DNA & RNA

Wat bewaar je nou in je binnenzak als je geen portemonnee of mobieltje hebt, maar alleen maar informatie? Juist, de originele informatie. Dus in de celkern zit het DNA. En het DNA bevat alle informatie over hoe de cel, maar ook de cellen erom heen er moeten uitzien en wat ze moeten doen. Dat is heel veel informatie, een hele lange sliert, dus als we de informatie niet nodig hebben, dan rollen we die lekker op, zodat het wat kleiner is en minder ruimte inneemt. En om zeker te zijn dat we de informatie altijd kunnen vinden, zorgen we er voor dat het DNA niet uit de kern kan.

Ooit gezien hoe een computer communiceert? Of elk willekeurig elektrisch apparaat? Met 1tjes en 0tjes. Door een heleboel vragen standaard achter elkaar te stellen en de antwoorden als ja (=1) of nee (=0) op te schrijven, kun je heel wat informatie kwijt in beperkte ruimte. Nu is dit nog steeds niet genoeg voor alle informatie die een cel kan hebben, dus slaat de cel de informatie op in 4 antwoorden. A, C, G en T, de basen (of nucleotiden). Dan krijg je dus een ontzettend lange streng van deze basen achter elkaar. Om het een beetje steviger te maken, kan het DNA zichzelf vasthouden. Of beter gezegd, het kan een andere streng vasthouden. Dat doet het doordat de A en de T precies aan elkaar passen, net als de C en G. Dus als de ene streng een bepaalde volgorde heeft, weten we precies wat de volgorde van de complementaire streng is. De strengen passen precies op elkaar en zullen aan elkaar blijven zitten, daarom is DNA dubbelstrengs.

Dus nu zit al onze belangrijke informatie netjes opgeborgen in de celkernen. Alleen hoe kun je het gebruiken, zonder dat je iets kwijt raakt of dat er wat stuk gaat? Simpel, maak een kopietje! Dat doen je cellen ook, constant. En dat kopietje noemen we RNA. Nu zijn er veel vormen van RNA, maar voorlopig kunnen we dat even buiten beschouwing laten. En RNA, dat mag wel de celkern uit. Het maken van een kopietje garandeert natuurlijk niet dat je DNA niet alsnog stuk kan, maar het maakt de kans wel kleiner! Afhankelijk van wat de cel moet doen, maakt het dus kopietjes van bepaalde stukjes. Dat betekent dat het DNA in elke cel van een dier of plant hetzelfde is, maar alleen de kopietjes die gemaakt worden anders zijn. Omdat het kopietje meteen weer weggegooid kan worden nadat het gebruikt is, hoeven we geen complementaire streng te maken en is RNA enkelstrengs. Voordeel is dan ook dat RNA minder stabiel is en na verloop van tijd uit elkaar zal vallen (niet dat er geen opruimertjes zijn in je cel).

Nu is de natuur niet dom, maar wel lui (of efficiënt zoals we dat liever noemen). Als je verschillende dingen wilt maken, die wel op elkaar lijken, hoef je daar geen verschillende beschrijvingen van te maken, je hoeft alleen maar te vertellen welke stukjes je aan elkaar moet plakken. Knippen en plakken, inderdaad. Dus dat heeft de natuur ook gedaan, maar in dit geval noemen we dat alternative splicing. Nog een probleempje om op te lossen, wat als er een dingetje is waar je de beschrijving beslist van nodig hebt, je kunt niet zonder. Dan is het wel erg vervelend, als er toch per ongeluk een foutje in sluipt. De beste oplossing is dan vaak een reserve te maken. Hoeft niet perse een kopietje te zijn, want die willen we ook niet kwijt raken, dus we maken hem gewoon in ons DNA.

Hoe we weten of er een foutje in zit? Daar hebben we heel slimme ribosomen voor. Die maken het kopietje en controleren meteen of er geen foutjes inzitten. De ribosomen controleren dus of er tegenover iedere A een T zit, tegenover iedere C een G, iedere G een C en iedere T een A.

De cel

Hoe bewaar je de belangrijkste spullen die je hebt, als je ze altijd met je mee moet nemen? Voor vrouwen is dat vaak simpel, we stoppen ze in een tas. Stel je nu echter even voor dat je geen tas meeneemt, maar alles in je jas wilt stoppen. Je handschoenen gaan in de zakken, maar als je een binnenzak hebt in je jas, wil ik wedden dat daar je portemonnee en mobieltje zit. Heb ik gelijk? Dan begrijpen we elkaar, de meest belangrijke spullen, dat wat je echt niet wilt kwijt raken, dat stop je het veiligst weg, dus in een zak die niet in aanraking komt met de buitenwereld (tenzij je natuurlijk je jas uittrekt, maar niet bijdehand worden nu!). Mocht je toch je tas willen blijven gebruiken, de meeste hebben gewoon een binnenzakje, dus ook hier gaat het voor ons op. De grote vraag is nu, zijn wij echt zo slim dat we dit hebben bedacht, of was dit principe al ouder? Helaas, lang voordat een van ons geboren werd, lang voordat er überhaupt mensen waren, was de binnenzak al uitgevonden. Dat is namelijk ons aller-binnenste, onze celkernen. Een cel is voor je gevoel wat minder vergelijkbaar met een jas, dus laten we het principe toepassen op waterballonnen. We nemen een grote waterballon en stoppen daarin nog een kleintje. Vergeet de knoopjes, daar hebben cellen geen last van. Waarom een waterballon? Om twee redenen, ten eerste zijn ze lekker stevig en flexibel, waardoor ze niet snel knappen (net zo min als je cellen) en ten tweede zitten je cellen ook vol met water. En niet alleen al jouw cellen, maar alles wat leeft heeft cellen. Vissen, cellen; planten, cellen; bloemen, cellen; bacteriën, cellen; schimmels, cellen; meel, gemalen cellen, suiker… nee, geen cellen, want suiker leeft niet. Meel ook niet, maar het heeft wel ooit geleefd, als graan. Daarna is het alleen maar gemalen.