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.