Politiestaat - enige uitleg over Genetic Fingerprinting en de kosten

Fri Jan 7 00:52:20 CET 2000

Om helder te houden wat er precies met een DNA databank wordt bedoeld en hoe je
zoiets zou kunnen maken, wil ik in deze bijdrage een korte toelichting geven op
wat het maken van een DNA profiel, ook wel DNA vingerafdruk, inhoudt. Niet omdat
ik mij daar nu expliciet mee heb bezig gehouden en er alles van afweet, maar als
bioloog (met specialisaties biochemie en medische biologie) meen ik hier toch
wel wat zinvols over te kunnen zeggen.

Als je de technische informatie wel gelooft en naar de soort van conclusie wilt
klik dan hier (als je mailprogramma een HTML opmaak ondersteunt, anders moet je
zelf even naar beneden scrollen).

DNA=DeoxyriboNucleicAcid (oftewel het stofje gedraagt zich als een zuur, zit in
de nucleus (kern) en heeft als basisstructuur een suiker (ribose) zonder een
zuurstofatoom) is opgebouwd uit vier zogeheten nucleotiden (het woord mag je
meteen weer vergeten). Dit zijn A (Adenine), C (Cytosine), T (thymine) en G
(Guanine). Deze vier 'letters' zitten 'willekeurig' in lange slierten
(chromosomen) aanelkaar gekoppeld in cellen.
Een stukje enkelstrengs DNA zou er bijvoorbeeld zo uit kunnen zien:
###AATCCGGGATCGACTTATACCGCGGGGGCAATAT### (# is een willekeurige letter).

De DNA bank zou er dus uit kunnen bestaan dat je simpelweg van iedereen de
volledige genetische code achterhaalt en die opslaat. Nu is dat vooralsnog
onmogelijk. 10 tot 15 jaar geleden is men begonnen met het zogeheten Human
Genome Project. Van slechts een (1) persoon zou door diverse laboratoria het
volledige genoom achterhaald gaan worden. Ze hebben de klus ondertussen bijna
geklaard...
Interessante uitkomst was wel dat (hetgeen overigens ook voor allerlei andere
organismes geldt) slechts een bijzonder klein percentage van het totale genoom
(d.w.z. de volledige sliert DNA) 'zinvolle' informatie bevatte; i.e. informatie
die codeerde voor een eiwit. Uit mijn hoofd zeg ik dat het 2% was. M.a.w. je
hebt een 100 delige encyclopedie, en netto bevatten slechts 2 delen echte
informatie. De rest is bagger (althans volgens de huidige stand van de
wetenschap, daar komen ze t.z.t. vast ook wel weer van terug). Helaas staan
zinvolle en zinloze informatie dwars door elkaar.

De (vermoedelijk) gebruikte methode voor het maken van een DNA profiel: het
zogeheten Genetic Fingerprinting. (sorry, maar hierna wordt het wat technisch en
dan heb ik echt geprobeerd om het simpel te houden) Je kan nog steeds
doorklikken.

Van verschillende stukjes DNA is bekend dat ze voor elk individu vrij specifiek
(in de zin van uniek) zijn. DNA dat codeert voor eiwitten die bij de afweer
gebruikt worden is zo'n stukje. Maar ook stukjes DNA die voor 'niets' coderen
kunnen om verschillende redenen specifiek (in de zin van herkenbaar) zijn.

Het stukje DNA zoals ik dat in het voorbeeld hierboven gaf is natuurlijk slechts
de helft van het DNA molecuul. Want tegenover elke A zit een T en vice versa en
tegenover elke G zit een C en vice versa. Zo ontstaat de dubbelstrengs structuur
van DNA. De ene streng is een negatieve kopie van de andere.
Daarnaast is het van belang om te weten dat voorafgaand aan elk stukje DNA dat
codeert voor een eiwit een soort aan/uit schakelaar zit. Deze aan/uit schakelaar
moet goed zijn, anders werkt 'ie niet. Een bekende (simpele) schakelaar is
bijvoorbeeld de TATA-box. Er is een eiwit dat specifiek deze TATA volgorde in
het DNA herkent en vervolgens 'zegt' dat daar het decoderen of kopieren moet
starten.
We hebben dus een stuk DNA dat voor iedereen hetzelfde is (de aan/uit
schakelaar) met daarachter een stuk DNA dat specifiek voor een individu is.
We gaan verder. Er zijn veel enzymen bekend die op bekende specifieke plaatsen
een knip geven in het DNA, zeg maar biologische scharen. Ze 'herkennen' een
stukje DNA code en geven ervoor, erachter of erin een knip. Met deze biologische
scharen kunnen we stukken DNA tamelijk gericht uit het totale DNA knippen. Dus
ook de stukjes die specifiek zijn voor een persoon. Met een biologische
kopieermachine (Polymerase Chain Reaction oftewel PCR) kunnen we hier heel veel
identieke stukjes DNA maken. We hebben dan vele identieke losse stukjes DNA met
een stuk algemene (de aan/uit schakelaar) en een stuk specifieke code.

Stel nu, dat zo'n 'schakelaar' de sequentie AATCC heeft. Wat we dan gaan doen is
zelf een stukje maken dat het 'negatief' hiervan is. Zo'n stukje DNA heet een
primer. Die ziet er in ons voorbeeld dus zo uit: TTAGG. Als we ons veelvuldig
gekopieerde stukje voorbeeld DNA en de primer nu bij elkaar in een buisje doen,
dan zorgt de natuur ervoor dat de primer 'plakt' aan het begin van het stukje
voorbeeld DNA.
Wat we nu dus hebben is heel veel kopieen van het voorbeeld stukje DNA waaraan
onze primer zit.

