DNA Basics – Deel 2: de structuur van DNA

Recent introduceerden we de nieuwe blogserie DNA Basics, waarin we antwoord geven op een aantal van de meest voorkomende vragen van MyHeritage DNA-gebruikers over het testen van DNA in het kader van onderzoek naar de familiegeschiedenis. We zullen ons verdiepen in functies van MyHeritage DNA en de wetenschap achter de technologie, waardoor u meer inzicht krijgt in de fascinerende wereld van DNA en genealogie.

DNA overerven

In de laatste post bespraken we hoe DNA door kinderen van hun ouders wordt overgeërfd. We vertelden dat de helft van ieders DNA afkomstig is van de moeder en de helft van de vader. Laten we eens kijken hoe dit er onder de microscoop uitziet.

DNA nader bekeken: van dubbele helix tot nucleotiden

Onze lichamen bestaan uit meer dan 30 biljoen cellen. Het hoofdkantoor van de cel is de kern. Niet iedere cel beschikt over een kern. Rode bloedcellen moeten het bijvoorbeeld zonder kern stellen. Maar bijna al onze cellen hebben wel een kern en daar is DNA in opgeslagen.

Bewerkte afbeelding, bron: Owensboro Community and Technical College

DNA heeft de vorm van een dubbele helix – denk aan twee lange (ongestrikte) schoenveters die over hun hele lengte zijn samengeperst en vervolgens om uw vinger zijn gewikkeld. Elk van de twee schoenveters bestaat uit een rij bouwsteentjes die nucleotiden worden genoemd. Er zijn vier nucleotidetypes, afgekort als A, T, G en C. Dezelfde vier nucleotiden verschijnen steeds opnieuw in almaar verschillende volgordes. Het geheel daarvan is uw eigen DNA-sequentie.

Eerder beschreven we uw genetisch materiaal als “een handleiding voor u”. DNA is te zien als de tekst van de handleiding die uw lichaam leest om u te maken tot wie u bent. De nucleotiden vormen het alfabet dat wordt gebruikt om die tekst te schrijven. Nucleotiden zijn de letters, elke set van drie opeenvolgende letters wordt een codon genoemd – dat zijn als het ware de woorden. Groepen codons vormen zinnen, die samen weer de hele tekst vormen. Al uw DNA tezamen is de volledige handleiding.

Wanneer u de twee schoenveters naast elkaar houdt, zal een A op de ene veter altijd tegenover een T op de andere veter liggen. Een G op de ene veter ligt altijd tegenover een C op de andere. Dus als je één van de twee veters goed bekijkt, weet je eigenlijk al wat er op de andere veter geschreven is: overal waar u een A leest, heeft de andere veter een T, waar u een T leest, heeft de andere veter een A. Hetzelfde geldt voor G tegenover C en C tegenover G.

Ongeveer 99,9% van deze zeer lange reeks is identiek bij ieder mens op aarde. De 0,1% die van persoon tot persoon verschilt, draagt het deel van de handleiding dat ons uniek maakt – van de vele huidskleuren die mogelijk zijn tot onze lengte etc.

DNA ordenen: van histonen naar chromosomen

Het menselijk genoom bevat ongeveer 3 miljard paren nucleotiden (basenparen). Dat zijn twee zeer lange schoenveters! Omdat dit de handleiding voor u is, is het van het grootste belang dat ze goed geordend zijn en niet in de war raken. Het DNA is op verschillende niveaus geordend, maar we bespreken hier slechts enkele daarvan.

Omdat de DNA-strengen zo lang zijn, worden de segmenten rond proteïnen gewikkeld, die histonen worden genoemd, net als een draad om een spoel. Deze spoelen worden vervolgens verpakt in chromosomen. Beschouw het als een handleiding waarvan de tekst zo lang is dat hij in vele delen wordt uitgegeven. Elk deel is een chromosoom.

DNA doorgeven, één chromosoom tegelijk

De mens heeft 23 chromosomenparen. Dus voor iedere mens bestaat een 23-delige handleiding. Voor ieder deel in de serie, dus elke chromosoom, ontvangen we één van de twee uitgaven van onze moeder en één van de twee uitgaven van onze vader. Die hebben ze op hun beurt van hun eigen ouders ontvangen. Door middel van DNA-tests als die van MyHeritage DNA kunt u erachter komen welke uitgaven u van uw ouders hebt ontvangen.

Dat is overigens ook de reden waarom uw etniciteitschatting kan verschillen van die van uw broers en zussen! Als uw moeder bijvoorbeeld 50 procent Japans en 50 procent Iers is, en uw vader 50 procent Italiaans en 50 procent Scandinavisch, dan kunt u mogelijk voornamelijk Japans-Italiaans zijn, terwijl uw zus vooral Iers-Scandinavisch zou kunnen zijn. Natuurlijk zijn de verschillen in werkelijkheid iets minder dramatisch. Maar het is mogelijk, zelfs waarschijnlijk, dat broers en zussen in hun DNA iets verschillende percentages van een etnische herkomst overerven.

Als uw moeder 40% Iers en 60% Scandinavisch is, dan is het waarschijnlijker dat u 30% Iers en 20% Scandinavisch hebt overgeërfd (waarbij tot 50% van uw eigen etniciteit van uw moeder komt), terwijl uw broer 50% Scandinavisch en 0% Iers is (waardoor ook hij 50% van zijn eigen etniciteit van jullie moeder heeft overgeërfd). Zo krijgen twee biologische broers en zussen verschillende etniciteitsschattingen. De helft van uw totale aantal etniciteiten is afkomstig van elk van uw ouders, maar u hebt niet per se de helft van elk van hun etniciteiten overgeërfd.

Andere erfelijke eigenschappen dan etniciteit worden op precies dezelfde wijze doorgegeven. Als de ene ouder heel lang is en de andere heel kort, dan hebben u en uw broers en zussen waarschijnlijk verschillende combinaties van de lengtes van uw ouders overgeërfd. Daarom verschillen jullie in lengte van elkaar, hoewel jullie allemaal uit dezelfde genenpool afkomstig zijn. Jullie ontvingen gewoon verschillende combinaties dan de beschikbare genetische opties.

Blijf op de hoogte

In het volgende deel van deze serie bespreken we wie uw handleiding leest en hoe de instructies worden uitgevoerd. We hopen dat u ons blijft volgen!