Hier nog maar even een recensie van een poosje geleden. Aardig boek over synthetische biologie, deze week komt het ook aan bod in het videomagazine van de Rijksuniversiteit Groningen.

Arno Schrauwers en Bert Poolman: Synthetische biologie. De mens als schepper? Uitg .Veen Magazines, Diemen, 2011. 240 blz €42,50

Waar ligt de grens tussen levende en dode materie? Ooit was het vak biochemie bedoeld om levende materie te bestuderen. Maar gaandeweg bleek dat biologische moleculen net zo in elkaar zaten als ‘gewone’ moleculen. Anders gezegd: wanneer je het leven tot in z’n kleinste onderdelen demonteert, blijft er niets anders over dan dode materie. En biologische moleculen kon je met chemische methoden in het laboratorium maken.

Maar kan je ook leven maken in het lab? Het antwoord lijkt ‘ja’ te zijn. Een eerste poging is al gedaan door de Amerikaanse geneticus Craig Venter. Zijn team maakte het DNA van een bacterie na en stopte het in een lege, DNA-loze huls van een verwante bacterie. De bacterie kwam tot leven, ging zich delen en nam de eigenschappen aan van de soort die in het DNA lag gecodeerd.

Venter maakte geen leven, hij maakte alleen het DNA na, dus niet de complete complexe machinerie die een bacteriecel bevat. Zijn uiteindelijke doel is wel om op deze manier een nieuwe bacterie te ontwerpen, die bijvoorbeeld waterstof produceert. Dat zou een schier onuitputtelijke bron van brandstof kunnen zijn. Het is een extreme vorm van ‘synthetische biologie’, de wetenschap die het leven probeert te vormen door direct in het DNA in te grijpen. Wetenschapsjournalist Arno Schrauwen en hoogleraar biochemie Bert Poolman schreven er een boek over dat is verschenen in de reeks ‘De wetenschappelijke bibliotheek’ van Veen Magazines.

Ontstaan van het leven

Het boek begint met een twee basale, maar moeilijk te beantwoorden vragen. Wat is leven, en hoe is leven ontstaan? De twee hoofdstukken die deze vragen beantwoorden zijn informatief en nuchter geschreven. Leven is moeilijk te definiëren. Er komt een serie definities voorbij die allemaal zo hun beperkingen hebben. Zijn virussen bijvoorbeeld levende organismen, of gewoon pakketjes erfelijk materiaal die rondzwerven en door levende cellen worden vermenigvuldigd?

Over het ontstaan van het leven uit niet-levende oersoep (of uit een ander niet-levend begin) bestaan veel ideeën. Schrauwers en Poolman zetten er een aantal naast elkaar en benoemen de sterke en zwakke kanten. Ook hier is het antwoord: we weten het niet. De auteurs zijn wars van grote woorden en dat siert ze. Ze noemen wel een aantal eigenschappen van complexe moleculen die aan het ontstaan van leven kunnen hebben bijgedragen. Zo is er ‘zelfassemblage’, waarbij moleculen zich spontaan organiseren in complexere eenheden. En er zijn moleculen die hun eigen vorming uit losse componenten kunnen versnellen (auto-katayse). Naast zelfassemblage en autokatalyse is er alleen nog een vorm van informatieoverdracht (erfelijkheid) nodig en een manier om energie te oogsten en gebruiken, en je hebt leven. “Leven is waarschijnlijker dan gedacht”, schrijven de auteurs. “Misschien komen we niet in de buurt van een verklaring omdat we toch steeds blijven rondcirkelen in onze eigen kleine denkwereld.”

Biobricks

Na de inleidende hoofdstukken gaan ze verder met de vraag of we nieuw leven kunnen maken (in principe wel), of DNA een voorwaarde voor levende wezens is (vermoedelijk niet), wat we weten van levende cellen (heel veel, maar ook heel veel niet) en wat de mogelijkheden zijn om het leven aan te passen. Daarbij gaan ze ook in op de risico’s die dit met zich meebrengt.

De beschrijving van de levende cel is interessant, maar erg technisch. Een stevige ondergrond in biologie en biochemie is eigenlijk wel nodig om dit hoofdstuk goed te begrijpen. Ook de hoofdstukken die de mogelijkheden en riscio’s van synthetische biologie beschrijven zijn pittig, eigenlijk iets te pittig voor een breed publiek. Dat is jammer, want de materie is boeiend en belangrijk.

Synthetische biologie gaat een stap verder dan ‘gewone’ genetische modificatie die nu al gemeengoed is. Die laatste beperkt zich tot het toevoegen of uitschakelen van een of twee genen. In een enkel geval zijn er vier of vijf nieuwe genen in een plant gezet. Synthetisch biologen willen verder gaan. Nu we het DNA, de code van het leven, gemakkelijk kunnen aflezen willen ze die code ook leren schrijven. Dus: zelf genen ontwerpen. Een stap in die richting is het gebruik van ‘bio-bricks’, waarbij bestaande genen als Legosteentjes worden samengeklikt om iets heel nieuws te maken. Er bestaan al databanken met dit soort genetische bouwsteentjes, en studenten houden ieder jaar een grote wedstrijd in het bouwen hiermee.

De gevaren van dit knutselen met erfelijkheid zijn beperkt, denken de auteurs. Ook gentechnologie heeft de afgelopen dertig, veertig jaar geen echte calamiteiten opgeleverd. En de potentie is enorm. Al denken ze dat een waterstof-producerende bacterie gewoon in de natuur aanwezig is. Sommige dingen hoef je niet te bouwen. Daar is al in voorzien.

Please follow and like: