Springen naar inhoud

Wat is de invloed van junk-DNA?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

descheleschilder

    descheleschilder


  • >1k berichten
  • 1165 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 december 2013 - 12:52

Het DNA van een rijstplantje bevat ongeveer evenveel genen als het DNA van de mens. De gangbare theorie betreffende junk-DNA is dat het overblijfselen zijn van genen die ooit nuttig waren maar die nu naar de prullenbak zijn verwezen. Nu is het zo dat hoe complexer een soort des te meer junk-DNA de genen bevatten. Is het daarom juist de conclusie te trekken dat junk-DNA de sleutel is tot complexiteit?
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 december 2013 - 19:08

Je conclusie is een beetje te eenvoudig. Ik zal een paar punten opnoemen die me zo te binnen schieten:

Het is niet zo handig om organismen zoals rijst en mens met elkaar te vergelijken, omdat er te grote verschillen tussen deze twee zitten.

Nieuwere gangbare theorieën noemen het DNA dat geen deel uitmaakt van genen geen "junk DNA" meer. Er zijn verschillende DNA functies naast genen, zoals transcriptie-regulatie, RNA (onderdelen voor) enzymen, en kleine stukjes RNA die functies in de cel reguleren. De verschillen tussen mensen en chimpansees zitten voornamelijk in het deel van het DNA dat niet voor eiwitten codeert.

Er zijn amoeben die 300x meer DNA hebben per cel dan de mens....

#3

descheleschilder

    descheleschilder


  • >1k berichten
  • 1165 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 17 december 2013 - 19:47

Bedoel je met die laatste zin waarin je schrijft dat er amoeben zijn die 300x meer DNA per cel hebben dan de mens, dan DNA zonder junk DNA? Ik denk van wel, aangezien hoe kleiner een organisme des te kleiner is het aandeel junk DNA.
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!

#4

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 december 2013 - 23:06

Genomen van honderden gigabasen zijn nog een beetje te groot om te analyseren (voor de analyse ven een genoom zoals dat van een mens is een machine met 1TB memory nodig). Ik denk daarom niet dat men al veel weet over het genoom van dit soort wezens. Maar denk je echt dat deze eencellige duizenden keren meer verschillende eiwitten nodig heeft als een mens? Ik denk dat er ook heel wat niet-eiwit-DNA bijzit!

#5

descheleschilder

    descheleschilder


  • >1k berichten
  • 1165 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 december 2013 - 03:33

Dat zelfde geldt voor een "eenvoudig" rijstplantje. Die hebben (ongeveer) net zoveel DNA dat codeert voort eiwitten, als het menselijk DNA., Terwijl je eerste gedachte is dat die plantjes veel minder eiwitten nodig hebben. Wat betreft een amoebe denk ik zeker niet dat zij meer eiwitten nodig hebben om "tot hunzelf te komen". Maar dat betekent dat zij enorm veel meer niet-eiwit DNA bezitten dan mensen, terwijl ik juist dacht dat hoe complexer een wezen, des te meer niet-eiwit DNA in de cellen van dat wezen aanwezig is. Vandaar het grote verschil tussen een rijstplantje en de mens. Waar dient al dat vele DNA in een amoebe dan voor?
Het DNA van een virus bestaat voornamelijk uit eiwit-DNA (ik geloof zo'n 500 genen). Het verschil tussen chimpansees en mensen wordt voornamelijk bepaald door het niet-eiwit DNA. Zou het kunnen dat de complexiteit van een wezen wordt bepaald door het niet-eiwit DNA? (Wat duidelijk niet het geval is als het waar is wat jij zegt dat een amoebe 300x zoveel DNA bevat als mensen; Maar ik kan mij niet voorstellen dat ondanks het klein aantal eiwit-DNA er zoveel niet-eiwit DNA in de celkern van een amoebe aanwezig is; of zijn er misschien net als in een virus 500 genen aanwezig, zodat het grote aantal niet-eiwit DNA er voor zorgt dat er toch een redelijk gecompliceerde amoebe tot ontwikkeling komt?)
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!

#6

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 december 2013 - 00:28

Wat rwwh zegt klopt allemaal, er bestaan inderdaad amoeben (en ook vele planten) die een veel groter genoom dan dat van de mens bevatten. Waarom deze organismen zo'n groot genoom bezitten weten we eigenlijk niet precies. We vermoeden daar heel wat genen bijzitten die coderen voor regulatorische functies (hoeven geen eiwitten te zijn) of genen die gedupliceerd zijn en evolueren naar een nieuwe functie.

Zelfs bij de mens zijn er nog grote stukken DNA waarvan we geen enkel idee hebben wat daar precies voor dienen, laat staan dat we exact weten hoe een amoebe met 300x zoveel DNA in elkaar zit.

