Het DNA van twee mensen is nooit precies hetzelfde en kleine genetische verschillen kunnen grote invloed hebben. Een voorbeeld: Zuid-Europeanen kunnen vaak geen melk verdragen, en Noord-Europeanen wel. Dit zit ‘m slechts in één letter van ons DNA. Die éne letter verschil maakt dat Noord-Europese volwassenen lactase aanmaken dat melk in de maag kan afbreken, terwijl mensen in Zuid-Europa dat alleen als baby kunnen. Huidig onderzoek leidt tot verrassende èn belangrijke nieuwe resultaten over genetische variatie.

Genetische variatie is zo belangrijk dat er een heel vakgebied aan is gewijd: de populatiegenetica. Tot voor kort was populatiegenetica vooral een heel theoretisch vakgebied met veel wiskundige modellen en weinig empirische gegevens, maar in de afgelopen tien jaar is dat volledig veranderd. Dat komt vooral door de vele genoomprojecten. Een genoomproject heeft tot doel het genoom (de volledige erfelijke opmaak van een individu) van een organisme in kaart te brengen. Inmiddels zijn er gepubliceerde genomen van meer dan duizend verschillende soorten organismen en soms van meerdere individuen per soort. Malaria, maïs, mens, cavia, koe, kip en vogelbekdier: allemaal hebben ze een genoomproject.

Genoomprojecten zijn vooral interessant omdat we zoveel nieuws leren over genetische variatie tussen cellen, individuen of hele populaties. Zoals bekend krijgen we ons DNA van onze ouders, de helft van vader, de andere helft van moeder. Elk gen hebben we twee keer en varianten in genen worden allelen genoemd. Een schoolvoorbeeld zijn de bloedgroepen van de mens, waar allelen A, B en 0 voorkomen. Ieder van ons draagt twee van deze allelen, bijvoorbeeld B en 0 (bloedgroep B), of twee keer A (bloedgroep A), etc.

Onlangs ontdekten biologen een verrassend en onverwacht genetisch verschil tussen Tibetanen en Chinezen. Tibetanen staan genetisch gezien heel dichtbij de Chinezen; dat wil zeggen dat dezelfde allelen ongeveer even vaak in beide bevolkingsgroepen voorkomen. Van de 20.000 genen die werden onderzocht, viel één gen op. Tibetanen hadden voor dit gen bijna allemaal een ander allel dan de Chinezen. Dit verschil in genetische opmaak, zo redeneren de wetenschappers, zou wel eens kunnen verklaren waarom Tibetanen ook op 4500 meter gezond blijven. Vóórdat dit Tibetaanse genoomproject werd uitgevoerd had niemand ooit gedacht dat dit al bekende gen zo’n belangrijke rol zou kunnen vervullen.

Misschien wel het interessantste voorbeeld van genetische variatie dat op dit moment intensief wordt onderzocht, is de genetische variatie tussen kankercellen. Het DNA in kankercellen is veel minder stabiel dan in gezonde cellen. Hele stukken DNA, inclusief de genen, verdwijnen tijdens de ontwikkeling van een kankercel. Bovendien vinden er in kankercellen veel meer mutaties plaats, waardoor twee kankercellen, ook binnen één tumor, genetisch van elkaar kunnen verschillen.

Populatiegenetici hadden al lang geleden voorspeld dat genetisch variabele tumoren, met tumorcellen die meer van elkaar verschillen, zich waarschijnlijk sneller kunnen aanpassen aan een nieuwe omgeving, bijvoorbeeld op andere plekken in het lichaam. Ze kunnen dus beter uitzaaien. Omdat het tegenwoordig niet zo moeilijk meer is genetische variatie in kaart te brengen, is recent inderdaad bewijs gevonden dat genetisch variabele tumoren gevaarlijker zijn dan homogene tumoren. Diagnose van deze verschillen zou je kunnen gebruiken bij het herkennen van de ernst van de kanker. Een voorbode voor therapie op maat.

Dankzij de explosie van de hoeveelheid genoomprojecten leren we meer over genetische variatie dan we ooit voor mogelijk hielden en dat leidt voortdurend tot nieuwe ontdekkingen. Soms zelfs tot ontdekkingen van levensbelang. Het is een spannende tijd voor de populatiegenetica.

(Foto door Jan Reurink)