Honden en mensen hebben een lange gedeelde geschiedenis, maar hoe gelijk zijn we eigenlijk? Toen de structuur van DNA werd ontdekt en we het vermogen kregen om zowel menselijke als dierlijke genomen te sequensen, was het geen grote verrassing om te horen dat we veel gemeen hadden met onze dierenvrienden. Mens en dier delen een gigantische hoeveelheid genetisch materiaal met elkaar.
Het is begrijpelijk dat we grote hoeveelheden DNA delen met apen. Zelfs voorspelbaar. Maar de waarheid is dat we ook grote hoeveelheden DNA delen met andere niet-primaten. Het zal je misschien verbazen te weten dat honden 84% van ons DNA delen! Iets meer dan de 80% die we delen met muizen en veel minder dan de 98% die we delen met chimpansees.
Wat is DNA?
Deoxyribonucleïnezuur (DNA) is een organisch molecuul dat in de kern van cellen wordt aangetroffen. Het bevat de genetische instructies voor alle levende organismen. DNA is het molecuul dat codeert voor genetische informatie in cellen en bestaat uit adenine, cytosine, thymine en guanine. DNA-moleculen zijn zeer stabiel omdat ze bestaan uit twee complementaire strengen die een dubbele helix vormen. Tijdens celdeling dupliceert DNA zichzelf en creëert het eiwitten, die essentieel zijn voor veel fysieke functies.
Wat is een genoom?
Genomen zijn DNA-sequenties die alle genetische instructies bevatten die nodig zijn om levende wezens te bouwen en te onderhouden, inclusief de mens. Het genoom is de complete set genen die in een organisme aanwezig is. Het bevat alle erfelijke eigenschappen en bepaalt welke fysieke en gedragskenmerken een organisme zal hebben. Ongeveer 20.000 genen vormen een genoom, dat bestaat uit DNA-sequenties die coderen voor eiwitten.
Wat is DNA-sequencing?
Nucleotiden zijn organische moleculen die de structuren vormen voor genen en eiwitten. DNA-sequencing is een techniek om de volgorde van nucleotiden in een DNA-molecuul te bepalen. Om dit te doen, wordt een DNA-molecuul in kleinere stukjes gesneden en vervolgens gebruikt als een sjabloon voor een bepaalde RNA-streng die is gekopieerd van de bijpassende complementaire streng van het DNA. Dit RNA kan dan overeenkomen met elk stukje DNA en kan langzaam letter voor letter worden afgelezen.
Hoe weten we welk percentage DNA twee soorten delen?
De meest nauwkeurige manier om precies te bepalen welk percentage DNA door twee soorten wordt gedeeld, is door hun volledige DNA-sequenties (of genomen) met elkaar te vergelijken. Het bepalen van de volledige DNA-sequentie van een dier is echter een moeilijke taak die veel tijd en moeite kost. Om dit te kunnen doen, is veel apparatuur, middelen en geld nodig.
Wanneer werd het menselijk genoom gesequenced?
In 2001 werd na tien jaar onderzoek voor het eerst een volledig menselijk genoom gepubliceerd. Hoewel genetische technologieën sindsdien veel goedkoper, sneller en beter zijn geworden, blijft het sequencen van het DNA van een soort nog steeds een uitdaging. Elk jaar worden nieuwe dierlijke genomen bestudeerd, gesequenced en toegevoegd aan onze kennis van het leven op deze planeet.
Wanneer werd het hondengenoom gesequenced?
Het hondengenoom werd voor het eerst gesequenced in 2005 – het specifieke dier dat werd gekozen was een rasechte vrouwelijke bokser genaamd Tasha. Over het algemeen kan het hondengenoom worden gezien als een blauwdruk voor het opbouwen van het genetische materiaal van de hond – alle eigenschappen en gedragingen die een hond vertoont, worden bepaald door de volgorde en inhoud van zijn genen. Het in kaart brengen van het hondengenoom in 2005 was een mijlpaal in het begrijpen van de biologie van dit dier, omdat het inzicht verschafte in zijn evolutionaire geschiedenis en zijn relatie met mensen.
Heb je een heel genoom nodig om te begrijpen hoe verwant twee dieren zijn?
Je hoeft niet het hele genoom van twee wezens te hebben gesequenced om een algemeen idee te krijgen van hoe verwant ze zijn. In feite waren wetenschappers al bezig voorspellingen te doen over hoe nauw mensen verwant waren met andere dieren, lang voordat er zelfs maar een sequentie van het genoom was vastgesteld. Dit komt omdat het mogelijk is om in te schatten hoe vergelijkbaar het DNA van de twee soorten is zonder zelfs de volledige sequentie van hun DNA te kennen.
Waarom vergelijken wetenschappers de genomen van verschillende soorten?
