DE CODE VAN HET LEVEN WORDT DNA GENOEMD Recept voor één mens vult duizend boeken Lucht en water in voortdurende kringloop Studenten leefden 60 dogen Mini-kernreactor ruimtecabine in afgesloten voor ruimtevaart Universiteit voor het jaar 2000 Huiscomputer LEVEN ONTWAAKT OP JUPITER Elektriciteit uit warmte Aanfiuiting DAGBLAD DE STEM (Van De Amerikaanse kiezer benijden. Hij weet niet w; de Democratische partijbon: op ondemocratische manie pulaire kandidaten Nixon e Amerikaan neemt aan dat h| twee kandidaten die in Lood om oud ijzer dus. Maar intussen blijven d<| onderzoeken de beken i Harris en Gallup voorop regelmaat van de klok aant bijvoorbeeld McCarthy vooij; zers de „topper" is. En d/E onderzoeken van de afgelop maken het nóg gecomp§ door aan te tonen dat de gers van McCarthy een gr teit hebben voor de Rejf Rockefeller én omgekeerd, dere woorden: zou McCarth: mocratische kandidatuur ni gen en Rockefeller de Repu' wél, dan loopt een deel McCarthy-aanhang in n over naar de Republikeinen omgekeerde geval, als McCf Democratische kandidatuur 1 Rockefeller niet die van zij| lopen zijn Republikeinse fa naar de Democraten. Opmer dat het hier van weerszijden ongeveer even groot pe „potentiële overlopers" gaat veer een derde (Gallup, 21 De opinieonderzoeken hebbe eens aangetoond dat zowel va nen die op Humphrey zeggen len stemmen alswel van c die hun stem hebben toegedai Nixon, de meerderheid de m hun (voorlopige) keuze „niet dend en weinig inspirerend" i Menigeen vraagt zich verl af hoe dit alles kan na een lovend begonnen campagne, c van de meest turbulente uit cente geschiedenis kan wordi noemd. Om even het geheugei frisseh: de toch nóg onver kandidatuur van Robert Kf president Johnsons terugtrede, kefellers „ja-nee-ja-optreder dramatische dood van Ke Rockefellers felle stoot voor („ik vertegenwoordig nu' de Welke Kennedy voorstond"), mars van dg racist Wallaci achterblijven van George R en last but not least de speet re zegetocht van Eugene Mc< met zijn kinderkruisvaarders, New Hampshire in het volle der schijnwerpers stond tot daar in de eerste voorver] Johnson bijna versloeg. McCarthy, die vervolgems (v Democraten) de voorverkie won in Wisconsin, Oregon, chusetts, Pennsylvania en New en die in Californië goede werd na Robert Kennedy. De situatie wordt met de verwarder en de Democraten, feite de meerderheid van de kaanse kiezers achter zich zijn toch lang niet meer zo van een overwinning in nov als toen zij de campagne ing meewarig lachend om de bet lijk onbekende senator McC die vorig jaar november pre Johnson en in het bijzonder Vietnam-politiek de oorlog verl de. Voor de Democraten vorme krachten die McCarthy en Ker lossloegen een groeiend gevaar. Weet niet wat McCarthy na de ventie, als hij niet gekozen w gaat doen. Zal hij een vierde i formeren? Er zijn er ook die d< dat McCarthy alleen maar gest heeft voor een ommekeer van blieke opinie inzake Vietnam bij straks beladen met nieuw ge terug zal keren in de Senaa toekomst van McCarthy is no nevels gehuld en de vraag wj doen zal is een van de meest gerende van de Amerikaanse tiek van dit moment. ke helft dienst als een verzameling aanwijzingen om voor zichzelf een nieuwe, en geschikte partner te ma ken. Voor zover we weten is juist een dergelijke splitsing en reconstructie de moleculaire basis van alle biolo gische voortplanting- het kan worden gedaan in een reageerbuis. Dr. Ar thur Kornberg kreeg daarvoor in 1959 de Nobelprijs. Maar nu de vertaling. Hoe wordt het genetisch recept door ons li chaam gebruikt voor zijn ontwikke ling en werking? Onze lichamen be staan grotendeels uit eiwitten. Hae- moglobine is een eiwit. Insuline is een ander. ACTH is weer een ander. Er zjjn 100.000 soorten. Zij worden gemaakt van 20 soorten onderdelen, die aminozuren worden genoemd. De volgorde waarin deze aminozu ren aan elkaar