Humaan Genoom Project

Het Humaan Genoom Project heeft zich tot doel gesteld om vóór het jaar 2005 het totale menselijke genoom, dat uit 3 miljard basen bestaat, in kaart te brengen. Belangrijk onderdeel is de identificatie van de naar schatting 80.000 genen. Dit gebeurt veelal via de zogenaamde EST-strategie, die richt zich niet op het DNA in de celkern, maar op het messengerRNA (mRNA). Dit is het kopie van een stuk erfelijke informatie dat zich naar het cytoplasma begeeft en daar wordt vertaald in eiwit.

In een levercel zijn echter andere genen actief, en worden dus andere mRNA-moleculen aangetroffen, dan bijvoorbeeld in een hersencel. Datzelfde geldt voor embryonale en volwassen cellen. Om alle genen op te sporen wordt daarom mRNA geïsoleerd uit allerlei celtypen die zich in verschilende ontwikkelingsstadia bevinden. De geneticus zet het geïsoleerde mRNA, of delen daarvan, om in DNA. Deze sequenties worden expressed sequence tags (EST's) genoemd. Een EST is een aangrijpingspunt om het hele gen te sequencen. Er zijn databanken waarin bijna een miljoen EST's zijn opgeslagen. Zij vertegenwoordigen naar schatting 70 procent van alle genen. Dagelijks stromen nieuwe EST's de databanken binnen.

Niet bekend

Het sequencen baseert zich op de Sanger-methode, de techniek die de Britse geneticus Fred Sanger in 1977 ontwikkelde. Hierbij zijn vier reageerbuisjes nodig. In alle vier buisjes wordt een stuk dubbelstrengs DNA en een verzameling losse basen (de A's, T's, C's en G's) gebracht. Het eerste buisje bevat bovendien 'abnormale' A's, het tweede buisje bevat abnormale T's, het derde abnormale C's en het vierde abnormale G's. Deze afwijkende basen dragen een radioactief label. Vervolgens wordt het dubbelstrengs DNA van elkaar gescheiden. Het enzym DNA-polymerase maakt van deze enkelstrengs ketens weer dubbelstrengs DNA door de A's, T's, C's en G's in de gewenste volgorde aan elkaar te rijgen. Zodra het enzym echter een abnormale base in de DNA-keten zet, kan het niet meer verder. Bij de ene DNA-streng stopt het na de derde base, de andere keer na de driehonderste base. Zo ontstaan er allerlei DNA-kopieën van variabele lengte. Deze zijn te scheiden via gel-electroforese, een proces dat moleculen op basis van hun grootte en lading scheidt. De geneticus brengt het DNA uit de vier verschillende reageerbuisjes in aparte, naast elkaar gelegen 'laantjes' op de gel. Iedere base krijgt dus een apart laantje. Worden er meer stukken DNA geanalyseerd dan gebruikt de geneticus meer laantjes (zie foto). Na de electroforese kan de geneticus de sequentie van boven naar beneden lezen.

    • Marcel aan de Brugh