Deze wetenschap gaat met grote stappen vooruit, maar staat in vergelijking met andere, nog steeds in zijn kinderschoenen. Met andere woorden, er is nog véél te ontdekken.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#7

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8808 berichten
  • VIP

Geplaatst op 21 december 2013 - 14:37

Te ontdekken is er zeker veel. Niet-coderend DNA is er in overvloed, het genoom van eukarioten varieert met een factor 1000, terwijl het aantal gecodeerde genen ongeveer een factor 10 varieert (uitschieters daargelaten). Voor prokaryoten gaat het vrijwel gelijk op: een groter genoom levert een proportioneel groter aantal eiwitten op.

Overigens denk ik dat niet-coderend DNA wel degelijk nuttig is voor een organisme, ik kan me amper voorstellen dat de evolutie het anders zou behouden. Deels vanwege de 'kosten' van het steeds repliceren van al dat dna dat nergens toe dient, maar ook vanwege het risico dat het oplevert: zeker als het ooit een coderend gen was is de kans reel dat het door mutatie weer een leader sequence en startcodon kan krijgen, met productie van een ongewenst eiwit tot gevolg. Anderzijds kan dit effect ook wenselijk zijn als er plotselinge verandering van selectiedruk is en zo'n "oud" eiwit opeens weer nuttig blijkt.

Experimenteel interessant zou zijn om een organisme te ontdoen van een stuk genoom dat we als 'junk' zien. Zeker bij een plantje met een relatief enorm genoom lijkt me de kans reeel dat het een chromosoom heeft waar niets unieks meer op zit dat codeert voor een eiwit, en je dus zou verwachten dat het na verwijderen van dat chromosoom gewoon overleeft. Mocht er nog 1 of enkele genen op zo'n chromosoom zitten die wel coderen zou je die in principe over kunnen zetten naar een ander chromosoom en daarna alsnog het 'overbodige' chromosoom verwijderen.

Geen idee of dat werk ooit gedaan is, maar ik vermoed ergens dat iemand het wel geprobeerd zal hebben.
Victory through technology

#8

descheleschilder

    descheleschilder


  • >1k berichten
  • 1165 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 december 2013 - 20:27

Dit experiment is inderdaad eerder gedaan. Niet eiwit coderend DNA werd verwijderd uit het DNA van een of ander soort sla. Dit DNA werd in een eitje gebracht waaruit een nieuwe krop sla zich ging ontwikkelen, en vergeleken met sla dat groeide uit een cel met het volledige DNA. Toen beide soorten sla volgroeid waren was er een overduidelijk verschil te zien tussen beiden. De normale slaplant zag er gezond uit, terwijl de ander een verschrompeld uiterlijk had. Vraag mij niet naar de bron van dit experiment, want ik kan mij echt niet meer herinneren waar ik het gelezen heb.
Ik lach en dans, dus ik ben; bovendien blijft ondanks de wetenschap het mysterie bestaan!

#9

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8808 berichten
  • VIP

Geplaatst op 22 december 2013 - 03:42

Ik kan zo snel ook geen concrete publicaties vinden, maar het is wel in lijn der verwachting, hoewel het me verbaast dat het meteen in 1 generatie zulke duidelijk effecten heeft.

Blijft natuurlijk de vraag waarom sommige soorten een absurd grote hoeveelheid niet-coderend DNA hebben, terwijl vergelijkbare organismen het met veel minder kunnen doen.

Voor organismen die in complexiteit vergelijkbaar met de mens zijn geldt over het algemeen wel dat ze een genoom hebben dat ongeveer even groot is. Iets als een muis heeft 2.7 miljard baseparen vergeleken met 3.2 voor een mens, niet meer dan een afrondingsverschil. Ergens zou je dat ook verwachten: hoewel een mens aanzienlijk groter is dan een muis zijn de verschillen in opbouw van de anatomie tamelijk klein.
Victory through technology

#10

Wouter_Masselink

    Wouter_Masselink


  • >5k berichten
  • 8252 berichten
  • VIP

Geplaatst op 29 december 2013 - 19:45

Wat me zo snel te binnen schiet is een publicatie van McGlinn et al [1] waar ze door middel van antagomiRs functioneel mir196 uitschakelen. Dit codeert niet voor een eiwit, desalnietemin resulteert dit in een verandering van identiteit van wervels.

Dit kan verklaard worden doordat een hele reeks mirs nabijgelegen genen reguleren, in dit geval specifieke hox clusters. Meer uitleg hier in een vervolg paper door Heimberg en McGlinn. [2]

Een niet coderend stuk DNA simpelweg verwijderen zal teveel effecten hebben om een nuttig onderzoek te kunnen doen. Chromosoom vouwing kan in de war raken en isolators en ver liggende enhancers kunnen totaal andere genen gaan controleren. De schoonheid van een antagomiR is dat de DNA structuur onveranderd blijft.

Veranderd door Wouter_Masselink, 29 december 2013 - 19:46

"Meep meep meep." Beaker

#11

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8808 berichten
  • VIP

Geplaatst op 30 december 2013 - 03:09

Dat geeft toch te denken - ik kan me ergens niet voorstellen dat bepaalde planten een dergelijk enorm genoom nodig hebben terwijl planten van vergelijkbare complexiteit het met zoveel minder genetisch materiaal kunnen stellen.
Victory through technology





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures