Is een beetje straling gezond?

Afgelopen zaterdag 10 maart stond er in de wetenschapsbijlage van de nrc een artikel:  OF EEN BEETJE STRALING OOK GOED KAN ZIJN.

Het is naar aanleiding van het boek Stralingstekort - Stel dat straling eigenlijk goed voor je is (2011), wat de Nederlandse vertaling is van: Underexposed: What If Radiation Is Actually Good for You? uit 2005. (de engelse versie is niet meer leverbaar).
Er staat een bespreking van de Ned. vertaling op Wetenschap24, dus dat ga ik niet herhalen. De titel spreekt voor zich: de claim dat een lage dosis radioactiviteit goed voor je is.

In verband met mijn blog serie over DNA licht ik één passage uit het nrc artikel:

"Het betoog van Hiserodt is in het kort: ja, straling is altijd ongewenst want het kan tot kanker leiden. Maar DNA-beschadiging is sinds het bestaan van leven op aarde aan de orde van de dag en de cel beschikt over zeer effectieve DNA-reparatiemechanismen. En waar de reparatie tekortschiet, is er nog apoptose: de georganiseerde celdood en -afvoer. Niks geen kanker".

Mijn grootste bezwaar is dat 'het lichaam kan het hebben' niet hetzelfde is als 'het is gezond'. Als het gezond zou zijn, zou je leidingwater licht radioactief moeten maken, net zoals er vroeger fluor aan het drinkwater werd toegevoegd.

Ten tweede: ja, er bestaan DNA-reparatiemechanismen. Daar heb ik eerder over geblogd. Bezwaar: er bestaat genetische variatie voor die DNA-reparatie mechanismen onder mensen. Ik had al genoemd dat sommige mensen DNA-repair defecten hebben (DNA repair-deficiency disorder): Werner's syndrome, Cockayne's syndrome, Xeroderma pigmentosum. Mensen die toch al problemen hebben met DNA-repair zou ik niet een lage dosis radioactiviteit aanbevelen. Maar behalve deze extreme vormen, bestaan er meer dan 1000 genetische varianten van ruim 60 DNA-repair genen. Deze genetische variatie kan zowel positief als negatief uitpakken. Er zullen dus veel mensen in de bevolking zijn die niet ziek zijn, maar wel een minder efficient DNA-repair systeem hebben. Die mensen zullen dus meer moeite hebben met een lage dosis radioactiviteit. Daarom zou ik nog even wachten met radioactief drinkwater.

Vorige blog over DNA repair

2 maart 2012: Stabiliteit van DNA wordt schromelijk overdreven

Verder lezen: klik op label 'DNA'

Enkele verbazingwekkende feiten over zwakke plekken in DNA

Strachan, Read (2011) Human Molecular Genetics, p.412

 

Als vervolg op mijn blog Stabiliteit van DNA wordt schromelijk overdreven: even wat googlen in mijn eigen boekenkast en ik vond bovenstaand plaatje. Het geeft op een heldere manier een overzicht van de zwakke plekken van DNA (chemisch gezien).

Het plaatje laat 3 soorten chemische schade zien met 3 verschillend gekleurde pijltjes. De dikte van de pijltjes is een maat voor de frequentie van de schade. De bases hebben het kennelijk zwaarder te verduren dan de suikers (riboses). Bij de P groepen staan geen pijltjes. Je moet een chemicus zijn om precies te begrijpen wat en waarom er gebeurt, maar ook zonder chemische kennis is duidelijk dat schade aan bases de genetische informatie aantast. Of te wel: mutatie. Of: onherstelbare schade met celdood tot gevolg.

Schokkende feiten over zwakke plekken in DNA

Hier volgen enige schokkende feiten, niet geschikt voor jeugdige kijkers:

1. de-purination: in iedere menselijke cel gaan er dagelijks ongeveer 5000 Adenine of Guanine bases verloren door spontane hydrolyse van de base-suiker band.
2. de-aminiation: in iedere menselijke cel worden er dagelijks ongeveer 100 Cytosines spontaan gede-amineerd. Daardoor veranderen ze in Uracil.

Dat hebben Watson en Crick er niet bij verteld in 1953! Misschien lijken 5100 foute bases op de totale omvang van menselijk genoom (3 miljard bases) niet veel, maar dit overleeft U niet als het niet gerepareerd wordt. Dagelijks!

Evolutie heeft een uitgebreid DNA-repair systeem ontwikkeld om al die chemische zwakheden van DNA te compenseren (zie vorig blog Stabiliteit van DNA wordt schromelijk overdreven). Dat zijn enzymen die dus ook weer gecodeerd zitten in het DNA. Een organisme kan daarmee de mate van DNA repair vergroten of verkleinen. In theorie zou een organisme mutatie-vrij kunnen zijn als het heel veel tijd en energie zou stoppen in het onderhoud van zijn/haar DNA. Is dat slim? Een paar overwegingen:

1e: evolutie komt tot stilstand zonder mutatie. Een soort kan zich niet meer (genetisch) aanpassen aan de (veranderende) omgeving.
2e: stoppen met muteren is alleen slim als je 'perfect' bent (als soort). Als je nog wat verbeterpuntjes hebt (als soort) kun je beter blijven muteren om je zwakke punten weg te kunnen werken.
3e: besparen op DNA onderhoud kan op korte termijn een competitief voordeel opleveren, maar misschien niet op lange termijn

In het volgende blog een verrassende manier waarop de sterke en zwakke punten van DNA aan het licht gebracht kunnen worden.

Bron:

Tom Strachan, Andrew Read (2011) Human Molecular Genetics 4th edition, Garland Science, paperback, 781 pag. (wel wat duur, maar dan heb je ook een compleet overzicht van de menselijke genetica).

Aankondiging:

zondag 11 maart BBC2 22:00 deel 2 van de fantastische 3-delige documentaire Orbit: Earth's extraordinary journey. Over de effecten die de baan van de aarde om de zon heeft op het leven op aarde. Ik heb de eerste aflevering gezien: echt de moeite waard!

RNA ligase

'Designer enzymes',
Michael P. Robertson and William G. Scott,
Nature 16 Aug 2007

 

"The authors used their method to isolate RNA ligase enzymes, which catalyse the formation of a bond between two pieces of RNA." (klik op figuur voor vergroting)
(het artikel is gratis, even googelen op de titel.) In rood de phosphodiester binding die twee RNA fragmenten verbindt.
Dit betekent dus dat de synthese van RNA gekatalyseerd wordt door een RNA ligase enzyme.

Oorspronkelijk bericht: Potential Origin of Primordial Protein Enzymes.
(met dank aan Martin voor de link). Let vooral op het kritisch kommentaar van Robert Shapiro er onder, die uitlegt waarom het onderzoek van Seelig and Szostak niet bijdraagt aan het Origin of Life onderzoek.

Behalve RNA ligase zijn er ook DNA ligases.

Sorry, dit is even een rommelig blog, het ging me vooral om het plaatje dat niet in een comment past.