Op zoek naar de klepel

bij dezen en genen

Onheilsprofeten in de wetenschap

Na 5oo miljoen jaar van evolutie zijn de planten en dieren veel complexer geworden dan hun eencellige voorouders. Deze complexiteit heeft, zo blijkt, ook kosten en zou de huidige soorten weleens kunnen verzwakken. We zijn geneigd te denken dat evolutie steeds beter aangepaste organismen voortbrengt die daardoor ook een grotere ‘fitness’ hebben. Onderzoekers tonen aan dat de toekomst er weleens heel anders uit kan zien.

Evolutie van organismen wordt gedreven door natuurlijke selectie en ‘genetic drift’. Bij natuurlijke selectie gaat het om organismen met een grotere ‘fitness’ die hun genen doorgeven aan de volgende generatie die daardoor nog ‘fitter’ wordt. Evolutie kan daarentegen ook plaatsvinden door ‘genetic drift’, d.w.z. een mutatie wordt doorgegeven aan het nageslacht niet via natuurlijke selectie maar via willekeur. Een schadelijke of nadelige mutatie kan zich zo verspreiden in de genenpool van een populatie en wordt niet weggeselecteerd door natuurlijke selectie. Genetische drift is vooral van toepassing op kleine populaties. Ook al zijn wij mensen met 7 miljard individuen en bijna teveel voor de planeet, we zijn toch een relatief kleine populatie vergeleken met micro-organismen waarvan er miljarden in een vijver passen. Genetische drift is dus ook op ons van toepassing.

prion

fout opgevouwen prion

Eiwitten hebben vele functies in de cel. Zo vormen ze enzymen, structurele eiwitten of kanalen in de celwand bijvoorbeeld. Het goed functioneren van de eiwitten hangt af van zowel hun sequentie van aminozuren waaruit ze opgebouwd zijn als van hoe ze opgevouwen zijn ofwel van hun vorm. De hypothese van de studie is dat eiwitten vanwege genetische drift onstabiel kunnen raken, hun vorm gedeeltelijk verliezen, waarbij ze blootgesteld worden aan het omliggende water. Om dit te vermijden ontstaan er complexen met andere eiwitten waardoor er grote eiwitaggregaten kunnen ontstaan. Deze worden dan op hun beurt geselecteerd door natuurlijke selectie. Op deze manier ontstaat complexiteit binnen de cellen van organismen wat veel nieuwe mogelijkheden geeft voor het ontstaan van nieuwe functies. De eiwitten die door genetische drift onstabiel worden, wat normaal gesproken nadelig is, vormen eigenlijk een weg naar complexiteit.

Het gevaar dat de onderzoekers nu zien is dat door genetische drift en de daaruit voortkomende toename van instabiele eiwitten er steeds meer ziekten als die van Parkinson, Alzheimer en Creuzfeldt-Jakob zullen ontstaan aangezien dit allemaal ziekten zijn waarbij de eiwitten hun oorspronkelijke vorm verliezen, zich ophopen, andere eiwitten aanzetten hetzelfde te doen met als gevolg een complete blokkade van de celfunctie. Ze verwachten daarom dat genetische drift de stabiliteit van onze eiwitten aantast en ons een ziekelijke soort zal maken.

Uit: NatureNews.

Plaatje van internet.

16 Reacties op “Onheilsprofeten in de wetenschap

  1. Bart mei 20, 2011 om 18:07

    Serieuze geluiden, reden genoeg om dit soort ontwikkelingen goed in de gaten te houden.
    Al hoeven we ook weer niet meteen onheilsprofeten te worden, nee…🙂

    • Pierra Veneta mei 20, 2011 om 18:12

      @Bart,
      De titel van je laatste blog gaf inspiratie voor dit blog. Eigenlijk hoorde er een vraagteken achter mijn titel. Ikzelf heb moeite de conclusies van de wetenschappers voor waar aan te nemen.

  2. antoinetteduijsters mei 20, 2011 om 18:48

    Toch lijkt dit me heel normaal, zeker als de mens steeds ouder wordt. Ook het feit dat er steeds meer kinderen met ernstige gebreken in leven blijven lijkt niet goed voor de soort mens.

    • Pierra Veneta mei 20, 2011 om 21:16

      @Antoinette, veel van deze ziekten komen (tot nu toe) inderdaad meestal voor bij oudere mensen.

