Wetenschap - 1 januari 1970

Puzzelen met virus-DNA

Puzzelen met virus-DNA

Puzzelen met virus-DNA


Ten Hove: Het gaat hier om een virus dat parasiteert op Autographa californica, een soort motvlinder die schade toebrengt aan tomatenplanten. Het virus wordt verspreid in de kas en binnen een week is er van de rupsen niets meer over dan een zakje blubber. De inhoud van de rups is dan totaal omgezet in virusdeeltjes.

Na deze sappige introductie doet ten Hove zijn strategie uit de doeken. Om te kijken of het ORF83-gen een sleutelrol speelt bij de envelopvorming, heb ik dit gen in het virus-DNA uitgeschakeld door er een GFP, een green fluorescent protein-gen, in te bouwen. Dit GFP is afkomstig uit een kwal; het eiwit waarvoor het gen codeert, licht groen op onder UV-licht. Daarom wordt het ook wel een merkergen genoemd. Door deze recombinatietechniek wordt de werking van ORF83 uitgeschakeld en het zo gerecombineerde virus kan ik herkennen onder UV-licht. En dan is natuurlijk de grote vraag: worden de enveloppen nog gemaakt als ORF83 is uitgeschakeld?

Om ORF83 te recombineren heeft Ten Hove dit gedeelte van het virus-DNA overgebracht in het DNA van E. coli-bacteriën. Deze techniek gebruiken virologen doorgaans omdat werken met bacterie-DNA veel makkelijker is dan met DNA van een virus. De bacteriën vermenigvuldigden zich op een groeimedium waar Ten Hove ook het GFP aan toegevoegde. Tijdens het delen van de bacteriecellen vond er recombinatie plaats en in twee procent van de gevallen werd GFP aan ORF83 gekoppeld. Met deze bacteriën, die onder het UV-licht groen fluoresceerden en daardoor herkenbaar waren, ging Ten Hove verder aan de slag

De volgende stap was het verkrijgen van een zuivere oplossing van gerecombineerde virusdeeltjes. Dat deed ik met een plaque assay. Dan moet je met een piepklein glazen naaldje net dat ene groene celletje eruit pikken. Dat ging trouwens wonderbaarlijk goed, veel anderen hebben daar moeite mee. De gerecombineerde cel kweekte ik weer op, zodat ik uiteindelijk een zuivere verzameling van recombinanten had.

Het gerecombineerde ORF83-GFP-gen moest nu weer worden teruggeplaatst in het virus-DNA om de insectcellen ermee te kunnen infecteren. Ik mengde het gerecombineerde bacterie-DNA met gewoon virus-DNA en voegde daar de insectcellen en lipofectine aan toe. Lipofectine is enorm duur spul - oon druppeltje kost tientallen guldens - en zorgt ervoor dat normaal ORF83 in het virus vervangen wordt door gerecombineerd ORF83-GFP uit de bacterie.

Nu kwam Ten Hove bij de doorslaggevende stap in zijn onderzoek: was er onder de elektronenmicroscoop een verschil te zien tussen gewone virussen - het wild-type zonder GFP - en de gerecombineerde virussen? Ofwel: had het uitschakelen van ORF83 tot gevolg dat er geen envelopvorming plaatsvond?

Ten Hove: Het was echt spannend. Mijn begeleider had al een artikel klaar liggen over dit onderwerp en ik hoefde alleen nog maar te bewijzen dat het echt zo was... Shit, niet dus! In beide gevallen waren enveloppen te zien. Dat kon twee dingen betekenen: 362f de recombinanten waren vervuild met het wild-type, 362f ORF83 was ondanks het inbouwen van GFP intact gebleven. Een derde mogelijkheid was dat ORF83 helemaal niet verantwoordelijk is voor de vorming van de envelop. Maar daar rekenden ze niet op

Om zekerheid te krijgen ging Ten Hove op zoek naar het eiwit P96, waarvoor ORF83 codeert. Vond hij dat eiwit in de buurt van de viruscellen, dan was dat een aanwijzing dat ORF83 niet was uitgeschakeld. Uit een western blot, een methode die de eventuele aanwezigheid van een bepaald eiwit aantoont, bleek dat in de buurt van het gerecombineerde virus-DNA geen P96-eiwitten voorkwamen. ORF83 was dus wel degelijk succesvol uitgeschakeld

Ten Hove: We moesten dus concluderen dat ORF83 geen sleutelrol speelt bij het vormen van de envelop. Er moet tijdens dat recombinatie-experiment van de onderzoekers nog meer veranderd zijn in het DNA van het virus.

