Genexpressie

De Genexpressie beschrijft de expressie en ontwikkeling van een genetisch voorbestemd kenmerk van een levend wezen. Aan de andere kant is er genetische informatie die niet wordt uitgedrukt en die alleen kan worden gedetecteerd met behulp van een DNA-analyse.

Wat is genexpressie?

Elk levend wezen heeft een veelvoud aan genen, maar niet alle kenmerken van het DNA zijn ooit ontwikkeld, dat wil zeggen uitgedrukt. Sommige genen blijven inactief, maar zijn aanwezig en kunnen nog steeds worden overgeërfd. Afhankelijk van het genotype van de seksuele partner kan een niet-tot expressie gebracht gen optreden bij het genereren van het nageslacht, d.w.z. het kan tot expressie worden gebracht.

Als het om genexpressie gaat, komen twee identieke genen in het geding, die elk van de moeder en de vader komen en tot op zekere hoogte met elkaar concurreren. Er is een dominant en een recessief gen. Bij mensen "wint" één dominant gen gewoonlijk van een recessief of worden twee recessieve genen gelijkelijk uitgedrukt en resulteren in een zichtbare eigenschap die tussen die van moeder en vader ligt.

In sommige planten zijn de kleuren rood en wit bijvoorbeeld beide recessief en wanneer gemengd, ontstaan ​​roze bloemen bij de generatie van de nakomelingen, omdat genexpressie van beide genen plaatsvindt.

Functie en taak

Mensen hebben een groot aantal genen op hun 47 paar chromosomen. Zoals elk levend wezen heeft hij de helft van zijn moeder en de andere helft van zijn vader. Vanuit evolutionair oogpunt is het nu een kwestie van het uitdrukken van die genen die het meest nuttig zijn voor het voortbestaan ​​van de nieuwe persoon.

Zo bleek in de loop van de evolutie dat genexpressie van de genen voor een donkere huid in warme, zonnige streken van de wereld een voordeel is voor de mens, terwijl genexpressie van de genen voor een lichte huid beter was in minder zonnige delen van de wereld. In het bijzonder in het geval van twee recessieve genen betekent dit dat een van de twee of een gemengde vorm tot expressie kan worden gebracht door de genexpressie, wat betekent dat de soort zich continu kan verbeteren en levensvatbaarder kan worden.

Daarom vertonen zelfs genetisch identieke, identieke tweelingen met twee recessieve genen enigszins verschillende kenmerken, bijvoorbeeld de kleinste verschillen in haar- of oogkleur.

Zogenaamde mutaties van individuele genen, d.w.z. spontane veranderingen als gevolg van de constante vorming van nieuwe lichaamscellen, hebben zich altijd voorgedaan in bijna elk meercellig levend wezen. Zo ontstonden bijvoorbeeld berghaasjes of ijsberen: genmutatie ontwikkelde de genexpressie van wit haar, de gemuteerde dieren bleken levensvatbaarder te zijn dan hun bruine soortgenoten in poolgebieden en heersten in deze delen van de wereld. Dergelijke processen, die zijn gebaseerd op door mutaties geïnduceerde alternerende genexpressie, duren millennia en soms miljoenen jaren voordat ze wijdverspreid worden.

Het is niet alleen de genexpressie van zijn eigen lichaam die nuttig blijkt voor de mens, maar ook die van bacteriën. Met behulp van verschillende antibiotica is het onder meer mogelijk om de bacterie in zijn genexpressie te remmen en zo vitale functies te laten uitvallen. De bacterie sterft en mensen kunnen herstellen van een bacteriële infectie.

Verder wordt momenteel onderzocht of genen die kanker veroorzaken, kunnen worden geremd in hun genexpressie, zodat mensen met een genetische aanleg voor kanker geen tumoren vormen.

Ziekten en aandoeningen

Genexpressie is een complex proces dat, zoals bijna elk genetisch proces in het lichaam, tot ziekte kan leiden. Dit geldt zowel voor de onvolledige of afwezige genexpressie als voor de volledige genexpressie van defecte genen.

Bij alle soorten erfelijke ziekten is er genexpressie van een dominant of een ziek recessief gen in verband met een even recessief gen van de gezonde ouder. Erfelijke ziekten die niet uitbreken in een ziek en een gezond gen zijn bijzonder verraderlijk, omdat beide ouders gezond zijn, maar wel drager zijn van het zieke gen. Als beide zieke genen samenkomen, is er geen genexpressie meer door een gezond en ziek gen of door het gezonde, dominante gen en breekt de erfelijke ziekte uit.

Een voorbeeld hiervan is hemofilie, die bijna uitsluitend bij mannen voorkomt. Genetisch modificerende stoffen die de genexpressie zodanig kunnen veranderen dat mensen ziek worden of sterven, worden ook als gevaarlijk beschouwd. Straling kan bijvoorbeeld de structuur van genen in elke fase van het menselijk leven veranderen, zodat genexpressie anders is dan voorheen. Dit kan leiden tot latere ontwikkeling van kanker bij volwassenen en misvormingen bij ongeboren kinderen als gevolg van onjuiste genexpressie.

Gelijkaardige effecten van defecte genexpressie als gevolg van externe, veelal chemische invloeden worden ook waargenomen bij dieren en planten, die daardoor van kleur veranderen of regeneratieve delen zoals bloemen en bladeren anders reproduceren dan voorheen.

Een verandering in genen en dus afwijkingen van de eerdere genexpressie moet ook met medicijnen worden uitgesloten; ze mogen geen zogenaamde mutagene effecten hebben op mens of dier. Het thalidomide-schandaal is in dit opzicht een negatief voorbeeld.