeling plaatsvinden en vervult de nieuwe cel zijn functie samen met de oude cel.

Locus

Elk gen met bijvoorbeeld de functie oogkleur heeft een vaste plek op een chromosoom, genaamd de locus, de locus is een vaste locatie. Op deze manier is een bepaald gen heel makkelijk te vinden en kan er bijvoorbeeld makkelijk getest worden op oogkleur of bijvoorbeeld erfelijke ziekten. Echter, hoewel men al heel ver is met het in kaart brengen van DNA-profielen zijn nog lang niet alle locaties van alle genen bekend.

Een locus is een sequentie van nucleotiden. Met de term locus bedoelen ze dus de locatie van een gen én een bepaalde range van nucleotiden. Oftewel, het kan zijn dat ze het hebben over een heel gen, een cluster van genen of over een stukje van een gen. Deze aanduiding wordt vaak gebruikt bij onderzoeken. Zo is snel terug te vinden wat er bedoeld wordt. Het is dus geen specifieke locatie of specifiek onderdeel.

Allelen

Op het DNA kunnen meerdere varianten van hetzelfde gen zitten. Deze varianten noemen we allelen. Dit betekent dat bijvoorbeeld een mens genetisch gezien al die gegevens van de verschillende allelen kan tonen maar dat er een keuze gemaakt wordt tussen die allelen. Dit is geen kwestie van kans, dit is echt een kwestie van dominante en recessieve genen en wat er precies op die allelen staat (wat er vererft is) en de samenwerking met andere genen.

Genotype en fenotype

Het genotype en het fenotype zijn twee verschillende dingen die toch heel veel met elkaar te maken hebben. Kort gezegd is het genotype alles wat zichtbaar is in combinatie met een DNA-profiel. Het fenotype is alles dat zichtbaar is met het blote oog.

Genotype

Het genotype is het volledige pakket DNA van de mens, dier of plant. Dit zijn dus niet alleen de actieve genen maar ook het DNA dat niks meer doet (nc-DNA). Dit is niet te achterhalen zonder een DNA-test. Maar zelfs deze tests zijn niet altijd in staat om het gehele DNA-profiel te achterhalen. Deels omdat sommige locaties van bepaalde genen nog niet bekend zijn en deels omdat het een dure aangelegenheid is. Het testen van 2% van de genetica van een mens kost al 1000 euro.

Fenotype

Het fenotype is alles wat met het blote oog zichtbaar is. De haarkleur, de oogkleur, of je wel of geen krullen hebt, de huidskleur, de lichaamsbouw, maar ook prestaties die verricht worden of de manier van lopen en aandoeningen zoals bijvoorbeeld platvoeten of het Syndroom van Down. Het fenotype beschrijft alleen wat er met het blote oog zichtbaar is, dit heeft niks met genetische tests te maken.

Historie

Zoals wel duidelijk is zijn er enorm veel combinaties mogelijk. Echter is het wel opvallend dat alle basenparen bij elk organisme slechts uit vier verschillende bestanddelen bestaan. Namelijk:

• A = Adenine
• T = Thymine
• G = Guanine
• C = Cytosine

A zit altijd tegenover C en T zit altijd tegenover G, bij elk levend organisme. Dit geeft aan dat al het leven afstamt uit dezelfde bron en in de loop van miljoenen jaren zich heeft aangepast om verschillende soorten te ontwikkelen. Sommige soorten delen veel van dezelfde genen. De mens en de aap bijvoorbeeld delen 96% van de genetische code. Een mens een een fruitvlieg 50%.

Lees verder

• Wat is genetica? De basis van het DNA uitgelegd
• Uitleg & voorbeeld dominante, recessieve en incomplete genen
• De functie van allelen op DNA in de genetica
• De relatie tussen chromosomen, celkern, DNA en genen
• Wat is het verschil tussen homozygoot en heterozygoot?