EXTRA
o .MET. o
•GEHEIM
VAN
.LEVEN?.
-- 1
-p..
ABe fflmtmtieG zt}n ontleend aan „De jtacJIt op het vfras" ran
Greer Williams, in 1962 verschenen bij H. Meulenhoff in Amsterdam.
Links: Een model van een klein stukje van de zeer langgerekte ke
ten van het levenszuurDNA, zoals men dat in een laboratorium
met ijzerdraad en balletjes heeft vervaardigd. Hieronder: Dit zijn
bacteriofagen: virussen, die in bacteriën binnendringen en zich daar
vermenigvuldigen. Zichtbaar zijn de „staarten", waarmee de virus
sen op het punt staan de cel wand van de bacteriën te doorboren.
Rechts: Zo laat de elektronenmicroscoop een van de beruchtste vi
russoorten zien: dat van de poliomyelitishet is op deze foto 100.000
maal vergroot. Daaronder: Een van de vruchtbaarste laboratorium
proeven is die met het tabaksmozaiekvirusHeel wat jonge tabaks
planten zijn in de kassen aan dit virus ten offer gebracht.
BIJLAGE LEIDSCH DAGBLAD
ZATERDAG 8 JANUARI 1966
IT is het spookbeeld:
straks zal de mens het
geheim van het leven
'luieren en wat zal hij
rn» net die kennis doen? Zal
etn „beter" mens voor de
jlge in de plaats stellen of
J'^hj zich zelf in een biolo-
\ti! oorlog uitroeien? Een
Taiischapsman zegt er niet
''Sr dan dit van: we zullen
j voorzichtig moeten zijn.
lui kèn men er ook niet over zeggen.
jgjZijn nog zoveel onzekerheden, vaag-
ersen en problemen, dat de grootste
kundigen het op vele punten onder-
edf oneens zijn. Vast staat echter, dat
gevende cel steeds meer geheimen
4kS geeft en dat daardoor de samenle-
i rg op korte of lange termijn diep-
ikr zo n'e* onhei"kenbaar kan veran-
en. Huxleys leven uit een reageer-
»g(ïje is geen pure fantasie meer.
re<J lang is het levensproces van mys-
!85e teruggebracht tot een samenspel
net chemische en fysische verschijnse-
htj elk op zich zelf kenbaar en ver-
ïrbaar. Echter, de enorme complexi-
van de onderlinge inwerkingen en
Utenhangen houdt nog veel sluiers
b.)smos
meende cel is een kosmos in zich zelf.
I. is de kleinste levenseenheid, die voe-
"frsstoffen opneemt en daaruit de
rkgTgie put voor allerlei processen; die
lrt splitst in identieke dochtercellen;
los samen met vele andere cellen ten
u">te de levende wezens vormt: plan-
dieren, mensen. De cel bestaat uit
,S|io organische verbindingen: eiwitten,
letlhydraten, vetten, zuren. Er is wel-
geen chemisch element of het is
'de cel terug te vinden, in overvloed
pifin uiterst geringe sporen. In principe
rade samenstelling van de cel geheel
"tend.
^iirlijk heeft men geprobeerd, uit de
'menten en hun verbindingen iets le-
p.ids samen te stellen. Wat men
Qeg was iets, dat chemisch niet van
u\t was te onderscheiden maar dat
materie was en bleef. Wat wel ge-
ïute was, dat men levende substantie
Reedde en terugbracht tot eenvoudi-
tu' verbindingen, de bestanddelen la
bs weer samenvoegde en dan weer die
ende stof terugkreeg. Op dat mo-
„ipit werd er even geroepen, dat de
ïesns leven had gemaakt, maar dat
'n6 niet waar het leven maakte zich
li
geheim van de voortplanting moet
i auilen in de celkern, het centrum van
cel en in verhouding tot haar even
tin als de zon ten opzichte van het
nAnestelsel. In de celkern bevinden
':h chromosomen, langgerekte „draad-
I", die de aard van de cel bepalen,
j^at een cel delen, dan groeperen de
r romosomen rich netjes en splijten al
le in tweeën; elk van de helften
naar een dochtercel, bouwt daar
een andere helft op. De dochters zijn
normaal precies gelijk aan de moeder.
Deze wetenschap, eenmaal verkregen,
verplaatste het probleem van de ver
menigvuldiging van de cel naar het
chromosoom. Zodra de techniek een
maal verfijnd genoeg was wist men ook
dit uit elkaar te halen en toen kwa
men de werkelijke dragers der erfelij
ke eigenschappen aan het licht: de ge
nen. Elk chromosoom bleek te zijn op
gebouwd uit enorme aantallen genen,
en elk gen vertegenwoordigde een be-
bepaalde eigenschap. De aard der genen
en hun combinatie maken dus in laat
ste instantie uit, wat voor levend orga
nisme zal ontstaan.
