DNA is een afkorting van DeoxyriboNucleic Acid (desoxyribonucleïnezuur), een voor het leven zeer belangrijke chemische verbinding. Het DNA bevat namelijk de complete erfelijke informatie van het organisme waar het de eigenschappen van omschrijft, zoals van een mens. In het DNA ligt dus bijvoorbeeld vast wat voor kleur van ogen iemand heeft. Het DNA bevindt zich in de kern van iedere lichaamscel, en wel in de chromosomen in de celkern. Alle cellen van één mens (op de geslachtscellen na) bevatten hetzelfde DNA. Het is tegenwoordig mogelijk door analyse van het DNA bepaalde genen op te sporen die een bepaalde ziekte veroorzaken.
De structuur van DNA werd in 1953 ontrafeld door James D. Watson en Francis Crick, waarvoor zij in 1962 de Nobelprijs voor geneeskunde kregen samen met Maurice Wilkins. Een vierde onderzoekster, Rosalind Franklin was al overleden en kwam daarom niet meer in aanmerking. Het belangrijkste werk was echter zonder twijfel gedaan door Crick en Watson, die ook het artikel publiceerden in het tijdschrift Nature op 2 april 1953: 'A structure for Deoxyribose Nucleic Acid'.
Een DNA molecule bestaat uit twee lange ketens die precies als puzzelstukjes in elkaar passen. Het DNA bestaat, naast de ruggengraat van ribose (een suiker) die de stukjes bij elkaar houdt, slechts uit vier verschillende stukjes: Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C) en Guanine (G), vier verschillende zogenaamde basen die vaak worden geannoteerd met hun eerste letter. De A in een streng past tegenover de T in de tegenoverliggende streng en de G past tegenover de C. Hoewel er dus maar vier verschillende 'codeletters' zijn is het aantal mogelijke lettercombinaties van een stukje DNA van slechts honderd van deze zogenaamde baseparen al astronomisch groot.
Ieder individu heeft een uniek DNA, wat het een handig hulpmiddel maakt bij het identificeren van sporen (bv bloed, zaad, haren) achtergelaten op delictplaatsen; als men een verdachte heeft kan men na onderzoek van het spoor en van het DNA van de verdachte nagenoeg met zekerheid zeggen of het spoor van de verdachte afkomstig was of niet.
Ook bij het bepalen van afstamming en bloedverwantschap kan DNA een grote rol spelen. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van bepaalde hypervariabele regio's van het DNA, de zogenaamde genetische vingerafdrukken.
De twee strengen die precies op elkaar passen en het DNA-molecule vormen, worden wel complementaire strengen genoemd. Deze strengen samen vormen een dubbele helix, een soort wenteltrap. De twee strengen worden bij elkaar gehouden door waterstofbruggen. Bij de celdelingen, meiose of mitose, worden de strengen uit elkaar gehaald en kan het DNA verdubbeld worden doordat zich op elk van de twee gesplitste strengen een complementaire streng vormt. Zo ontstaan er twee nieuwe DNA-moleculen. Het DNA in een menselijke celkern is ongeveer twee meter lang. Het ligt dan ook op vele manieren opgevouwen en opgerold in de celkern.
De genetische code
Het DNA bepaalt de gang van zaken in de cel door het coderen van eiwitten of proteïnen. Eiwitten zijn zelf ketens van aminozuren en voor deze ketens worden een twintigtal aminozuren gebruikt. Ieder aminozuur in de keten wordt gespecificeerd door een bepaalde volgorde van drie basen (een zgn codon) op een DNA-streng. Omdat er 4x4x4 = 64 combinaties mogelijk zijn met drie basenparen (meer dus dan 20) is de code 'gedegenereerd': er zijn aminozuren die door meer dan 1 code worden aangeduid; er is ook een code die start betekent en een die stop betekent. Door speciale eiwitten wordt het DNA 'afgelezen' en eerst vertaald naar een RNA (Ribo Nucleid Acid)-streng. Die wordt vanuit de kern naar elders getransporteerd, bv. het Golgi-apparaat, en daar door ribosomen (grote complexen van RNA en eiwitten) een of meerdere malen afgelezen en vormt daarbij steeds een eiwitketen. Vaak worden er voordat het eiwit zijn vorm krijgt nog delen van de eiwitketen afgesplitst, de ontstane eiwitketen rolt zich nu spontaan op en krijgt daarbij een specifieke vorm die het geschikt maakt om zijn functie uit te oefenen, bijvoorbeeld het splitsen van een suiker in het voedsel. Dit zijn allemaal buitengewoon ingewikkelde processen die hier sterk vereenvoudigd worden weergegeven. Vele jaren onderzoek zijn nodig geweest voordat men ongeveer begreep wat er eigenlijk gebeurt.
Literatuur
