Technische encyclopedie

Winkler Prins (1975)

Gepubliceerd op 06-11-2024

GENETISCHE MANIPULATIE

betekenis & definitie

een niet geheel correcte vertaling van het Angelsaksische genetic engineering. In de biotechnologie worden vaak mutanten van micro-organismen gebruikt die geselecteerd zijn om een hogere opbrengst van bepaalde produkten zoals enzymen of antibiotica te verkrijgen.

In deze mutanten is het erfelijke materiaal (DNA) doelbewust veranderd door middel van mutagene stoffen. Als zodanig zouden deze handelingen dan ook als genetische manipulatie kunnen worden aangemerkt. De uitdrukking ‘genetic engineering’ heeft een andere betekenis en kan het beste omschreven worden als het kunstmatig creëren van nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen.In principe kunnen nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen op een betrekkelijk gemakkelijke wijze langs biochemische weg worden verkregen. Het DNA, dat de drager is van de erfelijke eigenschappen, kan geïsoleerd worden uit cellen van bacteriën, planten, dieren of de mens. Op dit DNA liggen afhankelijk van het organisme enkele duizenden (bacterie) tot een miljoen (de mens) verschillende erfelijke eigenschappen. Met behulp van enzymen (zgn. restrictie- of knipenzymen) kan dit DNA in discrete fragmenten worden gebroken die nog slechts één of enkele erfelijke eigenschappen bevatten. Door middel van een ander enzym (ligase of bindenzym) kunnen deze stukjes weer aan elkaar worden gezet, maar dan in iedere gewenste volgorde of worden verbonden met DNA afkomstig van een geheel ander organisme. Deze nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen kunnen door bacteriën worden opgenomen en vermenigvuldigd (transformatie).

De eventuele technologische toepassing ligt in de bijzondere combinaties van erfelijke eigenschappen die verwezenlijkt kunnen worden. Indien een bacterie geïnfecteerd wordt door een virus (bacteriofaag) wordt het DNA afkomstig van dit virus vermenigvuldigd ten koste van die bacterie. Het is mogelijk in iedere cel 100...1000 DNA-moleculen van het virus te verkrijgen. Vele bacteriën bevatten ook plasmiden: zeer kleine cirkelvormige DNA-moleculen die zich zelfstandig vermenigvuldigen in de cel. Door een eenvoudige ingreep kunnen ook hiervan enkele duizenden kopieën per cel gemaakt worden. Wordt nu aan het bacterie-virus-DNA of aan het plasmide-DNA door genetische manipulatie een andere erfelijke eigenschap gekoppeld, dan zullen van deze eigenschap ook duizenden kopieën gemaakt kunnen worden nadat zij in de bacteriecel is binnengebracht. Nu is vrijwel iedere erfelijke eigenschap verantwoordelijk voor de produktie van één bepaald eiwit, dat op zijn beurt weer een bepaald produkt kan maken.

Het is dus in principe mogelijk een zeer grote hoeveelheid van één bepaald produkt door een bacterie te doen maken. Met behulp van de genetische manipulatie kan men bijv. al de produktie van één bepaald eiwit zo hoog opvoeren dat 90% van de in de bacterie gevormde eiwitten uit dat ene eiwit bestaat. De verwachting is dan ook dat in de niet te verre toekomst dergelijke gemanipuleerde bacteriën gebruikt kunnen worden als fabriekjes die zeer specifiek één bepaald produkt maken. Doordat de techniek toepasbaar is voor erfelijke eigenschappen van allerlei organismen, zouden ook produkten die normaal door een plant of dierlijk orgaan worden gemaakt voortaan door bacteriën kunnen worden geproduceerd. Er wordt gedacht aan toepassingen van zeer uiteenlopende aard, zoals de produktie van moeilijk te isoleren of zeer dure hormonen, van insuline, stikstofbinding (kunstmest), en de isolatie van waardevolle enzymen. De mogelijke industriële en eventueel militaire toepassingen (produktie van giftige eiwitten) worden echter niet zonder zorgen tegemoet gezien.

Bij het gebruik van deze techniek worden bacteriën geïsoleerd die geheel nieuwe eigenschappen hebben verkregen. Deze nieuwe organismen kunnen mogelijk gevaar opleveren en ook de ecologische gevolgen bij verspreiding ervan zijn nog niet te voorzien.

< >