Nature publiceert alle genen van bakkersgist in special

Wim Khler 31 mei 1997 NRC
< De DNA-volgorde van chromosoom III uit bakkersgist werd al in 1992 gepubliceerd. Het is een van de kleinste van de 16 chromosomen in bakkersgist.


Onderschrift: Foto: Chromosoom I van bakkersgist telt 231.000 nucleotiden. Ieder maatstreepje op de balk geeft 1.000 nucleotiden aan. De gepijlde balkjes daarboven en -onder geven de ligging van de genen op beide strengen van het DNA.

Nature wijdt deze week een speciale uitgave van ruim 100 bladzijden aan de DNA-volgorde van het hele genoom van bakkersgist (Saccharomyces cerevisiae). Ruim 12 miljoenen nucleotiden en 6.000 genen zijn gevonden. Aan de opheldering van de hele DNA-volgorde van gist werkten sinds 1990 633 onderzoekers, in meer dan 100 laboratoria over de hele wereld. De Europese Unie was de belangrijkste geldschieter van het project.

Initiatiefnemer A. Goffeau, gistonderzoeker en hoogleraar aan de universiteit in Leuven, verwachtte in 1992 dat de klus voor het einde van 1997 wel geklaard zou zijn. Maar de basevolgorden van alle 16 chromosomen staan al ruim een jaar in genvolgordedatabasen die via internet raadpleegbaar zijn.

Een genoom kan worden gepubliceerd als een lange reeksen van de letters ACTG, die staan voor de nucleotiden adenine, cytosine, thymine en guanine. Om de volgorde van 12 miljoen basen vast te leggen had Nature in de gebruikelijke opmaak ongeveer 1300 tijdschriftpagina's nodig gehad. Er is voor een compactere documentatie gekozen. Op een schaal van een halve centimeter per duizend basen is per chromosoom aangegeven waar de genen op de 16 chromosomenliggen. Met kleurcodes is aangegeven wat er bekend is over de functie van het door het gen gecodeerde eiwit.

Imponerender dan de met strepen, getallen en gekleurde balkjes gevulde pagina's zijn de 30 bladzijden waarop de ruim 6.000 gevonden genen zijn ingedeeld naar hun functie. Deze pagina's vol grijze kolommen leggen het huishouden, het 'gezinsleven' en de struggle for life van de gistbacterie bloot. Tegen de 500 genen kan de gistcel inschakelen om zijn belangrijkste voedselbron (zetmeel) te verteren en te transporteren naar de celcompartimenten waar energie nodig is. Om de energie vrij te maken zijn nog eens 300 genen beschikbaar. Ongeveer 1100 genen zijn er nodig om de voortplanting (celgroei, celdeling en DNA-synthese) te regelen. Ruim 1300 genen zorgen ervoor dat de andere genen op het juiste moment aan- en uitschakelen, zodat de gistcel niet voortdurend zijn apkket glucosesplitsende enzymen maakt als er geen glucose is. Dik 2000 genen coderen voor eiwitten die geporoduceerde eiwitten naar de juiste plaats in de cel sturen, ze aan het werk zetten en ze op het juiste moment weer afbreken. Ruim 400 genen maken eiwitten die repareren wat in de cel kapot gaat.

Wie zal deze Nature-special raadplegen? De gistonderzoekers kennen waarschijnlijk al lang de weg in de databases. Deze uitgave is veeleer een tastbaar monument voor wat prof. Piet Borst in zijn column eind vorig jaar in deze bijlage "n van de belangrijkste wetenschappelijke resultaten van deze eeuw" noemde.