Terugrekenen naar oude genomen van 3,5 miljard (?) jaar geleden (afb: Georgia Tech)

Als je wilt weten van welke genetische voorlopers je of een muis, hagedis afkomstig bent/is, dan zou je dat met behulp van een computer en heel wat aannames miljoenen jaren kunnen terugrekenen. Dat heet voorouderlijke sequentie- of DNA-reconstructie. De vraag is natuurlijk of dat een leuk tijdverdrijf is of echte wetenschap. Onze voorlopers zijn er niet meer om de uitkomsten te controleren. Onderzoekers van het technologisch instituut van de Amerikaanse staat Georgia hebben nu aan de hand van een snelle evolutie bij micro-organismen vastgesteld dat die terugrekenalgoritmes prima werk afleveren.
Er huizen delen van een uitgestorven apensoort in je, samen met wat hagedissengenen, genen van kwallen en nog zo wat (on)gediertelijke genen. Je DNA is opgebouwd uit voorouderlijke genen. Al zo’n jaar of twintig gebruiken onderzoekers algoritmes om de DNA-samenstelling van onze voorouders te kunnen berekenen.

Vroeger was papier geduldig, maar de computer is dat natuurlijk net zo. Je kunt dat rekentuig laten rekenen tot in het oneindige, maar de vraag is natuurlijk of daar iets uitkomt waar je iets aan hebt. Dus gingen onderzoekers rond  Eric Gaucher van Georgia Tech op zoek naar een manier om die uitkomsten te controleren. Met behulp van micro-organismen bouwden ze een breed netwerk aan genetisch afwijkende bacteriën en keken vervolgens hoe goed die voorouderlijke DNA-reconstructie het doet. Daar heb je geen tijdmachine voor nodig.

98% nauwkeurig

“De meeste algoritmes deden het prima met een nauwkeurigheid van 98%”, zegt Gaucher. Het bepalen van de eiwitten die die berekende genomen zouden moeten produceren was bijna volmaakt. Gaucher: “Met de hulp van voorouderlijke DNA-reconstructie kunnen we nu oude genen in het lab nabouwen, die coderen voor oude eiwitten. Dat kunnen we nu met vertrouwen doen.”

Het verhaal gaat natuurlijk over de levensstamboom. Bovenaan, in het nu, vind je veel takken, die bij elkaar komen en weer. Uitendelijk is er dan een oerorganisme (de stam), het begin van het leven. Er zijn ook dode takken. Met de terugrekenmethode zouden ook de genomen van uitgestorven diersoorten kunnen worden berekend.
Als alles klopt krijgen onderzoekers nu een prachtig beeld hoe evolutie werkt. Heel lang gebeurt er niets en dan ineens barst het van de veranderingen. Na een tijdje stabiliseren de zaken zich dan weer. Gaucher: “Je krijgt deze snelle evolutie waar veel wel blijkt te werken en ook veel niet en de zaken die wel werken handhaven zich een tijdje, waarin niet verandert.” Ik ben benieuwd welk oer-organisme er uit dat rekenwerk komt of wreekt die 2% zich daar?

Bron: Science Daily