worden gekoppeld, bepaalt werk soort eiwit er wordt gemaakt. Elk DNA-woord specificeert een aminozuur; dit betekent dat het li chaam aanwijzingen, die in een taai van vier letters zijn geschreven, ver taalt in aanwijzingen in een taal van 20 letters. Het lijkt op het ver talen van de twee tekens van de Morse-code punten en strepen in, bijvoorbeeld, de 26 letters van ons alfabet. De wetenschappelijke onderzoekers zijn hier vrij zeker van omdat de vertaling ook in een reageerbuis kan gebeuren. We weten nu uit het onderzoek van dr- Mars hall Nirenberg van het Amerikaan se nationale instituut voor volksge zondheid en anderen hoe de 2 DNA- woorden voor de 2 verschillende aminozuren moeten worden gespeld. Hoe zit het tenslotte met die veran deringen in hét recept, die ons an ders maken dan ieder ander indivi du? Die veranderingen worden mu taties genoemd en op moleculair ni veau zijn het veranderingen in DNA- woorden. Soms verschijnen ze als fouten in het copiëren, zoals men fouten maakt bij het typen. Soms ontstaan ze door chemische behan- Het is echter ook de vraa het er wel zo heel v-eei toe wat McCarthy straks persou besluit te doen. De bekende p< ke commentator James Reston onlangs in de New York Times eengezet, dat het werkelijke g( voor de Democratische partij st 111 de aanhang van McCarth °°k 'n die van wijlen Kenned Als deze grote groep aar Eers, plus nog eens ai die ai door het non-alternatief Humpl xon gefrustreerde kiezers in vember alleen maar thuisbl dankunnen zij de Republik PhrtiJ aan een overwinning he iruZV Wallace, onafha 'Ik kandidaat met een veront dhd snelgroeiende aanhang, de pubukemen op zijn beurt weer „Su s,temmen afsnoept, dat de s beslist blijft en dan ontstaat IL gevreesde situatie, want 1Gt Huis van Afgevaardi; rv Preslc-ent kiezen Dit laatste zou natuurlijk een uuiting betekenen van het hele 55® welks trots het is, dat de v ~fn. Z13n mandaat rechtsti n het Amerikaanse volk krij zo verwar'e situatie ais thans in de Amerika Ieder van ons is ontstaan uit een enkele bolvorminge cel met een middellijn van on geveer driekwart millimeter een bevruchte menselijke eicel. Dit bolletje, nauwelijks zichtbaar voor het oog, bevatte alle erfelij ke informatie die door onze ou ders werden overgedragen. Een groot deel van deze erfelijke in formatie, maar niet alles, bevindt zich in de centrale kern van de cel, in de zogenaamde chromoso men. En in de 46 chromosomen 23 van iedere ouder zitten de genen; misschien 100.000 ver schillende soorten. Bij elkaar vormen de genen zoiets als een verzameling aanwijzingen hoe wij ons uit die kleine eicel zul len ontwikkelen. Je zou het recep ten voor menselijke wezens kunnen noemen. Om een recept te gebrui ken zijn grondstoffen nodig de 10 tot 15 ton voedsel die we eten om volwassen te worden, het water dat we drinken, de lucht die we inade men en we moeten in de juiste hoeveelheden en op de juiste tijd stippen over deze grondstoffen kun nen beschikken. Anders gaan we lij den aan ondervoeding. Bovendien moeten de fysische en chemische omstandigheden geschikt zijn. De temperatuur in onze omgeving, bij voorbeeld, moeten binnen zekere grenzen liggen. De groei van een menselijk we zen lijkt in principe op het bakken van een cake; je hebt een recept nodig, er moeten grondstoffen in de juiste hoeveelheden en verhoudingen bij elkaar worden gebracht en de om geving de oventemperatuur bij voorbeeld moet goed zijn Al leen zijn menselijke wezens natuur lijk enorm veel gecompliceerder dan een cake Hoe worden onze erfelijkheidsre cepten geschreven? We weten nu dat de taal, die hiervoor wordt ge bruikt, opmerkelijk simpel is. Zij bestaat uit een paar dozijn drielet- terige woorden, die worden samen gesteld uit een alfabet van vier let ters. Natuurlijk zijn de letters niet dezelfde als in ons alfabet. Het zijn in feite stukken van langgerekte mo leculen, die deoxyribonucleïnezuur worden genoemd, of afgekort DNA Deze moleculen bestaan uit vier soorten onderdelen. De volgorde waarin deze onderdelen in het mo lecuul aan elkaar vastzitten bepaalt de overgebrachte boodschap. Hoe lang moet een dergelijke bood schap zijn om een mens uit een ei cel te laten ontstaan? In de eicel, waaruit ieder van ons is ontstaan, en in elke cel van ons lichaam be vonden zich aanvankelijk vijf mil jard bouwstenen ofwel letters. Dit is genoeg om er 1700 miljoen woorden uit samen te stellen. Als al deze woorden in overeenkomstige aanwijzigingen in het Engels vertaald zouden worden, zouden zij 1000 boe ken van elk 600 pagina's en met 500 woorden per pagina vullen. Dat is dus de omvang van een genetisch recept voor één individu. Als al deze vijf miljard DNA-let- ters, aan elkaar geregen in één mo lecuul, heen en weer op een spelde- knop zouden worden gelegd zouden ze slechts een half procent van het oppervlak van de speldeknop bedek ken, Als de DNA-specificaties van alle mensen op aarde op het ogenblik ongeveer drie miljard zouden worden opgestapeld als bun dels hout dan zou die stapel DNA slechts de kop van één spijker be dekken en niet meer dan drie milli meter hoog zijn. Dit DNA zou even veel woorden bevatten als driedui zend miljard boeken meer dan er ooit in de geschiedenis van de mensen geschreven zijn. De specificaties voor mensen wor den dus geschreven in submicrosco pische eenheden van DNA, die zoda nig zijn gerangschikt dat zij een stel aanwijzingen voor onze ontwik keling vormen. Hoe worden deze spe cificaties gecopieerd, zoals dat moet gebeuren als een cel zich deelt? De specificaties zijn geschreven in dub bele moleculen die wat de rangschik king betreft eikaars complement zijn. Letter 1 staat altijd tegenover let ter 2, letter 2 staat altijd tegen over letter 1, 4 staat altijd tegenover 3 en 3 tegenover 4. Omdat elke let ter „weet" wie zjjn partner moat zijn als een cel zich deelt en de dub bele moleculen zich splitsen, doet el- Drie Westduitse bedrijven, Sie mens, Interatom en de Duitse ves tiging van Brown, Boveri Cie, hebben samen een miniatuur-kern energiecentrale ontwikkeld, die met alle bijkomende onderdelen in een middelgrote vuilnisemmer past. Het kleine krachtstation is bedoeld om ruimtevaartuigen van energie te voorzien en elektrisch voort te stu wen- Het kan de ruimtevaarttech niek voor het eerst onafhankelijk maken van de tot nu toe gebruikte zonnecellen. Deze cellen, die zon licht omzetten in elektrische ener gie, hebben slechts beperkte moge lijkheden. Bij een vermogen van eni ge kilowatts wordt het vereiste cel- lenoppervlak al zo groot als een voet balveld. Nieuw aan de mini-reactor is voor al de manier van stroomopwekking. Hierbij wordt geen gebruik ge maakt van mechanisch aangedreven dynamo's, maar van het zogenaam de „thermionische effect". Als men een wolframdraad sterk verhit, zendt deze elektroden uit. Plaats men tegen over deze zogenaamde ainode een tweede metaal als kathode en legt men tussen beide delen een elek trische spanning, dan gaan de uit gestraalde elektroden continu naar de kathode. Hetzelfde effect kan ook zonder spanning worden bereikt, als de afstand tussen de wolfamdraad en de kathode zeer klein is. De elektro nen overwinnen de tussenruimte da» op eigen kracht. Men heeft dan een afgesloten stroombron, een thermio. ndsch element. Dit principe van om zetting van warmte in elektriciteit ligt aan de mini-reactor ten grond slag. De kernsplijtstof bevindt zich In een wolfram-buisje, dat door de vrij komende warmte van de splijtings reactie wordt verhit. De wolfram- buis is omgeven dooT een tweede kathodebuis, die voortdurend wordt afgekoeld. De afstand tussen de bei de buiswanden bedraagt slechts 0,11 millimeter. De uitgestoten elektro nen springen over deze afstand heen en produceren