Een mens is een muis?

Niet alleen het menselijk genoom is (grotendeels) bekend; van steeds meer planten en dieren is al het DNA in kaart gebracht.

Met de regelmaat van de klok verschijnen berichten in het nieuws over wéér een nieuw organisme waarvan het genoom in kaart is gebracht. De mens is niet het enige organisme waarvan de genen zijn gelezen. Het zijn vooral planten, dieren en micro-organismen die veelvuldig bij wetenschappelijk onderzoek worden gebruikt die hoog op het verlanglijstje van onderzoekers stonden. Zij kwamen daarom als eersten aan de beurt. Het genoom van de mens staat inmiddels in een lange lijst van genomen, met onder andere die van muizen, ratten, fruitvliegen, gist, de rondworm C. elegans en de darmbacterie E. coli.

Andere organismen als vergelijkingsmateriaal

muizenembryo waarop een in situ kleuring is gedaan

Voor genomics-onderzoek is het van groot belang om, naast het menselijk genoom, de beschikking te hebben over de totale genetische code van diverse andere organismen. Vooral door de diverse genomen met elkaar te vergelijken, ontstaat inzicht in de werking ervan. Bovendien wordt veel, zo niet het meeste onderzoek niet op mensen verricht, maar op die proefdieren. Onderzoekers leren veel over de werking van menselijke genen door hun tegenhangers in eenvoudiger modelorganismen te bestuderen, zoals de muis.

Zoek de verschillen

Wetenschappers kijken naar veel verschillende elementen, als ze genomen vergelijken: overeenkomsten in de DNA code, de plaats van de genen in het genoom, de lengte en het aantal coderende gebieden (exons) de hoeveelheid niet-coderend DNA (introns), en sterk geconserveerde gebieden die voorkomen in zowel eenvoudige organismen - bijvoorbeeld bacteriën, als complexe organismen, zoals de mens.

En de overeenkomsten

Bij vergelijkende genomics worden computerprogramma's gebruikt die verschillende genomen met elkaar vergelijken om te zoeken naar gebieden met overeenkomsten. Voor de vergelijking van genetische informatie is het noodzakelijk dat iedere onderzoeker toegang heeft tot alle genomen die overal ter wereld in kaart zijn gebracht.

Modelorganismen

Muis met jongen

Om inzicht te krijgen in de functie van genen maken onderzoekers gebruik van organismen als muizen of fruitvliegen. Dat zijn organismen die zich snel kunnen voortplanten, zodat de overdracht van erfelijke eigenschappen van generatie op generatie goed is te volgen. Uit vergelijkend onderzoek van hun genomen blijkt dat ze op DNA niveau veel overeenkomsten hebben met het menselijk genoom. De overeenkomsten verschillen natuurlijk sterk van organisme tot organisme; een muis lijkt meer op een mens dan een fruitvlieg of een rondworm, maar zelfs in een bacterie zijn veel genen te vinden die sterk lijken op hun menselijke tegenhanger.

Toch verschillend

Muizen en mensen (en alle andere zoogdieren) hebben in grootte een vergelijkbaar genoom, ongeveer drie miljard basenparen. Ook het aantal genen is vergelijkbaar. Voor bijna ieder muizengen is wel een mensengen te vinden met dat er min of meer hetzelfde uitziet. De ogenschijnlijk kleine verschillen zijn er uiteindelijk de oorzaak van dat muizen en mensen twee behoorlijk verschillende organismen zijn.