      Wat er met de mens als soort gebeurt lijkt me niet zo belangrijk. Er zijn veel andere soorten die onze aandacht nodig hebben. Die zitten trouwens in hetzelfde schuitje wat genetic drift betreft en zouden volgens deze wetenschappers ook te kampen moet krijgen met instabiele eiwitten en prionen

  3. Bart mei 20, 2011 om 19:53

    Leuk dat mijn blogtitel je inspireerde tot deze bijdrage, Pierra.
    Ja, ik neem dit soort berichten ook wel meestal met enige reserve tot me…
    Maar zolang ze nog maar niet met uitpuilende ogen en wapperende baarden een datum staan te roepen waarop de wereld zeker zal vergaan, ben ik wel bereid serieus mee te denken…😉

  4. Gus Bolden mei 21, 2011 om 00:38

    Dat kan je wel zien, dat het een foute prion is, wat een lillekerd zeg🙂
    Maar we zijn nog maar met 7 miljard hier? Er is ruimte zat voor het 10 voudige.
    Tja, die doemdenkers, over 5 jaar of…blijkt dat ze er volkomen naast zaten en maar wat riepen om een duur (lees eigen portemonnee spekken) onderzoek ge-financiert te krijgen.
    Oh enne, de wereld vergaat volgend jaar, a.k. zondag op TV te zien.
    FF wat anders, zit jij op facebook Pierra? Ik sinds een paar week, best wel fun.
    Ik kom oud-collega’s tegen van vroegere bands en nog veel meer.

    • Pierra Veneta mei 21, 2011 om 10:29

      Ha @Gus, de ruimte is misschien niet zo’n probleem maar waar moeten al die mensen van eten en drinken.
      In dit geval zijn de doemdenkers wetenschappers die een theorie naar voren brengen. Het is dus wel belangrijk nieuws. Maar ik heb ook moeite te geloven dat het zo met ons afloopt. Net als met een individueel mens zal er waarschijnlijk een andere oorzaak zijn waaraan ‘we’ allemaal ten onder gaan. Al geloof ik ook dat niet helemaal.

  5. observator mei 21, 2011 om 08:20

    Het begrip evolutie is misleidend, er is soortverandering, verbetering is een subjectief begrip.
    Niemand lijkt te weten hoe die soortverandering werkt.
    Speculatie hierover lijkt dus nogal zinloos.
    Hoe weinig we weten blijkt m.i. uit de gekke koeien ziekte, voor zover ik weet kan nog niemand verklaren waarom een eiwit met dezelfde chemische formule plotsklaps een andere ruimtelijke structuur aanneemt, en daardoor de dood veroorzaakt.
    Hoe die gekke koeienziekte van koeien op mensen wordt overgedragen is volgens mij ook nog steeds een raadsel.
    Verder raad ik iedereen aan eens iets te lezen over hoe genetische manipulatie in de praktijk wordt uitgevoerd, het lijkt op schieten op een zwarte kat in een pikdonkere kamer met onderdelen van een ander dier op de hoop dat de kat de eigenschappen van die onderdelen zal krijgen.
    Zie de stier Herman en het schaap Dolly.

    • Pierra Veneta mei 21, 2011 om 10:41

      @observator, Verbetering is subjectief, mee eens. Toch weet men wel degelijk hoe soortverandering werkt, het wordt ook wel soortvorming genoemd en kan in de natuur geobserveerd worden waar kleine goepen dieren geisoleerd raken.
      De wetenschappers uit deze studie hebben het over onstabiele eiwitten die hun oorspronkelijke vorm verliezen omdat ze onstabiel zijn en daarna samenklonteren. Een prion of ‘stukjes’ daarvan kunnen andere eiwitten induceren ook hun oorspronkelijke vorm te verliezen en prionen te worden. Misschien is dat het mechanisme dat verklaart hoe deze ziekte van koeien op mensen wordt overgedragen. Maar ik heb het nieuws daarover niet goed genoeg gevolgd en weet het niet zeker.

      Over genetische manipulatie: misschien was dat in de beginjaren zo, maar met de huidige techniek kunnen ze vrij gericht werken.
      Voorzover ik weet zijn de stier Herman en het schaap Dolly voortgekomen uit somatische cellen die geinduceerd werden zich te delen. Daar komt niet veel genetische manipulatie aan te pas.

  6. kuifje simon mei 21, 2011 om 14:30

    Aha, een onderwerp ter bespreking vanavond als ik op mijn blote knietjes voor mijn bedje zit😉

  7. Gus Bolden mei 27, 2011 om 18:34

    Pierra, ik kom nog ff terug. Ik vond m’n reactie eigenlijk niet zo goed…maar nou lees ik je reactie bij Antoinette “wat er met de mens als soort gebeurt lijkt me niet zo belangrijk” en daar moet ik natuurlijk weer vreselijk om lachen. :-))))
    Ik vermoed en denk dat die onderzoekers gelijk hebben; dat ziektes de overhand zouden kunnen krijgen door genetische drift.
    Toch een ander / hoger plan in het vooruitzicht?
    Wat voor ons als ziekte geldt, misschien niet voor die genes.