zo de gewenste elek triciteit. In totaal is de thermionische een heid zes centimeter lang. Zij levert een stroom van 250 ampère, bij een spanning van 0,65 volt. Zeven achter elkaar geschakelde eenheden vor men een cellemstaaf. die dan 1,2 ki lowatt levert- De kern van de reactor wordt opgebouwd uit 19 van derge lijke staven.Daar het verrijkte ura nium in de afzonderlijke cellen niet voldoende is om een kettingreae- Me in stand te houden, wordt de thermionische kern met andere splijt stofstaven omgeven. Ondanks dat weegt de „Incore-Thermionic-Reac- tor" bij een vermogen van 20 kilo watt slechts ongeveer 1000 kilo gram. delingen of door blootstelling van DNA aan energierijke straling. Soms zijn zulke mutaties gunstig, doordat ze een organisme beter ge schikt maken in zijn omgeving te functioneren en de goede muta ties zijn de basis geweest voor de evolutie van de mens. Maar vaker hebben mutaties schadelijke gevolgen. Bijvoorbeeld, als één DNA-woord in de aanwijzingen voor het maken van normale haemoglobine in een ander woord zou worden veranderd door één letter te vervangen zou er waar schijnlijk een abnormaal animozuur ontstaan. Op deze manier kan normaal hae moglobine worden veranderd 'J? normaal haemoglobine met sllcK.l' vormige cellen en iemand met zul® cellen lijdt aan een soort ajnaG® Omdat DNA zichzelf mechanisch co- pieert, wordt een veranderde booa schap of deze nu afwijkingen gunstige mutaties tot gevolg heeft-- verder even getrouw gecopieerd ai de oorspronkelijke boodschap. Dit soort fundamentele kennis helpt ons veel problemen van S zondheid en ziekte, en vooral v erfelijke afwijkingen, te begrype - De Amerikaanse biochemicus dr. Arthur Kornberg is er vorig jaar herfst in ge slaagd „biologisch actief" DNA ra het laboratorium te maken. DNA, een afkorting van deoxyribonu cleïnezuur, is een bijzonder inge wikkeld molecuul in de kern van levende cellen, dat alle erfelijke informatie van het organisme be vat. Daarom wordt het ook wel populair de blauwdruk" van het leven genoemd. Sinds dr. Korn berg in 1959 de Nobelprijs kreeg voor het maken van destijds nog niet „actief" kunstmatig DNA, is de wetenschap van de chemische erfelijkheidsleer ver bijsterend snel vooruit gegaan. Britse en Amerikaanse onderzoe kers zijn in dit werk voorop ge gaan. In dit artikel uit het Ame rikaanse voorlichtingsblad „Science Horizons" zet dr. Geor ge izauie, rccior inaj J van de universiteit van Ciiicago, in simpele taal uiteen wat DNA is en hoe het werkt. DüSSELDORF (DaD) De plan nen voor een „Cybernetische stad" onze foto toont het universiteits terrein met het torenachtige colle- gegebouw waren veelbesproken kijkobject van een ongewone ten toonstelling in de Kunstholle Düs- seldorf. Schepper van deze fantas tische toekomststijl ij de 55-jarige Nicolas Schöffer, die in zijn woon plaats Parijs als leider van de nieu we avant-garde optreedt. Schöffer was oorspronkelijk schil der, maar de kunst van het schil deren in haar oorspronkelijke vorm houdt hij voor een uitstervende kunst. Zijn werken zijn bewust op het utopische gericht. Zo zag men in Düsseldorf o.a. door schijnwerpers bestraalde constructies, die zich in het wisselende licht niet alleen zelf bewegen en overeenkomstige scha duwen produceren, maar ook nog van roterende plaatjes van zeer ver schillende vorm voorzien zijn. een toestel, dat de verzamelde uri ne over een reeks viltsfcroken pomp te en hete lucht over het vilt blies om de damp mee te nemen en de vaste stoffen achter te laten. De lucht werd vervolgens door 'n houts kool-filter gevoerd om geuren te verwijderen en gecondenseerd tot waterdruppeltjes- Het zo verkregen water werd daarna nog eens gefil terd om het van alle overgebleven bacteriën en organische materialen te zuiveren. De directeur van het Douglas-pro ject, dr. K. Houghton, zei dat het terugwonnen drinkwater dat door twee studenten werd gebruikt, ter wijl de andere twee als controleper sonen gedestilleerd water dronken aan rigoureuze eisen van zuiverheid voldeed. Hij zei dat het water door de proefpersoon volkomen aanvaard baar was bevonden, hoewel het de enigszins flauwe smaak van zeer zui ver water had. Een belangrijke taak van de vieT bemanningsleden was het uitvoeren van controles en reparaties aan hun zuurstof- en watersysteem. Ze ver wijderden en vervingen de warmte- uitwisselaar, verschillende pompen en een thermostaat. Aan het eind van de eerste week vertoonden twee studenten verschijnselen van 'n lich te verkoudheid maar deze duurde slechts enkele dagen. Een van de studenten kreeg een zere keel en klaagde over gevoeligheid van de linkerkant van de hals. Het leek aanvankelijk een medische puzzel, maar na contact met de tandarts werd vastgesteld dat het alleen maar een geval van een opkomende ver standskies was. Vier Californische studenten hebben 60 dagen geleefd in een stalen cilinder van 13 bij 4 meter. Hun enige contact met de buitenwereld was 'n radiover binding. Twee maand enlang a- demden zij steeds weer opnieuw dezelfde beperkte voorraad lucht in de cabine en dronken zij wa ter, dat was gedestileerd uit con- densatievocht in de cabine en uit urine. Het ging hier om een proef met een geïntegreerd levensonderhoudsy- steem, dat is ontworpen voor toe komstige lange ruimtereizen. Het experiment werd uitgevoerd in op dracht van de Amerikaanse dienst voor lucht- en ruimtevaart NASA door de McDonnell-Douglas fabrie ken in Santa Monica. De vier mannen vertoonden geen ziekteverschijnselen, toen zij op 19 april tevoorschijn kwamen uit de dubbelwandige stalen tank, waarin zij zich op 9 februari hadden laten insluiten. Wetenschappelijke mede werkers aan het project verklaar den na de proef, dat zowel de zuur stof- als de waterwinningssystemen goed hadden gewerkt en geschikt waren bevonden voor langdurige ex pedities in de ruimte. Tijdens de proef ademden de stu denten lucht van- 44 procent zuurstof en 56 procent stikstof. Om de beno digde hoeveelheid zuurstof voor dit systeem zo klein mogelijk te houden was de nagebootste ruimtecabine uitgerust met apparatuur, die uit geademd kooldioxyde uit de lucht haalde en dit in een katalytische reactor door een reactie met wa terstof omzette in water en methaan. Het water werd vervolgens in een electrolyse-apparaat ontleed in zuur stof, voor de ademhaling en water stof die weer werd gebruikt in de katalytische reactor. Om drinkwater uit urine te halen was de ruimtecabine uitgerust met Deze uiterst compact gebouw de computer ie ongeveer even groot als een flinke baksteen. Hoe wel het apparaat slechte 22,5 cm lang, 10 cm breed en 10 cm hoog ie, heeft het «en geheugencapaciteit van 4096 „woorden", die elk 24 te kens lang zijn, en een eigen batte rij voor de energievoorziening. De fabrikanten noemen de kleine computer „het prototype voor toe komstige huiscomputers". Tolgens een onderzoeker van de Amerikaanse dienst voor lucht- en V ruimtevaart NASA is het mogelijk dat Jupiter, de grootste pla neet in ons zonnestelsel, zich in een vroeg evolutiestadium van 't leven bevindt. De huidige chemische omstandigheden op Jupi ter lijken veel op die, welke vooraf gingen aan het verschijnen van leven op aarde. Dr. Cyril Ponnamperuma, hoofd van de afdeling chemische evolutie van het NASA Ames-onderzoekcentrum in Californië, zei dat hij niet wil beweren dat er leven op Jupiter bestaat. Maar zijn onderzoekingen hebben aange toond, dat Jupiter een dampkring heeft, die veel lijkt op de atmosfeer van de aarde toen hier de eerste vormen van leven ontstonden. Bovendien is geble ken dat sommige chemische reacties, die op aarde samenvielen met het begin van het leven, thans op Jupiter plaatshebben.

Krantenbank Zeeland

de Stem | 1968 | | pagina 6