Nu doen we in vier verschillende buisjes losse A, C, T en G erbij (+ nog wat
benodigde enzymen) die we radioactief hebben gelabelled. De natuur gaat aan het
werk en gaat braaf de 'negatieve' code afmaken en creeert zo een nieuw stukje
DNA. De truc is dat we elk buisje zo behandelen dat alle nieuwe stukjes DNA in
die buis eindigen op of A of C of G of T.  Dus in buis 1 eindigen alle nieuwe
stukjes DNA op A, in buis 2 op C etc.

Doordat niet alle stukjes even snel worden aangemaakt hebben we nu vier buizen
met daarin ons stukje voorbeeld DNA, daaraan 'vastgeplakt' de primer en een
stukje nieuw DNA, dat een negatieve kopie is van ons voorbeeld. In elke buis
eindigen de stukjes nieuw DNA op een specifieke letter, maar de nieuwe stukjes
DNA zijn niet allemaal even lang. De nieuwe stukjes DNA weken we los van het
voorbeeld stukje DNA.

Nu kunnen we die stukjes op lengte gaan scheiden. Je kunt je dat voorstellen als
vier hardloopbanen naast elkaar. Hoe lichter/kleiner het stukje nieuwe DNA hoe
verder het komt. De radioactiviteit veroorzaakt zwarting op een fotografische
plaat en wat je overhoudt is iets dat je wellicht wel eens in een
wetenschappelijk TV programma hebt gezien. Een grote grijzige transparante foto
met daarop een patroon van zwarte bandjes. Het langste stukje DNA zit bovenaan,
en het korste stukje onderaan. In baan 1 eindigt alles op A, in baan 2 alles op
C etc. Je kunt dus nu van boven naar beneden de genetische code letterlijk
aflezen.

Soort van conclusie
In wezen is de methode voor Genetic Fingerprinting heel simpel. Je 'leest',
letter voor letter, de genetische code. Al het bovenstaande is de methode die
wordt gebruikt. In het voorbeeld van de encyclopedie: Je 'weet' dat op de 18e
regel van pagina 354 van deel 12 een aantal woorden staat dat specifiek is voor
de encyclopedie.
Wel zijn er een paar technische 'vuiltjes' weg te poetsen; overigens pas nadat
je primaire keuze voor het aanleggen van zo'n DNA databank gemaakt hebt.
Hoeveel stukken moet je lezen voordat je kunt zeggen dat het specifiek
toebehoort aan een persoon? Is 10 voldoende, of moeten het er voor de zekerheid
100 zijn? Wie maakt die keuze? Ik meen dat er op dit moment voor strafzaken zo'n
20 marker genen worden gebruikt, maar die kennis is een beetje roestig.
Welke stukken DNA ga je lezen? Wie bepaalt dat? Het medisch en biologisch
onderzoek richt zich voornamelijk op coderend DNA. Dat kennen we ook het beste.
Vertelt de verkregen informatie je ook iets over de mogelijkheid van b.v. het
ontwikkelen van kanker? (Ja, het kan je iets vertellen over de mogelijkheid.)
Een gevoelig onderdeel van de methode is het kopieren. Je hebt in principe maar
1 miniem stukje DNA nodig. Als je het verkeerde stukje kopieert (b.v. door een
vervuiling van de apparatuur met eerder materiaal, of materiaal van de
onderzoeker) dan is het gemaakte DNA profiel direct waardeloos. Wie gaat de DNA
profielen maken  en wie houdt er controle op? Optimaal is in dit geval niet
voldoende, we hebben maximaal nodig. Zo zijn er nog wel meer vragen die je zal
moeten beantwoorden, allemaal met hun technische, economische, juridische en
ethische aspecten en consequenties.

Tot slot nog een gehele andere afweging in de discussie.
Wie gaat er betalen voor het aanleggen van de databank? En geloof me, dat is
(vooralsnog) vrij prijzig. Denk alleen maar aan de kosten van het afvoeren van
het radioactieve, chemische en biologische afval. En dan heb ik het nog niet
over de ingredienten, de (herbruikbare) materialen, de menskosten, de kosten van
de laboratoria (moeten veilig zijn voor gebruik van radioactief materiaal, er
moet dus in de zalen een onderdruk heersen, da's duur), de kosten van beheer en
beveiliging van de gegevens etc. etc.
In een tijd waarin het eufemisme 'ombuiging' nog regelmatig valt en waarin
enkele miljoenen meer uitgeven voor extra politiemensen al een probleem is, denk
ik dat op dit moment de hele discussie letterlijk virtueel is. Investeer in
politie in plaats van in een databank. Da's verhoudingsgewijs veel goedkoper en
waarschijnlijk effectiever. Niet elke crimineel is tenslotte zo vriendelijk om
z'n DNA op de plaats van het misdrijf rond te laten slingeren. En dan komt het
toch weer aan op speurwerk en dat doe je met mensen en niet met een databank.

Met vriendelijke groet,
Arjan Stoffels, agnosticus, bioloog en ambtenaar
En hoe een bioloog ambtenaar wordt... tja, geluk hebben :-)
chimera at stad.dsl.nl

Ik verzoek u dit bericht als een prive bericht te beschouwen.
Citeren voor de D66 discussielijst is uiteraard toegestaan.
-------------- next part --------------
An HTML attachment was scrubbed...
URL: <http://www.tuxtown.net/pipermail/d66/attachments/20000107/37715353/attachment.html>