    Maar we laten ons er niet onder krijgen natuurlijk!!!
    Mijn recept als zelf beëdigd arts of zoiets:
    Een goed glas wijn drinken, elke dag 1 (mag ook 2, of 3…) eet daarbij spaghetti, met lekker veel knoflook. Dan komt het met die genetische eh driften wel goed.

    He, ik schrijf je een mailtje, okay?
    Ik zie hiernaast op je site dat je op Facebook zit?
    Ik klik het FF aan.
    x

    • Pierra Veneta mei 28, 2011 om 22:01

      @Gus, je recept is uitstekend ! en ik volg het al jaren, maar je hebt het natuurlijk aangepast🙂

      Ik denk ook dat we terug zullen vechten tegen dit soort ziekten. en dat ze er een oplossing voor zullen vinden.

  8. jeroenj mei 28, 2011 om 10:04

    Ik snap eigenlijk niet waarom natuurlijke selectie machteloos moet toekijken hoe complexere eiwitten meer en meer gevaar zouden lopen om in een prionische knoop te schieten. Me lijkt dat de kans op vouwfouten net zo goed bijgeselecteerd zal worden als willekeurig elke andere fitnessverlagende mutatie. En geldt de toegenomen complexiteit eigenlijk wel voor eiwitstructuren? Gaat die hand in hand met toename in meercelligheid en meerceltypigheid? En neemt het percentage complexere organismen eigenlijk nog wel toe? Mis ik de kern van het betoog?

    • Pierra Veneta mei 28, 2011 om 22:25

      @JeroenJ, de redenering van de onderzoekers baseert zich op het idee dat wij, net zoals vele andere dieren, een kleine populatie vormen. Daarin is genetische drift ten aanzien van allerlei mutaties erg belangrijk vergeleken met natuurlijke selectie. Gentische drift is een kenmerk van kleine populaties. Dat is gewoon een feit. (Je kunt eventueel discussieren over de veronderstelling dat wij een kleine populatie zouden vormen.)
      De eiwitten waarin zich mutaties voordoen en die zich via genetische drift verspreiden door de populatie zijn dus niet vatbaar voor natuurlijke selectie. Deze licht onstabiele eiwitten worden ‘plakkerig’ en binden zich met andere eiwitten. Dit kan een voordeel betekenen voor de organismen in kwestie; door het combineren van verschillende eiwitten kunnen ze een hogere ‘fitness’ verkrijgen. Deze complexen kunnen op hun beurt dus weer wel onderhevig raken aan natuurlijke selectie. Met het alsmaar voortduren van deze genetisch drift kunnen de eiwitten ook verkeerd vouwen en in dat geval vertegenwoordigen ze een gevaar voor de gezondheid van het organisme.
      De toegenomen complexiteit geldt hier alleen de eiwitten, maar speelde gedurende de evolutie van eencelligen (eenvoudige) tot meercelligen (complexe organismen) een rol.
      De kern van het betoog is volgens mij dat een mechanisme dat het mogelijk maakte complexe (eiwit)structuren te vormen, op de lange duur een gevaar oplevert voor de gezondheid van de populatie.
      Een erg mooi artikel wat ik later vond legt het haarfijn uit:
      http://skepticwonder.fieldofscience.com/2011/05/sticky-proteins-complexity-drama-and.html

Praat mee en laat hier uw reactie achter

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

Zwervende gedachten

Een filosoof over argumentatie, biologie, handelingstheorie en wat hem verder invalt

Jonas Bruyneel

Literatuur/Journalistiek/Muziek

per amanti della vera musica

SangueVivo

Ancora solo un battito in più

Microplastics

INTERREG MICRO PROJECT

Scientia Salon

Philosophy, Science, and all interesting things in between

Infinite forme bellissime e meravigliose

si sono evolute e continuano a evolversi

Vita da simbionte

perché collaborare è talvolta meglio che combattere

Meneer Opinie

Altijd een mening, maar niet altijd gehinderd door kennis van zaken

The Cambrian Mammal

An evo-devo geek's scientific meanderings

Evolutie blog

bij dezen en genen

The Finch and Pea

The Public House for Science...

voelsprieten

* wonder van het alledaagse *

the aphid room

All about aphids... not simply bugs|

kuifjesimon

Just another WordPress.com site

The Amazing Comics Men

Comics by Dutch cartoonists Jan the Stripman & Wim the Mysterious Helpman

Barbara Jansma

Prenten, spotprenten en schilderijen

%d bloggers op de volgende wijze: