Delen mensen en bananen echt 50 procent van hetzelfde DNA?

““

Ja, die rechts is een vrucht; en de linker is een dier. Maar we hebben wel wat gemeenschappelijk DNA. HowStuffWorks

Tijdens een feestje, een trivia-avond of zelfs in een “Dude Perfect”-video, heb je misschien wel eens het leuke weetje gehoord dat mensen en bananen 50 (of 60) procent van hetzelfde DNA delen. Huh? Er lijkt een groot verschil te zijn tussen een mens en een stuk geel fruit, te beginnen met het feit dat de een een dier is en de ander een plant! Eigenlijk zit er wel wat waarheid in die opzienbarende statistiek, maar het is niet de hele waarheid.

Dit stukje informatie is waarschijnlijk afkomstig van een programma van het National Human Genome Research Institute uit 2013, hoewel soortgelijke gegevens ook elders kunnen zijn gebruikt. Deze specifieke inspanning werd geleid door genetica-expert Dr. Lawrence Brody, maar in een ongebruikelijke wending, zegt Brody dat het experiment niet werd gepubliceerd, zoals het meeste wetenschappelijk onderzoek is. In plaats daarvan werd het gegenereerd om te worden opgenomen als onderdeel van een educatieve Smithsonian Museum of Natural History video genaamd “The Animated Genome.” In die video wordt opgemerkt dat het DNA van een mens en een banaan “voor 41 procent overeenkomt.”

Om te weten te komen hoe deze overeenkomst is vastgesteld, spraken we met Dr. Brody zelf. “

Mens vs. Banaan

Eerst is het belangrijk om het verschil tussen DNA en eiwitproducten te begrijpen. Brody zegt dat je dit gemakkelijk kunt doen door DNA te zien als de blauwdruk van een huis, en eiwitproducten als het huis zelf, omdat alle informatie zich daarin bevindt. Zie menselijk DNA als de blauwdruk van een ranch-huis en bananen-DNA als dat van een huis in koloniale stijl. In elk huis zijn een heleboel dingen gelijk (sanitair, badkamers, keuken) maar de eindproducten zijn allebei heel verschillend. Dat is hoe het werkt bij mensen tegenover zo ongeveer al het andere, van bananen tot chimpansees.

Het tweede dat je in gedachten moet houden is dat genen, de delen van het DNA die coderen voor deze eiwitten, slechts 2 procent van je DNA uitmaken.

Voor dit specifieke experiment keken de wetenschappers eerst naar de sequenties van de genen in een typisch bananengenoom. “Vervolgens gebruikten we deze DNA-sequenties om de aminozuursequentie te voorspellen van alle eiwitten die op basis van deze genen zouden worden gemaakt”, aldus Brody, die opmerkt dat de eiwitsequenties in een bestand werden geplaatst. “Vervolgens deden we hetzelfde proces voor alle menselijke genen.”

De wetenschappers vergeleken vervolgens de eiwitvolgorde van elk bananengen met elk menselijk gen. “Het programma vergelijkt hoe sterk de sequentie van de bananengenen overeenkomt met die van elk menselijk gen,” zegt hij, waarbij hij opmerkt dat de mate van overeenkomst kan variëren van 0 tot 100 procent. “Het programma behield alle overeenkomsten die meer gelijkenis vertoonden dan men op grond van toeval zou verwachten. Het programma ging hiermee door, gen voor gen.

In totaal werden meer dan 4 miljoen vergelijkingen gemaakt, wat resulteerde in ongeveer 7.000 beste “hits” tussen de twee genomen. Vervolgens werd de procentuele gelijkenis voor elk van die hits gemiddeld. “Dit leverde ons een resultaat op van ongeveer 40 procent,” zegt hij. “Dit is de gemiddelde overeenkomst tussen eiwitten (genproducten), niet tussen genen.” Genproducten of eiwitten zijn het biochemische materiaal dat ontstaat als een gen functioneel wordt. “Natuurlijk zijn er heel veel genen in ons genoom die geen herkenbare tegenhanger hebben in het bananengenoom en vice versa.”

