Afb. 14. Zieh splitsend en verdubbeiend DNA.
halve treden vormen een code, bij voorbeeld dca of aab
etc.
Zo’n code-eenheid wordt ‘triplet’ genoemd. De code
correspondeert met de verschillende aminozuren. Ieder
van de twintig aminozuren kan aangeduid worden met een
bepaald triplet bestaande uit een combinatie van a, b, c en
d (Erfelijke eigenschappen zijn dus eigenlijk niets anders
dan codes voor eiwitten).
De vorming van een eiwit gaat ongeveer als volgt; dat deel
van de DNA-trap dat in zijn opeenvolgende tripletten de
code voor dat betreffende eiwit bevat, valt uiteen in twee
helften, doordat de bindingen tussen a en b en tussen c en d
worden losgemaakt We krijgen dan twee losse stijlen met
aan elke stijl een reeks halve treden. In de celkem blijken
stukjes stijl met een halve trede voorhanden te zijn.
Sommige van die stukjes zijn geheel identiek met de delen
van de oorspronkelijke wenteltrap, andere hebben een iets
afwijkende suiker. Moet er nu een eiwit gevormd worden
dan gaan de stukjes met de afwijkende suiker tegen een
helft van de wenteltrap aanliggen. Zo ontstaat een keten,
die behalve wat de suiker betreff identiek is aan de
Afb. 15. De vorming van een aminozuur-keten.
oorspronkelijke traphelft. In tegenstelling tot de oorspronkelijke
helft kan de nieuw gevormde keten de celkem
verlaten. Deze keten wordt boodschapper-RNA genoemd.
Boodschapper omdat hij de code van een eiwit
draagt en RNA vanwege de süiker Ribose i.t.t. de
Desoxyribose van het DNA. In het protoplasma van de
cel gekomen, gaan enkele ribosomen tegen de keten
aanliggen en lezen de boodschap, zo ongeveer als de
bandrecorder de magneetband leest. Met behulp van nog
weer een ander soort RNA, dat slechts één triplet lang is
en transport-RNA heet, worden de gewenste aminozuren
uit het protoplasma opgepikt en in samenwerking met het
ribosoom in de goede volgorde aaneengekoppeld, zodatde
ribosoom een keurig aaneengeregen ketentje van aminozuren
achter zieh laat. Het principe van dit proces is in een
paar regels te vermelden. De realiteit is zo ingewikkeld,
dat er, naar men schat enkele honderden eiwitten nodig
zijn om, voor elk tussenstapje, als katalysator te dienen.
Wanneer de cel zieh gaat delen, worden eerst de DNA-
draden verdubbeld. Er vindt dan een zelfde proces plaats
als hierboven beschreven, maar nu wordt iedere halve trap
aangevuld tot er twee geheel identieke wenteltrappen uit
die ene DNA-trap zijn ontstaan, waarvan er één voor
iedere dochtercel bestemd is.
De vier stoffen waaruit de treden van de wenteltrap
bestaan zijn ook weer voor alle levende wezens het zelfde.
Via het samenstellen van tripletten zijn er vele combi-
naties van die vier stoffen mogelijk. Men zou het kunnen
vergelijken met een alfabet van slechts vier letters. Hoe dit
vierletterig systeem ooitgekoppeld raakte aan hettwintig-
letterige van de aminozuren, is nog steeds een raadsel.
Wel vormt het feit dat beide Systemen door alle levende
wezens worden gebruikt een Sterke aanwijzing dat alle
leven, dat er nu op aarde is, uit één bron is ontsproten.
Bekijken we nog één keer de levercel. De ingewikkelde
structuren in de cel en de werking daarvan vragen een
enorme hoeveelheid codes. De totale wenteltrap DNA,
die de kem van zo’n cel meedraagt, bestaat uit ongeveer
een miljard treden. Het is daarom onaannemelijk dat zo’n
cel als de eerste levende cel uit de dode materie te
voorschijn kwam.
Is er niet iets dat meer lijkt op zo’n eerste cel? Ja, dat is de
zogenaamde prokaryote cel, die in tegenstelling tot de
levercel, waar het tot nu toe over ging, geen celkem, geen
mitochondrien etc. heeft en meestal ook veel kleiner is. De
levercel behoort tot het celtype dat mensen, dieren,
planten en ook veel eencelligen bezitten en dat eukaryote
cel genoemd wordt. De verschillen tussen deze twee
celtypen gaan zo diep, dat we zeggen kunnen, dat een
mens meer verwantschap heeft met een boom, dan een
eukaryoot met een prokaryoot. Van de prokaryoten
bekijken we twee voorbeelden.