O O O D
Wat?
Opnieuw werd de vraagstelling nauwer:
wèt in een gen maakt het tot de dra
ger van een erfelijke eigenschap? En
ook op die vraag is het antwoord ge
vonden. Het bestaat uit één woord uit
de gecompliceerde taalschat der che
mie: desoxyribonucleïnezuur. Er is
een zuur in het gen, dat door zijn sa
menstelling het karakter van het gen
bepaalt. De Engelse afkorting DNA is
dan ook snel populair geworden.
Tot voor enige tijd was het een soort dog
ma in de biochemie, dat DNA dé erfe
lijkheidsdrager was. Sinds kort echter
is gebleken, dat ook een tweede, ver
want zuur, het ribonucleïnezuur
(RNA) in sommige gevallen optreedt
als doorgever van erfelijke eigenschap
pen. Hiervan heeft professor S. Spiegel
man in Illinois een overtuigend bewijs
geleverd. Hij bracht RNA in een rea
geerbuis in aanraking met een speciaal
enzym en met de samenstellende bouw
stenen, die het RNA nodig heeft om
zich te vermenigvuldigen. Hij kreeg
nieuwe RNA-moleculen, die blauwdruk
ken" waren van de oorspronkelijke en
die, evenals het uitgangsmateriaal,
eigenschappen van leven vertoonden.
Het RNA had dus ook de mogelijkheid
om zich zelf te kopiëren, en het had
bovendien „leven" aan dode materie
meegedeeld.
Wat Spiegelman in zijn reageerbuisje
kreeg was een actief RNA-molecule, en
dat is hetzelfde als een virus zonder
zijn beschermende omhulsel. Virussen
immers bestaan uit een RNA- of DNA-
molecule, waaromheen zich een uit
eiwitten bestaand omhulsel bevindt. Zij
zijn bekend als veroorzakers van som
mige ziekten. Virussen zijn intrigerende
verschijnselen, want ze vormen een
overgang van niet levende naar leven
de materie. Men kan ze bij voorbeeld
kristalliseren en ze zijn als kristal niets
anders dan een gewone chemische ver
binding. Op een geschikte voedingsbo
dem echter gaan ze zich vermenigvul
digen; ze verlaten hun eiwithuls en ko
men dan sterk overeen met een cel
kern. Virussen zijn parasieten; ze kun
nen zich alleen voortplanten in een an
der organisme. Een virus dringt in een
cel door en verandert haar daardoor
ontstaan zieke cellen en dus ziekten.
Hun betrekkelijke eenvoud maakt virus
sen zeer geschikt om als studiemate
riaal te worden gebruikt bij onderzoe-
DRIEgebeurtenissen, zich onlangs afspelend binnen de tijd van enkele
maanden, hebben, hoe verschillend van aard ook, weer eens sterk de aan
dacht gevestigd op de biochemie, de scheikunde van de levensprocessen, die de
laatste jaren een welhaast adembenemende ontwikkeling doormaakt.
In Amerika maakt professor S. Spiegelman van de Universiteit van Illi
nois bekend, dat het hem en zijn medewerkers is gelukt, in een rea
geerbuis een actief virus te vermeerderen met behulp van niet-Ievend
materiaal.
De Nobelprijs voor Geneeskunde wordt toegekend aan de Franse ge
leerden Jacob, Monod en Lwoff voor hun ontdekking van het „reguleren
de gen".
Bij de Wetenschappelijke Uitgeverij N.V. in Amsterdam verschijnt de
Nederlandse vertaling van De mensenmakers door Richard Kaufmann.
handelend over de toekomst van de mens in een biologisch geleide
wereld.
Deze samenloop van gebeurtenissen is voor onze redacteur wetenschappen
aanleiding, op deze pagina iets te vertellen over hetgeen er op biochemisch
gebied gaande is en over de consequenties die het kan hebben. Zijn gegevens
vond hij in de vakliteratuur, in De mensenmakers en in een gesprek met twee
medewerkers van het biochemisch laboratorium van de Rijksuniversiteit in
Leiden, drs. J. van Duin en drs. B. W. Hoogendam.
DOOR EIBERT H. BUNTE
vele mogelijkheden. In al die gevallen
treedt een plotselinge verandering van
eigenschappen op. Dat zijn de befaam
de. mutaties, die het verschijnsel der
evolutie hebben mogelijk gemaakt; de
evolutie, waaruit ten slotte in de loop
van miljarden jaren de mens te voor
schijn is gekomen. De mens: honder
den miljarden cellen te zamen, waar
van sommige over andere nadenken, en
ten slotte over zich zelf.