Als dat wat moeilijk te verkauwen en te slikken is, volgt hier een vereenvoudigde uitsplitsing. Ze namen alle genen van de banaan en vergeleken die een voor een met menselijke genen. Daaruit trokken ze een graad van overeenkomst (als de banaan het gen had en de mens niet, werd dat niet meegeteld). Ongeveer 60 procent van onze genen heeft een herkenbare tegenhanger in het bananengenoom! “Van die 60 procent zijn de eiwitten die ze coderen ruwweg voor 40 procent identiek als we de aminozuurvolgorde van het menselijke eiwit vergelijken met het equivalent in de banaan,” voegt Brody toe.

Het lijkt misschien schokkend dat zoveel genen overeenkomen in twee zo enorm verschillende dingen als mens en banaan. Maar eigenlijk is dat niet zo. “Als je nadenkt over wat wij doen om te leven en wat een banaan doet, zijn er veel dingen die we op dezelfde manier doen, zoals zuurstof verbruiken. Veel van die genen zijn gewoon fundamenteel voor het leven,” zegt Brody.

We zijn allemaal familie

Dus, als mensen het percentage herhalen als zijnde “een gelijkenis van DNA,” eigenlijk waar het onderzoek naar keek was de gelijkenis van genproducten. “Het is een vrij kleine fout,” stelt Dr. Brody gerust. “De kern die je mee naar huis zou nemen is dat we iets gemeen hebben met een banaan en een aardappel en een dennenboom. Dat deel is waar. Het fijne punt over de genproducten of het DNA, het is gemakkelijk om te zien hoe dat vertaald zou worden.”

Dus, als een wetenschapper naar de DNA-sequentie van een banaan keek en het vergeleek met het DNA van een mens, zou het niet overeenkomen. “Je deelt 50 procent van je DNA met elk van je ouders. Maar met bananen delen we ongeveer 50 procent van onze genen, wat maar ongeveer 1 procent van ons DNA blijkt te zijn,” e-mailt Mike Francis, een Ph.D. student bio-informatica aan de Universiteit van Georgia.

Zoals we al eerder zeiden, maken genen maar 2 procent uit van je DNA. Waar bestaat die andere 98 procent dan uit? Acht procent van de rest van je DNA reguleert genen (of een gen aan of uit moet staan). De andere 90 procent lijkt onbekende functies te hebben of functies die door de evolutie verloren zijn gegaan. “Deze onbekende delen van het DNA werden vroeger gewoonlijk ‘junk DNA’ genoemd, omdat men dacht dat het niets deed. Ik aarzel om de term ‘junk DNA’ te gebruiken, omdat het lijkt alsof we elk jaar beseffen dat meer van deze ‘junk’ in feite functioneel is,” zegt Francis.

Mensen delen niet alleen een hoog percentage DNA met bananen – we delen ook 85 procent DNA met een muis en 61 procent met een fruitvlieg. “Het opmerkelijke is dat we, ondanks dat we heel ver uit elkaar liggen in evolutionaire tijd, toch een gemeenschappelijke signatuur kunnen vinden in het genoom van een gemeenschappelijke voorouder,” zegt Brody. “Die zijn bewaard gebleven omdat het genoom van een organisme dat miljarden jaren geleden leefde, genen bevatte die de cellen hielpen leven en zich voortplanten. Diezelfde genen zijn bewaard gebleven in ons en in planten.”

Francis voegt eraan toe dat mensen waarschijnlijk ook ongeveer 1 procent van hun DNA delen met andere vruchten. “Dat komt omdat al het leven dat op aarde bestaat, is geëvolueerd uit één enkele cel die ongeveer 1,6 miljard jaar geleden is ontstaan,” zegt hij. “In zekere zin zijn we allemaal familie!”