Hoe de DNA-sequencing van Frederick Sanger de biologie voor altijd veranderde

10

Frederick Sanger was niet alleen een biochemicus. Hij was de man die ons leerde hoe we de handleiding voor het leven moesten lezen. Geboren in Rendcombe, Engeland, in 1918, bracht hij het grootste deel van zijn carrière door bij de Medical Research Council in Cambridge. Zijn werk vulde niet alleen schoolboeken. Het legde de basis voor de moderne genetica.

De doorbraak van insuline

Vóór Sanger waren eiwitten mysteriedozen. Wetenschappers wisten dat het complexe ketens van aminozuren waren. Ze kenden de volgorde niet. Die volgorde is belangrijk. Het bepaalt hoe een eiwit vouwt en functioneert.

Sanger heeft tien jaar lang insuline gebruikt. Slechts één molecuul. In 1955 had hij de exacte sequentie van elk afzonderlijk aminozuur in kaart gebracht. Het was nauwgezet werk. Maar het bewees dat eiwitten gedefinieerde, leesbare structuren hadden. Deze techniek opende de deuren naar het begrijpen van vele andere complexe eiwitten. De wetenschappelijke gemeenschap merkte het op. Hij won in 1958 de Nobelprijs voor de Scheikunde.

De meeste mensen stoppen daar. Sanger deed dat niet.

De tweede Nobelprijs

In 1980 deed Sanger het bijna onmogelijke. Hij won een tweede Nobelprijs. Hij was pas de vierde persoon in de geschiedenis die dit bereikte. Hij deelde de eer met Paul Berg en Walter Gilbert. De prijs was voor hun werk op het gebied van nucleotidesequencing in DNA.

Concreet bepaalden ze de sequentie van nucleotiden in het DNA van een klein virus. Dit was een enorme sprong voorwaarts ten opzichte van insuline. Insuline is een eiwit. DNA is de blauwdruk. Het lezen van de blauwdruk is moeilijker. Het vereist verschillende hulpmiddelen. Sangers eerdere werk aan eiwitten gaf hem de chemische intuïtie om de genetische code te kraken.

Waarom het er vandaag toe doet

Je denkt misschien niet elke dag aan nucleotidesequenties. Maar je hebt voortdurend interactie met de resultaten van de methoden van Sanger. DNA-sequencingtechnologie is rechtstreeks voortgekomen uit zijn technieken. Tegenwoordig gebruiken we variaties op zijn methoden om volledige menselijke genomen te sequencen.

Denk eens na over deze vragen:

  • Hoe zijn we aan goedkope genetische tests gekomen? De chemie van Sanger maakte het mogelijk.
  • Welke ziekten zijn te herleiden tot specifieke genmutaties? Allemaal dankzij leesbare reeksen.
  • Waar is de moderne biotechnologie begonnen? In Cambridge, met de precieze methoden van Sanger.

Sanger stierf in 2013 in Cambridge. Zijn nalatenschap bestaat niet alleen uit prijzen. Het bevindt zich in elk laboratorium waar DNA wordt gesequenced. Het zit in de behandelingen die uit die kennis zijn afgeleid. Hij liet zien dat als je goed genoeg kijkt, het universum zijn structuur onthult.

We lezen die pagina’s nog steeds. Het verhaal is nog lang niet afgelopen.