De biochemici kunnen mutaties veroorza
ken. Ze hebben dat onder meer bewe
zen ahn het tabaksmozaïekvirus. Blade
ren van tabaksplanten, die er door zijn
aangetast, krijgen geelbruine vlekken.
Langs chemische weg heeft men in het
DNA van dit virus een verandering aan
gebracht, en het gemuteerde virus ver
oorzaakte zwarte vlekken. Het virus
was veranderd, en had de wijzigingen
op zijn nakomelingschap overgebracht.
Kunstmatige wijziging van erfelijke eigen
schappen. Welke betekenis heeft dat
voor ons zelf? Eén facet is onmiddel
lijk duidelijk: in verkeerde handen is
het een wapen, dat zeker zo gevaar
lijk is als nucleaire bommen. Die ver
keerde handen zouden in het laborato
rium een kwaadaardig virus kunnen
vervaardigen, waartegen het menselijk
organisme geen natuurlijke afweer
heeft. Verspreid in vijandig gebied zou
het de mensen daar doen sterven als
vliegen. De eigen bevolking zou men
kunnen beschermen met een gelijktijdig
ontwikkeld „tegengif'.
ren vaststaande eigenschappen. Eigen
schappen, die een machthebber aange
naam zijn: volgzaamheid, conformisme,
arbeidzaamheid, om maar wat te noe
men. Wie „gevaarlijke" genen heeft,
waaruit later bij voorbeeld een revolu
tionair zou kunnen voortkomen, wordt
bij voorbaat van het voortplantingspro
ces uitgesloten. Persoonlijke voorkeur,
liefde en soortgelijke staatsgevaarlijke
zaken spelen geen rol meer, worden al
thans rigoureus onderdrukt; de compu
ter regelt alles, ook het nageslacht.
Somberder
Biomassa
kingen naar DNA en RNA. Vooral een
bepaald soort, bacteriofagen genoemd
omdat zij zich nestelen in bacteriën,
is populair geworden wegens de snel
heid waarmee de processen zich afspe
len.
Inmiddels is de kernvraag, die begon bij
de cel, overging op het chromosoom en
later naar het gen, terechtgekomen
bij het DNA: hoe worden de eigenschap
pen doorgegeven?
DNA is een uiterst gecompliceerde chemi
sche verbinding, een zeer langgerekte
keten van twee spiraalsgewijs om el
kaar gewonden moleculen, onderling
verbonden door een viertal verschillen
de basen (een base is, chemisch ge
sproken, het „tegenovergestelde" van
een zuur en kan daarmee een zout vor
men), die zich op bepaalde wijze twee
aan twee kunnen combineren. Zoals nu
de volgorde van de letters bepaalt wat
voor woord wordt gevormd, zo maakt
de volgorde van deze combinatie van
basen in de zeer lange keten uit, wat
voor eigenschap is vastgelegd. Als men
een stuk of twintig letters neemt, ge
lijke en verschillende, kan men miljoe
nen woorden vormen; het DNA is zo
lang, en de combinaties kunnen elkaar
dus op zoveel manieren afwisselen, dat
dit zuur een oneindig groot aantal
eigenschappen kan definiëren. Dit ver
klaart de overvloed der natuur met al
zijn soorten planten, dieren en mensen,
die onderling allemaal ook weer ver
schillen.
Hoe dit DNA eigenschappen kan „doorge
ven" is de laatste jaren ontraadseld.
De twee om elkaar geslingerde stren
gen ontrollen zich. Dat gaat met een
snelheid, groter dan die van een snelle
centrifuge, en het is de biochemici nog
altijd een raadsel hoe het tere draadje,
dat bij de minste aanraking breekt, de
ze beproeving ongeschonden kan door
staan. Elk van de twee bouwt uit de stof
fen in zijn omgeving een andere part
ner op zodat nieuwe, bij elkaar beho
rende paren ontstaan. Het DNA bepaalt
het RNA, het RNA de eiwitten van de
cel, en op die wijze dus de samenstel
ling van de gehele cel. Een belangrijke
rol wordt hierbij ook gespeeld door het
„regulerende gen", voor de ontdekking
waarvan de Fransen Jacob, Monod en
Lwoff de Nobelprijs 1965 voor genees
kunde hebben gekregen, want dit gen
bepaalt, wanneer activiteit nodig is en
hoe lang. Dank zij dit gen bij voorbeeld
wordt een organisme niet groter wan
neer het volwassen is.