Biomoleculaire onderzoek is net oon grote puzzel. We hadden een puzzelstukje in handen waarvan we dachten dat het ergens in zou passen, maar het past niet. Dat is natuurlijk ook een resultaat, maar dan blijft de vraag: waar past het dan wel? M.V., foto G.A

We hadden een puzzelstukje in handen, maar het paste niet

Een millenniumproof boek op de koffietafel

BOEKEN Het fin de siecle van de twintigste eeuw is tweeslachtig. Net als in de negentiende eeuw leven mensen naar de toekomst toe met de vrees voor de ongewisheid en een ongebreideld optimisme. Toch lijken mensen nu nuchterder, want de angst geldt vooral computerstoringen door het millenniumprobleem en de geestdrift lijkt beperkt tot dure millenniumproof eeuwwisselingsfeestjes. In tegenstelling tot honderd jaar geleden is er geen discussie over de vraag waar we als mensheid heen gaan. Er wordt vooral teruggekeken. Dat zo'n terugkijkactie zowel inhoudelijk als qua vormgeving tot hele verschillende resultaten kan leiden is te zien aan de boeken van Peter Conrad en John Maddox

Conrad geeft in het voorwoord van De metamorfose van de wereld ruiterlijk toe dat zijn uitgever hem reeds tien jaar geleden vroeg om dit millenniumoverzicht te maken van de twintigste-eeuwse cultuurgeschiedenis, maar hij vergeet aan te geven dat dit een onuitvoerbare taak was. Het siert Conrad dat hij de bibliothekenvullende cultuurgeschiedenis van de twintigste eeuw eerder thematisch dan chronologisch heeft ingedeeld. Zo beschrijft hij de invloed van Alfred Einsteins relativiteitstheorie op de fragmentarische kunst van Pablo Picasso en de absurde en versnipperde manier van denken van Marcel Duchamp

Het zou te makkelijk zijn om lacunes aan te wijzen in De metamorfose van de wereld. Het boek valt eerder op door het enorme aantal intelligentsia en kunstenaars dat ten tonele wordt gevoerd. Het lijkt alsof romanpersonages, balletdansers en de abstracte figuren van Picasso de twintigste eeuw hebben gevormd. Hierdoor doet het boek denken aan een koffietafelboek: een mooi ingebonden bladerboek met op elke pagina legio beroemde namen. Een boek dat het bezoek overweldigt met zijn kennis

Waar Conrad vooral in het verleden blijft steken - hij eindigt zijn boek met een hoofdstuk onder de obligate titel Doorgaan - maakt Maddox van zijn Wat we nog niet weten een kader waardoor duidelijk wordt wat de zwarte gaten zijn in onze natuurwetenschappelijke kennis. Net als in 1900 hebben we nu een eeuw achter de rug die bulkte van de wetenschappelijke ontdekkingen, maar we zijn nog ver verwijderd van de theorie van het alles die reeds in de vorige eeuw werd aangekondigd. Tegenwoordig heeft de wetenschap volgens Maddox nog een heel programma voor de boeg, waarbij hij lijkt te geloven dat die theorie van het alles de belangrijkste leidraad is

Ook Maddox' boek misstaat niet op de koffietafel. Maddox was twintig jaar hoofdredacteur van het prestigieuze tijdschrift Nature, en dat is te merken, want het boek gaat diep. Niet alleen schetst Maddox de wetenschappelijke ontwikkelingen, hij schrikt ook niet terug voor de uitleg van ingewikkelde processen als moleculaire evolutie en de gevolgen van Einsteins relativiteitstheorie - die ook hier een centrale rol krijgt - voor de zwaartekrachttheorie van Newton. Net als Conrads cultuurgeschiedenis is Wat we nog niet weten daarmee een overweldigend en soms moeilijk boek, al vergoedt de heldere schrijfstijl van Maddox veel

Maar hoe hard is die natuurwetenschap nou eigenlijk? Volgens Maddox is toegepaste wetenschap nodig om de wereld te veranderen. De aëronautica werd immers ontwikkeld nadat de gebroeders Wright een mijl met hun vliegtuig vlogen. En Conrad maakt in zijn thematische cultuurgeschiedenis duidelijk dat kunstenaars als Picasso nodig zijn om natuurwetenschappelijke theorieën als die van Einstein te vertalen in beelden die aangeven welke geestelijke ontwikkeling de maatschappij en de mensheid doormaken. Geen van beiden licht echter de deksel op van dit grote zwarte gat

Daarom acht ik deze boeken millenniumproof. Ze zullen net als millenniumgeteste computers na 31 december 1999 goed werken, maar net als elke computer al spoedig verouderd zijn

De metamorfose van de wereld - De cultuurgeschiedenis van de twintigste eeuw. Peter Conrad, Anthos, 95 gulden, ISBN 9076341117

Wat we nog niet weten - Grote vragen in de wetenschap. John Maddox, Contact, 69,90 gulden, ISBN 9025422993

INTERNET De Amerikaanse krant New York Times leeft ook naar de eeuwwisseling toe met een site waarop het beste staat wat de mensheid in het afgelopen millennium is overkomen: www.nytimes.com/library/ magazine/millennium/m1/ geeft antwoord op de vraag wat de beste vraag was en wie de beste Paus. M.W

Re:ageer