Genetisch gokken

Hoe verder de ontrafeling van al het menselijk DNA vordert, hoe onzekerder zijn de genetici over het aantal genen dat ze aan zullen treffen. Jarenlang hielden ze het op 80.000 à 100.000 genen. Maar hoe meer ze weten, hoe lager én hoe hoger worden de verwachte aantallen. De laagste schatting staat nu op 33.000 à 34.000. De hoogste reikt al tot boven de 120.000. Op zoek naar consensus en om de spanning er in te houden organiseren enkele genetici nu een weddenschap. De eerste goklustigen waren de onderzoekers die van 10 tot 14 mei aanwezig waren op een DNA-volgorde-congres in Cold Spring Harbor. Ruim 200 onderzoekers hebben nu gewed en gemiddeld komen ze op 62.598 genen. De mediaan ligt bij 53.700. Dat betekent dat de helft van de goklustigen denkt dat de mens met minder dan die 53.700 genen toe kan.

De weddenschap loopt drie jaar. De telling volgens de laatste stand der wetenschap die in 2003 plaatsvindt levert de winnaar, zegt het reglement van de weddenschap. Een jaar daarvoor, in 2002, stemmen de onderzoekers over de te hanteren definitie van een gen. De organisatoren beschouwen de weddenschap als een grap, maar de neiging van de goklustige genwetenschappers om nu op een relatief laag aantal te gokken kan straks de wetenschappelijke definitie van een gen beïnvloeden. Iemand die de weddenschap wil winnen, zal naar een definitie neigen die geen hoog aantal genen kan opleveren.

Wie mee wil wedden: de inleg voor een gokje kost dit jaar nog 1 dollar en in 2001 5 dollar. Inschrijven via www.ensembl.org/genesweep.html. De winnaar wint de pot. In 2002 komt het tarief overigens op 20 dollar. Deze progressieve prijsstelling maakt duidelijk dat de genetici denken in 2002 toch enige zekerheid te hebben over het aantal genen.

Die duidelijkheid is er zeker nog niet als hoogtstwaarschijnlijk in juni met publicitair tromgeroffel wereldkundig wordt dat 90% van de volgorde van het menselijke DNA is vastgesteld. Dat moment beschouwen de managers van het humane genoom project als voorlopig einddoel. Er is dan zoveel over het menselijk DNA bekend dat interpretaties en zoektochten naar DNA-volgorden op het `hele' genoom mogelijk zijn.

Natuurlijk bestaat er in wetenschappelijke kring al een behoorlijk benul van wat een gen is, maar een nader toegespitste gendefinitie kan het eindcijfer toch nog makkelijk met tienduizenden verhogen of verlagen. De onduidelijkheid kan allereerst lang voortduren omdat meer dan 90% van het menselijk DNAgeen onderdeel is van een gen. Het reglement voor de weddenschap kent een voorlopige definitie: een gen moet op enig moment – tijdens de embryonale ontwikkeling of tijdens een mensenleven – voor een eiwit coderen, en bestaat uit een set van samenhangende transcripts. Transcripts zijn afgelezen stukken DNA, meestal terug te vinden als messenger RNA (mRNA). Die mRNA's kunnen op verschillende manieren in stukken worden geknipt (alternative splicing) voordat een mRNA als matrijs voor de eiwitsynthese dient. Maar deze alternatieve splitsingsproducten rekent men als afkomstig van één gen. Op deze manier kan één gen dus voor verschillende eiwitten coderen. Eveneens vallen pseudogenen onder de definitie. Pseudogenen zijn restanten van in de evolutie onnodig geworden en gemuteerde genen die vaak nog wel voor een brok eiwit coderen. De mens heeft er waarschijnlijk heel wat van. Er zijn genetici die zeggen dat een gen minstens één functionerend eiwit moet opleveren om gen te mogen heten. Als pseudogenen ooit goed onderscheidbaar worden van genen die voor functionele eiwitten coderen, zullen pseudogenen ongetwijfeld niet langer meetellen, waardoor het aantal menselijke genen gevoelig kan dalen.

Ondertussen zijn er ook onderzoekers die niet alleen wedden, maar ook serieus bestuderen hoeveel genen de mens zou kunnen hebben. Het tijdschrift Nature Genetics (juni) publiceert drie artikelen van onderzoekers die een beredeneerde gok wagen. En verschillende redeneringen leiden tot uitkomsten die een factor 4 uit elkaar liggen.

Het hoogste aantal (120.000 tot 140.000 genen) is afgeleid van een analyse van alle copyDNA (cDNA) waarvan de volgorde in DNA-volgordedatabanken is opgeslagen. cDNA ontstaat als op een mRNA-matrijs weer DNA wordt teruggesynthetiseerd, wat met een vrij eenvoudige enzymatische stap mogelijk is. De hoge schatting gaat uit van het idee dat één uniek stuk cDNA naar één gen verwijst, maar daar valt op af te dingen dat vanaf één gen meerdere mRNA's en dus meerdere cDNA's kunnen ontstaan.

De andere twee onderzoeksgroepen in Nature Genetics komen, door vergelijkingen van bekende stukken DNA van de mens of een kogelvis met het hele tot nu toe bekende genoom, op veel lagere schattingen uit. Hun eindberekeneningen liggen vlak bij elkaar. Tussen 33.600 en 34.700 zegt de ene groep. Maximaal 34.000 genen zegt de andere. Daarmee komen twee van de berekende schattingen lager uit dan bijna alle waarden waar de deelnemers van de weddenschap op inzetten.

    • Wim Köhler