Aardappeleters verteren zetmeel beter

Volkeren die veel voedsel eten met zetmeel, zoals aardappelen en rijst, kunnen dat zetmeel ook beter verteren dan volkeren die vooral vlees eten.

Mensen verschillen van elkaar in erfelijke aanleg. Dat kan betekenen dat de één andere genen heeft dan de ander, maar ook de hoeveelheid genen kan verschillen. Sommige genen komen namelijk meerdere keren in ons DNA voor, en de één heeft meer kopieën van dat gen dan de ander. Genen die vaker herhaald worden kunnen ook meer produceren. Soms is dat voordelig.

Meer genen voor amylase

In het wetenschappelijke tijdschrift Nature Genetics van 9 september 2007 wordt een onderzoek beschreven naar het gen voor amylase. Amylase is het enzym dat in je speeksel zit en de eerste stap zet in de vertering van zetmeel. Het blijkt dat het gen voor dit enzym meerdere malen kan voorkomen op je DNA, en dat we van elkaar verschillen in het aantal kopieën. Uit het onderzoek is gebleken dat mensen die meer kopieën van dit gen hebben, ook meer amylase in hun speeksel hebben. Dat is natuurlijk handig als je ook veel zetmeel eet. En ook daarin verschillen mensen van elkaar. In ons dieet zit veel zetmeel; brood, aardappels, pasta, rijst, het hoofdbestanddeel is zetmeel. Maar dat geldt niet voor alle mensen. Volkeren die in de poolstreken of in het oerwoud leven eten nauwelijks zetmeelproducten Het blijkt nu dat volken die weinig zetmeel eten gemiddeld ook minder kopieën van het gen voor amylase hebben en volken die wel veel zetmeel eten gemiddeld meer. Dat lijkt logisch, maar hoe komt zoiets tot stand?

Evolutie amylasegen

Je zou kunnen denken dat mensen die meer zetmeel eten daardoor ook meer kopieën van het gen krijgen, maar zo rechtstreeks werkt evolutie niet. Eerst ontstaat er op toevallige wijze variatie, waarbij de ene persoon meer kopieën krijgt dan de andere, of hij nu een dieet van zetmeel of van vlees heeft. Daarna treedt selectie op, en die hangt wel af van het voedsel. Onze voorouders die meer kopieën hadden en van een zetmeelrijk dieet leefden, zullen hun voedsel iets beter hebben verteerd en dus een iets betere kans hebben gehad om te overleven en kinderen te krijgen dan tijdgenoten met minder kopieën en dus minder amylase. Vooral in tijden van hongersnood kan het uitmaken hoe goed je een klein beetje zetmeel kunt verteren. Zo kan geleidelijk in een bevolking met een zetmeelrijk dieet het percentage mensen met meer kopieën van het gen zijn toegenomen.

Gevaarlijk

Als kopieën dus bij toeval ontstaan, kan het ook gebeuren dat je van een gen te veel kopieën krijgt, meer dan je normaal gesproken nodig hebt. Dat kan ervoor zorgen dat je van het eiwit waarvoor dit gen codeert ook teveel krijgt en dat kan schadelijk zijn. Een voorbeeld hiervan is het gen dat codeert voor de HER2-receptor. De HER2-receptor is een eiwit in het celmembraan, waar signaalstoffen die in je lichaam voorkomen zich aan vasthechten. Als er een binding is gemaakt, stimuleren deze signaalstoffen dat de cel gaat delen. Als je nu veel van de HER2-genen hebt, maken je cellen ook veel receptoren en worden je cellen teveel geprikkeld om te gaan delen. Daardoor wordt de kans om kanker te ontwikkelen groter. Bij veel kankerpatiënten zien we dan ook dat ze teveel kopieën van het HER2-gen hebben. Je kunt hier meer over lezen in het artikel nieuw geneesmiddel voor borstkankerpatiënten met de juiste genetische achtergrond.

Ontstaan van extra genkopieën

Er zijn meerdere manieren waarop stukjes DNA zich kunnen verdubbelen. Als een gen ingeschakeld wordt, wordt er een RNA-kopie van het gen gemaakt die vervolgens wordt vertaald in een eiwit zoals amylase. Maar in sommige gevallen wordt de RNA-kopie weer terugvertaald in DNA, zodat er een kopie van het gen bij is gekomen die weer ingebouwd kan worden in het chromosoom, vaak op een andere plek.

Een tweede manier om een verdubbeld gen te krijgen is dat chromosomen genen uitwisselen. We hebben van elk chromosoom een exemplaar van elk van de ouders meegekregen. Bij de meiose, de deling die voorafgaat aan het vormen van geslachtscellen gaan de chromosomen met dezelfde genen naast elkaar liggen, en vaak ontstaan daarbij breuken die weer hersteld worden. Het herstellen gaat niet altijd perfect. Soms komt daarbij een stukje van het ene chromosoom in het andere terecht, en daardoor kan het zijn dat op één chromosoom beide genen komen te liggen, en op het andere geen.

Op deze wijze ontstaan verschillen in het aantal kopieën van een gen, en daarmee van de hoeveelheid eiwit waar het gen de code voor bevat. Of een groter aantal kopieën gunstig of ongunstig is, hangt af van of een grotere hoeveelheid eiwit een voordeel of een nadeel is.

Tip-a-friend