NGV-Geonieuws 143 artikel 880

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


27 December 2007, jaargang 9 nr. 12 artikel 880

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 143! Op de huidige pagina is alleen artikel 880 te lezen.

<< Vorig artikel: 879 | Volgend artikel: 881 >>

880 Vloeibare kristallen van DNA werpen nieuw licht op ontstaan van leven
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Een Amerikaans/Italiaans team van onderzoekers heeft onverwachte vormen van vloeibare kristallen van heel korte segmenten van DNA ontdekt in water. DNA is de drager van de genetische code van alle bekende levensvormen. De onderzoekers merkten op dat deze zeer korte stukjes DNA zich kunnen samenvoegen tot een aantal verschillende vormen van vloeibare kristallen die zichzelf evenwijdig aan elkaar leggen en die zich opstapelen tot 'kolommen' als ze in een waterige oplossing worden ondergebracht.


Kleine DNA moleculen verbinden zich twee aan twee tot 'wenteltrappen' die zelf weer staafvormige evenwijdige aggregaten vormen.

DNA bestaat uit zeer lange moleculen die voor alle bekende organismen voor het overgrote deel identiek zijn. De moleculen vormen als het ware een zeer lange wenteltrap waarvan de treden bestaan uit basen. Er zijn slechts vier basen die hierbij een rol spelen, en steeds twee daarvan vormen samen een 'trede'. Er zijn slechts twee typen trede mogelijk, doordat een bepaalde base slechts aan één andere base kan zijn gekoppeld (er is dus in feite bij elke trede sprake van een basenpaar, waarvan slechts twee vormen bestaan). Het lijkt de opeenvolging van basenparen in de wenteltrap te zijn die verantwoordelijk is voor de genetische code. De enorme grootte van DNA moleculen en hun grote uniformiteit sluiten, statistisch, biologisch en chemisch gezien, uit dat deze lange ketens bij toeval ontstaan. Wetenschappers zoeken daarom al lang naar de methode waardoor eenvoudige moleculen zich aaneenrijgen tot deze ketens, die ook nog het vermogen hebben om zichzelf te vermenigvuldigen (dat doen ze doordat de 'treden' van de wenteltrap op de aanhechtingsplaats van de twee basenparen doormidden breken, waarna iedere helft zichzelf weer aanvult tot een complete wenteltrap).


De bekende 'dubbele helix' (wenteltrap) van DNA

Het nu uitgevoerde onderzoek toont aan dat zelfs heel kleine stukjes van de wenteltrap zich kunnen verbinden tot ketens van veel moleculen. Volgens de onderzoekers wijst dat erop dat in het verre geologische verleden dat op deze wijze bouwstenen zich konden samenvoegen tot lange moleculen waaruit het zichzelf vermenigvuldigende DNA kon ontstaan. In een vervolgonderzoek mengden de onderzoekers stukjes DNA die wel bij elkaar pasten en stukjes die niet bij elkaar pasten. Daarbij bleek dat vrijwel alle stukjes die wel bij elkaar pasten condenseerden tot druppels van vloeibare kristallen, terwijl dat bij de andere stukjes niet gebeurde. Zo werden de 'bouwstenen' voor DNA fysisch gescheiden van de niet geschikte moleculen. Dat verhoogt de kans dat er langere ketens van DNA-achtige moleculen ontstaan aanzienlijk, waardoor ook begrijpelijk wordt dat de ingewikkelde DNA-moleculen die nodig zijn voor het ontstaan van leven zich konden vormen.

Referenties:
  • Nakata, M., Zanchetta, G., Chapman, B.D., Jones, C.D., Cross, J.O., Pindak, R., Bellini, T. & Clark, N.A., 2007. End-to-end stacking and liquid crystal condensation of 6-to-20-base pair DNA complexes. Science 318, p. 1276-1279.

Foto van de oplossing met DNA moleculen: Michi Nakata, Universiteit van Colorado, Boulder, CO (Verenigde Staten van Amerika).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl