Het menselijk genoom – zijnde onze programmering – wordt met relatief beperkte middelen in een oneindige variëteit toegepast.

Iedere cel van een organisme bevat alle instructies die nodig zijn voor de opbouw en de handhaving van het gehele organisme, gecodeerd in een chemische taal die bestaat uit vier verschillende nucleotiden. Deze worden in de wandeling aangeduid met de letters A,G,C, en T. Het menselijk organisme telt ongeveer drie miljard nucleotiden per chromosoom en iedere cel heeft twee chromosomen, de bekende dubbele helix van het DNA.

Als de tijd is aangebroken voor een deel van een chromosoom om “vertaald” te worden, dan opent de helix zich even om de chemische tegenhanger van het DNA, het RNA in de gelegenheid te stellen een kopie te maken van (een deel van) een van de twee. Het deel dat wordt gekopieerd wordt een gen genoemd, een eenheid van erfelijkheid. Van de nucleotiden die deel uitmaken van het gekopieerde stuk is een deel actief en een ander deel niet.

Actief zijn betekent meestal aanleiding geven tot de productie van een proteïne, maar het kan ook iets anders zijn, bijvoorbeeld om in de cel bepaalde functies aan de gang te brengen of te reguleren. Het deel van het RNA dat gecodeerd is voor het maken van proteïnen ondergaat onderweg een verdere chemische bewerking en wordt vervolgens afgelezen door de machinerie van de cel die de eiwitten produceert. Al de proteïnen die deel uit maken van het gen en van het overeenkomstige stuk RNA en die in de betreffende cel of voor de betreffende functie niet van pas komen worden er eerst uit gehaald en de rest van het stuk RNA wordt in de juiste volgorde achter elkaar gezet, ongeveer als in het “knippen en plakken”-programma van Microsoft Word. Het resultaat, een lijst met betekenisvolle instructies, heet boodschappers-RNA.

Dit proces van ordenen en herzien verloopt niet altijd op dezelfde manier. Een en hetzelfde gen kan op verschillende manieren tot uitdrukking komen al naargelang het proces van knippen en plakken dat wordt toegepast. In de praktijk betekent dit dat het editing proces, zoals dit in het Engels heet, een dominante invloed heeft op het genetisch gebeuren, of anders gezegd, dat een en hetzelfde gen een aantal heel verschillende functies kan hebben.

Dit wijst er weer op hoe veel ingewikkelder biologische functies in het algemeen blijken te zijn dan aanvankelijk werd aangenomen. Mensen hebben relatief weinig genen, ook weinig werkzame genen in verhouding tot veel andere organismen, maar een groot aantal multiple functies van genen en een veelzijdig editing proces.

Een mooi voorbeeld voor systeemanalisten en programmeurs hoe met weinig middelen ingewikkelde programma’s kunnen worden gemaakt.

---

Dit artikel over het genoom verscheen eerder op het Blog van Toon Kasdorp