TECHNIEK

Genetisch gemanipuleerde soja, bacteriën die insuline aanmaken, geiten die menselijke bloedstollingsfactoren in hun melk produceren, planten die plastics ophopen. De DNA-technologie viert hoogtijdagen en als we de voorspellingen moeten geloven wordt de 21ste eeuw de 'bio-eeuw'.

Sinds James Watson en Francis Crick in 1953 de driedimensionale structuur van DNA ontrafelden, is steeds verder ingezoomd op wezen en werking van het DNA. De blauwdruk van het leven kent weinig geheimen meer. Het kraken van erfelijke informatie is inmiddels routine. Van bacteriën, schimmels, fruitvlieg, worm, zandraket, aardappel, tomaat, muis, varken en mens is het totale erfelijke materiaal - het genoom - al geheel of voor een groot deel in kaart gebracht. Onderzoekers ontdekken steeds meer genen (de dragers van erfelijke informatie) in een steeds hoger tempo.

Met de komst van recombinant-DNA-technieken zijn deze genen niet langer voorbehouden tot de soort waarin ze ontdekt zijn. Genen zijn individueel verplaatsbare eenheden geworden. Onderzoekers recombineren erfelijke informatie naar wens. Hoe help je diabetici bijvoorbeeld aan insuline, zonder daarvoor een beroep te moeten doen op de alvleesklier van geslachte varkens? Oplossing: zet het menselijk insulinegen in een bacterie en zorg ervoor dat de eencellige insuline gaat produceren. Hoe bescherm je maïsplanten tegen insecten? Haal het zogeheten Bt-gen uit een bacterie, zet het in maïs en het gewas zal zich kunnen weren tegen vervelende belagers. Hoe kom je gemakkelijk aan stremmingsenzym voor de kaasbereiding? Haal het lebgen uit kalfscellen en breng het in een bacterie of een schimmel.

De begin jaren zeventig ontstane recombinant-DNA-technologie is een geperfectioneerde symbiose tussen productiesysteem en gewenst product. In de loop van de jaren is de techniek aangepast, vergemakkelijkt en versneld. Door de opheldering van duizenden genen is het mogelijk alleen de gewenste informatie in een plasmide (zie illustratie) te zetten. Bovendien zijn geselecteerde genen naar willekeur te combineren in zogenoemde gencassettes. Behalve bij bacteriën is het inmiddels ook gelukt om genen bij schimmels, gist, planten en zoogdiercellen in te brengen. Om bijvoorbeeld een gen in een plantencel te brengen, wordt veel gebruikgemaakt van de bacterie Agrobacterium tumefaciens. Deze bacterie bevat ook plasmiden. In zo'n plasmide kun je een gewenst gen zetten, bijvoorbeeld een gen dat de informatie bevat voor een insectengif. A. tumefaciens heeft van nature de eigenschap om plantencellen te infecteren en de erfelijke informatie van zijn plasmiden tussen het DNA van de plant te zetten. Zo kun je ervoor zorgen dat de genetische informatie voor dat insectengif in een plant komt. Een andere methode om een gewenst gen in een celkern te krijgen is micro-injectie, waarbij een stuk DNA met behulp van een naald rechtstreeks in de celkern wordt gespoten. Soms zet het DNA zich dan spontaan tussen het erfelijke materiaal in de celkern. Maar dit gebeurt slechts in enkele procenten van de cellen, en dat maakt micro-injectie een nogal bewerkelijke techniek.