Het beste idee van 2014: De programmeertaal van het leven is uitgebreid

Vandaag is het boek Het beste idee van 2014 verschenen: meer dan honderd wetenschappers, kunstenaars, denkers en ondernemers schrijven over hun beste idee.

Voor dit boek heb ik het volgende mini-essay geschreven:

De programmeertaal van het leven is uitgebreid

DNA is de software van al het leven op aarde. Verander het DNA en je verandert de alg, de bacterie of de mens. DNA is een wenteltrapmolecuul dat bestaat uit slechts vier basismoleculen, aangegeven met de letters A, C, G en T. De gehele erfelijke code van een levensvorm bestaat uit een lang gerekte keten van A-tjes, C-tjes, T-tjes en G-tjes.

Een genetisch gemodificeerde tomaat heeft een iets andere erfelijke code dan een niet-gemodificeerde tomaat, maar zijn code bestaat uit dezelfde basisletters. Is het DNA-molecuul dan zo speciaal? Moet alle leven geschreven worden in vier basisletters?

Het antwoord is nee. In mei van dit jaar lieten Amerikaanse wetenschappers voor het eerst zien dat het mogelijk is het DNA-alfabet uit te breiden met twee nieuwe moleculen, aangegeven met de letters X en Y. Na twintig jaar proberen was het eindelijk gelukt. Een eenvoudige bacterie bleek de nieuwe letters in te bouwen in zijn DNA en ze over te dragen aan zijn nakomelingen. Voor het eerst hebben wetenschappers niet zomaar een nieuw stukje code voor het leven geschreven (zoals bij genetische modificatie), nee, ze hebben de programmeertaal van het leven zelf uitgebreid.

Voorlopig doen X en Y in de bacterie nog niet mee in het maken van eiwitten, zoals de ‘natuurlijke’ genen wel doen. Die eiwitten zijn de werkpaarden in elke biologische cel. Toch lijkt het een kwestie van tijd voordat de uitgebreidere programmeertaal van het leven organismen in staat stelt eiwitten te maken die niet van nature voorkomen. En wie wat wat er dan allemaal mogelijk is. Nieuwe medicijnen en materialen? Sterkere en slimmere organismen?

Het uitbreiden van de programmeertaal van het leven past in een wetenschappelijke trend waarin de verschillen tussen wat levend is en wat niet levend steeds kleiner worden. Genetica-pionier Craig Venter experimenteert al met het idee van een DNA-faxmachine: ontrafel het DNA van een organisme op aarde; stuur de DNA-code bijvoorbeeld naar Mars en laat daar een DNA-bouwmachine het organisme in elkaar zetten. Zo hoeven levensvormen geen lange, dure en gevaarlijke ruimtereizen te maken.

Ook het onderscheid tussen wat ‘natuurlijk’ is en wat ‘onnatuurlijk’ gaat verdwijnen. Je hebt dingen die kunnen volgens de ons bekende natuurwetten maar die de natuur zelf niet doet (bijvoorbeeld IVF), en je hebt dingen die niet kunnen volgens de natuurwetten (tijdreizen). Alles wat kan volgens de natuurwetten kan, zouden we eigenlijk ook ‘natuurlijk’ moeten noemen. De mens helpt het universum een handje bij de exploratie van alle mogelijke toestanden die de wetten van het universum toestaan.