De opbouw en structuur van DNA

DNA, een blauwdruk

DNA is waarschijnlijk het belangrijkste molecuul in je cellen. Je DNA bevat namelijk alle genetische informatie. Het functioneren van alle onderdelen, klein of groot, ligt vast in deze kleine moleculen. Je DNA bepaalt niet alleen de kleur van je ogen en huid maar bevat het ontwerp van elk molecuul in je lichaam. Je kunt DNA daarom zien als een blauwdruk van je lichaam.

De ontdekking van DNA

Gregor Mendel publiceerde in 1866 een onderzoek waarin hij aantoonde dat eigenschappen erfelijk kunnen zijn. Nu is dat niet direct de ontdekking van DNA, maar het is wel de ontdekking van de functie van DNA. Overigens staat DNA voor desoxyribonucleïnezuur (je begrijpt waarom de afkorting wordt gebruikt). Nu bekend was dat eigenschappen geërfd konden worden, ging men op zoek naar hoe dat precies in werking ging. Pas in 1944 toonde Oswald Avery aan dat de functie van het doorgeven van erfelijke informatie in het DNA-molecuul lag. In 1953 werd de exacte structuur van DNA bekend. Sindsdien is het onderzoek naar DNA explosief toegenomen. Geen wonder, het DNA molecuul bevat alle informatie over het leven en de onderzoeksmogelijkheden zijn dan ook eindeloos. Doordat er steeds meer bekend wordt over DNA, kunnen bijvoorbeeld ook steeds meer genetische afwijkingen en aandoeningen behandeld worden.

De opbouw van DNA

1. De opbouw van een DNA molecuul

Het DNA-molecuul heeft een vrij unieke opbouw. De bouwstenen van DNA zijn 4 basen (Adenine, Guanine, Thymine en Cytosine), suikergroepen en fosfaatgroepen. Een DNA-molecuul bestaat uit twee strengen van suiker- en fosfaatgroepen met hiertussen soort traptreden die uit de verschillende basen bestaan. Elke traptree bestaat uit twee basen. Je zult ook nooit dezelfde basen tegenover elkaar vinden omdat basen complementair aan elkaar binden. Dat betekent dat Adenine alleen aan Thymine bindt en Guanine alleen aan Cytosine bindt. De DNA strengen zijn opgebouwd uit fosfaat- en suikergroepen. Deze wisselen elkaar om en om af. Op afbeelding 1 kun je goed zien hoe een DNA molecuul is opgebouwd. De basen zijn voor de duidelijk van elkaar af gehaald. Je ziet dat de strengen DNA een 3' uiteinde en een 5' uiteinde hebben. Een 3' uiteinde betekent dat het laatste molecuul van de streng een suikergroep is en een 5' uiteinde betekent dat de laatste molecuul van de streng een fosfaatgroep is.

De structuur van DNA

Het feit dat het vrij lang heeft geduurd voordat de structuur van het DNA werd ontrafeld is niet heel vreemd. DNA heeft namelijk een heel bijzondere structuur. De twee verbonden strengen draaien als een soort spiraal om elkaar heen. Hiertussen vormen de basenparen de verbindingen. Door de structuur wekt het DNA molecuul het idee van een wenteltrap. Het enige verschil is dat de leuningen bij een wenteltrap in dezelfde richting draaien. Als je naar afbeelding twee kijkt, zie je dat de strengen van de molecuul in tegengestelde richting draaien. Lopen op een dergelijke trap zou onmogelijk zijn. De structuur van DNA wordt een dubbele helix genoemd. Een DNA molecuul is duizenden en duizenden basenparen lang. Als je het langste stuk menselijk DNA helemaal zou uitrollen, kom je aan een lengte van bijna 2 meter. Het is bijna niet voor te stellen dat zoiets in je cellen past.

De mogelijkheden van DNA onderzoek

Sinds de ontdekking van de structuur van DNA, heeft het onderzoek hierin een vlucht genomen. De mogelijkheden met DNA zijn dan ook vrijwel eindeloos. Door DNA te bestuderen, kunnen we bijvoorbeeld veel inzicht krijgen in veel biologische processen. Ook genetische aandoeningen kunnen beter onderzocht worden. Als we begrijpen hoe de aandoeningen worden veroorzaakt, kunnen we ze ook beter behandelen. DNA technieken worden ook veel gebruikt in het forensisch onderzoek. Ieders DNA is namelijk uniek waardoor DNA technieken ideaal zijn voor persoonsidentificatie. Tegenwoordig is er ook veel aandacht voor het klonen. Klonen is ook een techniek die mogelijk is gemaakt door de ontdekking van DNA. Kortom, er zijn teveel mogelijkheden om op te noemen. Als je bedenkt dat DNA nog niet eens zo heel erg lang bekend is, kun je je afvragen welke mogelijkheden het ons in de toekomst wel niet zal brengen.