De functie van allelen op DNA in de genetica

Als men het heeft over de informatie op een gen dan heeft men het eigenlijk over de allelen. Allelen zijn pakketjes informatie die in tweevoud voorkomen op genen. De helft van de informatie komt bij de vader vandaan en de helft bij de moeder. Een allel heeft als functie om een gen te vertellen hoe deze zich moet manifesteren in een organisme. Afhankelijk van de combinatie zal het ene of het andere pakketje tot uiting komen en als ze identiek zijn beide. Een allel wordt ook wel vergeleken met een boek waar je alle informatie in kan vinden. Een gen zou dan de boekenplank zijn waar de gedetailleerde informatie op te vinden is.

• Wat zijn allelen?
• De locus
• Dominante en recessieve genen
• Intermediaire genen
• De wetenschap
• Gregor Mendel, de vader van de genetica

Wat zijn allelen?

Een allel is een stukje informatie dat in tweevoud voorkomt op een gen dat bepaalt welke eigenschap zich zal gaan tonen in een organisme. Dit heeft zowel betrekking op het uiterlijk (ook wel het fenotype genoemd) als op alles wat we niet van buiten kunnen zien (ook wel genotype genoemd). Een gen kan meerdere allelen hebben met verschillende soorten informatie over bijvoorbeeld oogkleuren. Afhankelijk van dominantie wordt uiteindelijk bepaald welk pakketje informatie zich zal gaan uiten. Allelen komen voor 50% bij de vader vandaan en 50% van de moeder.

De locus

Elk organisme heeft een gelijkwaardige set genen ongeacht de ouders. Zo heeft elk wezen genen voor kleuren, karakter, aanleg enzovoorts. Deze genen liggen altijd op dezelfde plek bij elk organisme. Zo’n plek wordt ook wel ‘locus’ genoemd, dit is 'locatie' in het Grieks. Een locus is dus een locatie van een gen, een allel of een set genen, een beetje zoals jouw woonplaats jouw 'locus' zou kunnen zijn. Als men het dus over een locus heeft gaat het over een bepaalde locatie op een gen.

Locus benamingen

Elke locus heeft zijn eigen benaming. Zo is het tijdens een gesprek snel duidelijk over welk gen of allel men het heeft. Er zijn enorm veel genen en de wetenschappelijke benamingen liegen er niet om, gelukkig zijn er voor de meer bekende genen ook wat makkelijkere namen bedacht. Een aantal voorbeelden:

• E-locus, extensie-gen dat bepaalt of een haarkleur rood of zwart is als basis. Wetenschappelijke naam: (MC1R)
• B-locus, verdunning (vervaging) van zwart naar bruin bij o.a. honden. Wetenschappelijke naam: (TYRP1)
• D-locus, verdunt (vervaagt) alle kleuren bij o.a. honden. Wetenschappelijke naam: (H847)

Dominante en recessieve genen

Hoe een gen zich manifesteert is sterk afhankelijk van de dominantie van de genen. Bijvoorbeeld oogkleuren bij mensen. Het is inmiddels bekend dat er meerdere genen van invloed zijn op de oogkleur van de mens en elk gen dat zich met deze oogkleur bemoeit heeft een vaste locatie ofwel locus, maar voor dit voorbeeld gaan we even uit van het oude schoolvoorbeeld dat één gen de kleur bepaalt. Maar wat bepaalt nou welke kleur zichtbaar wordt? Dat is waar de allelen om de hoek komen kijken. Allelen liggen dus op een gen voor bijvoorbeeld kleur, afhankelijk van of deze ‘aan’- of ‘uit’staan zullen ze zichtbaar zijn of niet. Sommige genen zullen altijd zichtbaar zijn indien aanwezig, zoals het gen voor bruin dat dominant is over blauw. Dit betekent dat als er al één allel voor bruin aanwezig is (ook wel heterozygoot, oftewel één van elk, genoemd) deze kleur zichtbaar zal zijn en dat blauw wegvalt. Pas als er twee blauwe genen aanwezig zijn (ook wel homozygoot, oftewel twee gelijken, genoemd) zal de blauwe kleur zichtbaar zijn.

Intermediaire genen

Intermediaire genen komen minder vaak voor en dit is ook een term die je niet vaak terugziet binnen de genetica. Een intermediair gen is een gen met twee allelen die beiden ofwel dominant ofwel recessief zijn en beiden ook tot uiting komen d.m.v. menging. Ook hier weer een schoolvoorbeeld, voor tulpen. Volgens de theorie voor intermediaire genen zou je bijvoorbeeld een rode tulp met een witte tulp kunnen kruisen om een roze tulp te krijgen, of een rode tulp met witte strepen etc. Op dit gen staat dan één allel met informatie van de witte tulp en één allel met informatie van de rode tulp. Omdat geen van beide genen dominant of recessief aan elkaar is worden beide kleuren gemengd.

De wetenschap

Maar hoe wordt nu bepaald welke gegevens een allel bevat? Een gen bevat altijd minstens twee allelen waarvan één van de vader en één van de moeder. Deze kunnen dus homozygoot of heterozygoot zijn. Het verschil wordt veroorzaakt door variatie in de nucleotidevolgorde van een allel. Neucleotiden zijn bouwstenen, ofwel moleculen van DNA en RNA waarbij DNA al onze genetische gegevens bevat en RNA de helft van de trap van de helix is en onderdeel is van de celdeling. De erfelijke informatie ligt besloten in de volgorde van de moleculen. De informatie die deze twee allelen bevatten wordt geactiveerd in het gen afhankelijk van de dominantie van de allelen.

Gregor Mendel, de vader van de genetica

Gregor mendel leefde in de 19e eeuw in Moravië, tegenwoordig Tsjechië. Mendel staat bekend om zijn tests met erwtenplanten en d.m.v. een kweekproef stelde hij een theorie op over hoe bepaalde eigenschappen zich bij het overerven manifesteerden in de nieuwe plant. Hij ging ervan uit dat geslachtscellen een vast pakket informatie bevatten die niet kon veranderen. Deze pakketten, weten we nu, zijn de allelen. In combinatie met een ander pakketje informatie van de tweede plant waar mee gekruist werd zouden dan de dominante kenmerken moeten overheersen over de recessieve kenmerken.

Mendel kweekte jarenlang erwtenplanten in het klooster waar hij verbleef. Hij hield nauwkeurig bij welke plant welke was en met welke deze gekruist was door zelf met een penseel de bloemen te bestuiven en vervolgens de meeldraden weg te knippen zodat ongewenste bestuiving niet mogelijk was. Helaas was er weinig interesse in de uitslag van zijn onderzoeken en is er jaren lang geen waarde aan gehecht tot in 1900 zijn werk werd herontdekt door Hugo de Vries, Carl Correns en Erich von Tschermak. Sindsdien is de naam Mendel een begrip in de biologie. Op het moment dat een gen zich manifesteert op de manier waarop Mendel dit omschreven heeft dan heeft men het over het 'Mendeliaanse overerving'.

Lees verder

• De relatie tussen chromosomen, celkern, DNA en genen
• Uitleg & voorbeeld dominante, recessieve en incomplete genen
• Wat is genetica? De basis van het DNA uitgelegd
• Wat is het verschil tussen homozygoot en heterozygoot?
• Wat zijn genen en wat is nou DNA? Dieper de genetica in