Wetenschappers vergelijken vaak genomen van verschillende soorten om te bepalen of er een gemeenschappelijke voorouder is, of dat de ene soort genetisch dichter bij de andere staat. Een vergelijking tussen mensen en Neanderthalers kan bijvoorbeeld op zijn plaats zijn, omdat wordt verondersteld dat mensen afstammen van Neanderthalers. Wetenschappers gebruiken de vergelijking om afkomst en evolutie af te leiden. Het bestuderen van genomen kan onderzoekers helpen begrijpen hoe genen eigenschappen beïnvloeden. Door menselijke genen te vergelijken met vergelijkbare dierlijke genen, kan hun functie worden bepaald. We kunnen deze informatie vervolgens gebruiken om meer te weten te komen over ziekten bij die soort en ook bij mensen.
Wat leren overeenkomsten en verschillen in DNA ons?
We kunnen ook leren over evolutie door de overeenkomsten of verschillen in DNA tussen soorten te onderzoeken en daardoor kunnen we zien welke genen hetzelfde blijven en welke in de loop van de tijd veranderen. Het vergelijken van DNA vertelt ons over de evolutie van onze soort. Naarmate levensvormen evolueren, verandert hun DNA. Mutaties, die optreden wanneer DNA repliceert, veroorzaken deze veranderingen. Een overeenkomst kan wijzen op een nauwe verwantschap tussen twee organismen en kan ons ook vertellen of twee organismen een gemeenschappelijke voorouder hebben.
Wat hebben we geleerd over honden en mensen door DNA-onderzoek?
Honden en mensen delen 84% van hun DNA, wat honden ideale dieren maakt voor het bestuderen van menselijke ziekteprocessen. Onderzoekers zijn vooral geïnteresseerd in ziekten die zowel honden als mensen treffen – mensen en hun hondenvrienden worden beide getroffen door retinale aandoeningen, cataracten en retinitis pigmentosa. Wetenschappers bestuderen en onderzoeken behandelingen voor deze ziekten bij honden in de hoop dat ze ook gunstig zullen zijn voor mensen.
Honden worden ook bestudeerd en behandeld voor kanker, epilepsie en allergieën, om een meer succesvolle behandeling voor mensen te ontwikkelen. Het is interessant om op te merken dat meer dan 58% van de genetische ziekten bij honden directe equivalenten zijn van menselijke ziekten die worden veroorzaakt door mutaties in dezelfde genen.
Wat zijn enkele van de genen die honden en mensen delen?
Twee gevallen van domesticatie van honden vonden plaats tussen 10.000 en 30.000 jaar geleden toen mensen wolven temden en ze veranderden in honden van verschillende rassen, waardoor degenen met de hoogste graad van socialiteit behouden bleven voor verdere fokkerij. We weten nu dat sommige van de genen die verband houden met sociaal gedrag worden gedeeld door honden en mensen en door de studie van hondenmodellen hopen wetenschappers een beter begrip te krijgen van bepaalde sociale stoornissen bij mensen.
Zijn katten of honden nauwer verwant aan mensen?
In beide gevallen hebben deze wezens een hoog niveau van intelligentie ontwikkeld waardoor ze eeuwenlang naast mensen hebben kunnen leven. Hoewel je misschien denkt dat honden qua evolutie dichter bij de mens staan, blijkt dat katten 90,2% van ons DNA delen. Hoewel je misschien het gevoel hebt dat honden ons beter begrijpen, zijn het katten die, verrassend genoeg, genetisch dichter bij ons staan.
Met welke soorten delen we het meeste DNA?
Onze naaste verwanten zijn de mensapen van de familie Hominidae. Orang-oetans, chimpansees, gorilla’s en bonobo’s behoren tot deze familie. Mensen delen 98,8% van hun DNA met bonobo’s en chimpansees, terwijl gorilla’s en mensen 98,4% van hetzelfde DNA hebben. De verschillen in DNA nemen echter toe als we beginnen te kijken naar apen die niet inheems zijn in Afrika. Zo is slechts 96,9% van het DNA bij mensen en orang-oetans hetzelfde. Als naaste verwanten van mensen zijn chimpansees en bonobo’s uitgebreid bestudeerd in verschillende onderzoek omgevingen.
Conclusie
Concluderend, dierlijk DNA-onderzoek is een opkomend veld dat ongelooflijk inzicht zal bieden in de evolutie van het leven op deze planeet. Als u zich dicht bij uw hond voelt, is dat geen verrassing! Honden en mensachtigen zijn al millennia samen geëvolueerd en je deelt maar liefst 84% van je DNA met je huisdier. Honden doen al zoveel voor ons, en nu geeft de sequentiëring van honden-DNA wetenschappers nieuwe perspectieven op onderzoek naar ziekte, genomica, genetica en evolutie.