Subtiel
Van essentieel belang is, dat het DNA
niet altijd ongewijzigd blijft; was dit
zo, dan had er van de evolutie geen
sprake kunnen zijn. Het is een uiterst
subtiele structuur en daarin kunnen wij
zigingen optreden. Bepaalde chemica
liën bij voorbeeld kunnen erop inwerken
en de ene stof vervangen door de ande
re. Dat betekent een verandering van
het gen. dus van de eigenschap. Of ra
dio-actieve straling kan moleculen of
atomen in het geordende geheel raken
en van hun plaats doen gaan. Er zijn
Minder evident, doch nog gevaarlijker, is
de geleidelijke beïnvloeding en veran
dering van het menselijk organisme.
Men kan In bepaalde wetenschappelij
ke kringen tegenwoordig nogal eens
horen, dat het gemeenschappelijke men
selijke erfelijkheidsmateriaal de
„biomassa" in kwaliteit achteruit
gaat, en dat daar iets aan gedaan dient
te worden. Daarover spreekt Richard
Kaufmann uitvoerig in zijn boek De
Mensenmakers.
Het zijn biologen, genetici, biochemici en
soortgelijke wetenschapsbeoefenaren
die menen iets tegen de verslechtering
van de biomassa te kunnen doen. Onze
maatschappij houdt mensen in het le
ven, en stelt hen in staat zich voort te
planten, die bij een natuurlijke gang
van zaken in de strijd om het bestaan
ten onder zouden zijn gegaan: mensen
met lichamelijke of geestelijke afwijkin
gen, die zij op hun nakomelingschap
kunnen overdragen. Die verkeerde ge
nen moeten uit de biomassa worden
verwijderd, zo redeneert men, en dat
zal mogelijk zijn zodra de samenstel
ling van die massa, en in het bijzonder
de „code" van het DNA tot in details
bekend is.
Terecht trekt Kaufmann hieruit de con
clusie, dat de wetenschap straks dus
ook in staat zal zijn andere clan nadeli
ge erfelijke eigenschappen te wijzigen.
Zo zou men van iedere mens de per
soonlijke erfelijkheidsmassa kunnen
vaststellen en door de mannen en vrou
wen met gewenste combinaties van
genen samen te brengen een nakome
lingschap kunnen verkrijgen met tevo-
Kaufmann schildert het beeld van de
mens in een biologisch geleide maat
schappij zeer uitvoerig, en met iedere
penseelstreek wordt het somberder.
Somber voor ons, wel te verstaan, want
het is natuurlijk duidelijk dat de mens
van over een aantal generaties de sa
menleving om zich heen net zo accep
teert als wij de onze, die voor onze
voorouders onaanvaardbaar zou zijn
geweest.
De vraag rijst, of ooit een zo precieze
beïnvloeding van chromosomen, genen
en DNA mogelijk zal zijn als voor een
regeling als Kaufmann schetst nodig
zou zijn. Momenteel is dat zeker nog
niet het geval. Men kan met chemische
en fysische middelen mutaties verwek
ken. doch daarbij is het altijd een
„gok" wat men ermee bereikt.
Het spreekt vanzelf dat een grove in
greep van buiten in een uiterst gecom
pliceerd en nauwluisterend geheel meer
kans loopt de orde te verstoren dan deze
te vergroten. Neem bestralingen. Een
gamma-quant zal doorgaans in een mo
lecule atomen van hun plaats slingeren,
die zich op willekeurige wijze hergroe
peren. De kans, dat zo'n quant een zo
danige verplaatsing teweegbrengt dat
het molecule als geheel er beter door
wordt is uitermate klein. Een vergelij
king overigens mank gaande als alle
vergelijkingen maakt dit duidelijk.
Als men op een biljart een aantal bal
len in een cirkel legt en men stoot er
een paar andere ballen naar toe, dan
zal bij de botsingen de cirkelvorm ver
stoord worden en komen de ballen in
een willekeurige configuratie tot rust.
Veel, veel onwaarschijnlijker is het dat
men, met zo'n willekeurige verdeling
als uitgangspunt, door het stoten bereikt
dat de ballen precies in een cirkel tot
stilstand komen.
Zullen biologen, genetici en biochemici
ooit het spel der genen zó perfect leren
spelen, dat Kaufmanns boek zal wor
den bewaarheid en dat. nog weer later,
de „brave new world" van Huxley zal
worden geboren, waarin de mens uit
een reageerbuis afkomstig is?
„Matrijs'"
Reeds heeft Spiegelman synthetisch een
actief RNA weten te vermeerderen in
zo'n reageerbuis, zij het dat hij daar
voor levend materiaal nodig had. dat als
„matrijs" moest dienen. Vandaar is het
nog maar één stap naar het vervaardi
gen van levende stof uit dode.
Eén stap maar de allermoeilijkste.
