De complexiteit van het leven in kaart brengen

Prof.dr. Bert Poolman
Hoogleraar Biochemie
Rijksuniversiteit Groningen

1. Wat is de belangrijkste wetenschappelijke ontwikkeling in uw vakgebied?

De vooruitgang in de moleculaire levenswetenschappen is spectaculair en mogelijk gemaakt door tal van technologische ontwikkelingen. De snelheid waar mee DNA kan worden afgelezen is meer dan 10 ordegroottes toegenomen in de afgelopen 10 jaar; de prijs is navenant gedaald en deze ontwikkeling zet zich nog steeds voort. Iets vergelijkbaars geldt voor het synthetiseren van DNA, het analyseren van DNA en eiwitstructuren met computationele technieken, de nauwkeurigheid waarmee individuele moleculen kunnen worden waargenomen en gemanipuleerd, de gevoeligheid waarmee moleculen kunnen worden gedetecteerd en gekwantificeerd. Door dit alles is het mogelijk steeds complexere systemen te bestuderen, te begrijpen en uiteindelijk bij te sturen. Dus moleculen kunnen niet alleen in isolatie maar ook in de context van de cel of celorganel worden bestudeerd. De complexiteit van het leven zit niet zozeer in het aantal genen van een organisme (de mens heeft maar vijf maal meer genen dan een gemiddelde bacterie en minder genen dan veel planten) maar in het groot aantal interacties dat eiwitten en andere moleculen in de cel met elkaar kunnen aangaan. Deze complexiteit, die nog verre van begrepen is, wordt steeds beter (niet alleen kwalitatief maar ook kwantitatief) in kaart gebracht.

2. Op welke wetenschappelijke doorbraak hoopt u?

Het maken van nieuw leven vanuit afzonderlijk componenten zou een enorme doorbraak betekenen. Met het ontrafelen van de details van het leven wordt gedoeld op de systeembiologie. Het gebruiken van deze kennis om cellulaire systemen te bouwen of te verbouwen om daarmee tot een hogere mate van begrip te komen (en toepassingen mogelijk te maken) is het werkveld van de synthetische biologie. Beïnvloeden van levende systemen is veelal nog gebaseerd op ‘trial-and-error’ en de verwachting is dat wij in de komende decennia meer gericht veranderingen kunnen aanbrengen. Of het gaat om het bijsturen van een of enkele enzymen (‘protein engineering’) of complete metabole reactiepaden (‘synthetische biologie’), ontwerpen en modelleren van eiwitten en processen zullen een steeds prominentere plaats innemen in het onderzoek. Op termijn zal het mogelijk worden nieuwe levende systemen van de grond af op te bouwen, wat resulteert in een beter begrip van het leven en ongekende toepassingsmogelijkheden.

3. Wat is de waarde van uw vakgebied voor de samenleving?

De ontwikkelingen in de moleculaire levenswetenschappen, (bio)chemie, (bio)fysica en computerwetenschappen zullen bijdragen aan een verdere verbetering van de gezondheid, voedsel- en energievoorziening, het milieu en de ontwikkeling van meer duurzame productiemethoden. Het potentieel aan mogelijkheden is enorm, helaas blijven de investeringen van overheid en industrie en de interesse van scholieren/studenten voor de bètawereld achter bij de kansen die worden geboden. Het vergaren van wetenschappelijk kennis en parallel daaraan het opleiden van gekwalificeerde academici is naar mijn mening van onschatbare waarde voor de maatschappij. De Westerse samenleving is gefundeerd op wetenschappelijk kennis en cultuur, waarvan de materiele impact niet altijd gemakkelijk is te meten en vaak veel later zichtbaar wordt. De enorm toegenomen levensverwachting in de Westerse wereld heeft zijn wortels in fundamenteel wetenschappelijk onderzoek. Hetzelfde geldt voor de revolutie in de informatietechnologie en de ontwikkelingen in het materialenonderzoek (schaalverkleining, slimme en duurzame materialen etc). Ongebonden, fundamenteel onderzoek is op termijn de belangrijkste investering van een samenleving.


Andere bijdragen in Biologie, DNA, Leven maken