Als eerste voorbeeld nemen we een blauwwier. Er is geen
celkem. De DNA-draad ligt los in het protoplasma. Ook
zien we geen mitochondrien, wel ribosomen, maar geen
andere organeilen. Als we echter naar de lengte van de
DNA-draad kijken, dan blijkt de wenteltrap hier toch
Afb. 16. Een blauwwier.
zeven en een half miljoen treden te teilen. Dat is een te
grote hoeveelheid om te kunnen analyseren. Er is in deze
cel nog iets opmerkelijks, dat zijn de lamellen met hoopjes
pigmentkorrels ertegenaan. Met behulp van deze twee
elementen kan de cel onder invloed van het zonlicht uit
koolzuur en water suikers maken, een proces dat we
fotosynthese noemen. Dat is een systeem dat al veel
verder ontwikkeld is dan de eerste cellen hebben gehad.
We laten het blauwwier nu even rusten, we zullen er later
nog op temgkomen.
Als tweede voorbeeld bekijken we de simpelste cel, die we
kennen, een mycoplasma. Behalve ribosomen en een
donkere vlek boven in de cel, waarvan de betekenis niet
duidelijk is, is er geen enkel organel. Toch is ook hier de
DNA-draad nog 750.000 codeplaatsen lang, goed voor
de aanmaak van een paar honderd verschillende eiwitten.
Behalve dat dit te veel is voor een analyse, kan een
mycoplasma toch niet als een van de eerste cellen worden
beschouwd. Dat betekent, dat de eerste cellen waarschijn-
lijk reeds lang zijn verdrongen door meer ingewikkelde,
beter functionerende cellen. Zijn we dan nu wat dit betreft
uitgepraat? Neen, er is nog iets eenvoudigers, waar we
verder mee kunnen. Dat zijn de virussen.
Een virus is alleen een DNA-draad met een eiwitmantel
en een paar hulpeiwitten. Een eigen stofwisseling bezit
een virus niet. Alles wat een virus kan, is binnendringen in
een cel. De gastheercel gaat dan, via de instructies van het
virus DNA, doen wat het virus wil. En dat is nieuwe virus-
deeltjes maken en wel zoveel, dat de cel er uiteindelijk van
barst. Vindt een virusdeeltje geen cel, dan kan het tijden
lang bewaard blijven in een soort kristalvorm, zonder enig
teken van leven. De vraag is, of een virus wel tot de
levende wezens gerekend mag worden. Of dit wel of niet
kan, is afhankelijk van de defmitie die men voor ‘leven’
hanteren wil. In ieder geval is de DNA-draad van een
vims soms maar zo’n zesduizend codeplaatsen lang. Deze
lengte zullen we wel geheel kunnen analyseren. Met de
kennis, die we daarmee opdoen, hopen we dan weer
verder te komen. Stel dat we ooit een vims zouden synthe-
tiseren, dan is dat nog geen verklaring voor het ontstaan
ervan in de natuur. Trouwens, een virus is mogelijk slechts
een gedegenereerde cel, pas ontstaan nadat er cellen
waren waarop te parasiteren viel.
Vroege sporen van leven
Naast het onderzoek van de chemische evolutie en het
functioneren van de levende cel is er ook gezöcht naar de
eerste sporen van leven. Het belangrijkste van wat er in dit
opzicht gevonden is, zullen we kort bespreken.
De oudste gesteenteformatie die we kennen, ligt in
Groenland. De ouderdom daarvan is bepaald op 3800
miljoen jaar. In dat gesteente is koolstof gevonden. Of die
koolstof van fossielen afkomstig is, of dat het een restant is
van de chemische evolutie, weten we echter niet.
De oudste tekenen van leven zijn gevonden in Australie en
in zuidelijk Afrika. De ouderdom ervan ligt tussen de
3500 en 3000 miljoen jaar. In Australie gaat het om de
Warrawoonaformatie bij het plaatsje North Pole aan de
westkust. In zuidelijk Afrika om de Barbertonformatie in
Swaziland. In beide formaties zijn stromatoliten gevonden.
Stromatoliten zijn heuveltjes die ontstonden doordat
op de zeebodem levende blauwwieren het door het water
meegevoerde sediment opvingen en vastlegden. Kan wat
betreft de vondsten in Australie nog getwijfeld worden aan
de organische oorsprong, die in Swaziland lijken zo sterk
op de huidige stromatolieten, dat aan de organische oorsprong
daarvan eigenlijk niet te twijfelen valt. We weten
dat de huidige blauwwieren fotosynthese hebben, was dat
nu ook met die hele oude blauwwieren het geval? Er is een
aanwijzing dat dat inderdaad zo was. Koolstof kent
namelijk twee stabiele isotopen: koolstof 12 en koolstof
13. Deze hebben in de natuur een constante verhouding.