Genexpressie zit toch weer anders in elkaar dan gedacht

DNA, histonen en de methylering

DNA, histonen en de methylering (afb: NRC H)

De genen die coderen voor de eiwitten MLL3 en MLL4 in zoogdieren en Trr in fuitvliegjes werden zowel in verband gebracht met genexpressie (welk gen is hoe actief) en kanker. Onderzoekers van de Northwestern-universiteit in de VS hebben nu ontdekt dat die eiwitten helemaal niet zo belangrijk zijn voor de genexpressie. Zonder die genen maken zoogdieren en fruitvliegjes het echter niet lang. Een en ander heeft dan weer belang voor de ontrafeling van het ontstaan van kanker.
Trr is een van de drie enzymen in fruitvliegjes die behoren tot de COMPASS-eiwitfamilie. Mensen/zoogdieren hebben zes COMPASS-eiwitten. Onderzoeker Ali Shilatifard ‘ontdekte’ de familie zo’n zestien jaar geleden. De familieleden katalyseren de methylering van de histon-locatie H3K4 (histonen vormen de ‘verpakking’ van DNA) en zou daarmee wezenlijk zijn voor de genexpressie (een gemethyleerd gen wordt het zwijgen opgelegd) en andere processen. De genexpressie van een cel bepaalt met wat voor een type cel we te maken hebben.
Bij vele vormen van kanker zijn de zoogdierequivalenten van de Trr-genen (MLL3 en MLL4) stevig gemuteerd. Vandaar dat deze COMPASS-eiwitten de aandacht van diverse onderzoekers hadden getrokken. Ze wilden nader onderzoeken hoe deze enzymen werken.

Onmisbaar

Trr is onmisbaar voor de levensvatbaarheid van een organisme. Als het gen ontbreekt dan sterft het vliegjesembryo. Ook MLL3 en MLL4 zijn noodzakelijk voor de overleving van de zoogdiervrucht.
De onderzoekers bekeken wat er gebeurde als de katalytische functie van Trr in de methylsering werd geblokkeerd. Tot nu toe werd aangenomen dat die functie onontbeerlijk was, maar dat bleek niet zo te zijn. “Nadat we de katalytische werking hadden vernietigd bleven de vliegjes gewoon leven. Ze deden het prima en dat was nogal verrassend”, zegt medeonderzoeker Ryan Rickels.

De onderzoekers bekeken ook een superversie van het enzym met een versterkte methylering. De resultaten waren gelijk. Er was slechts een gering onderscheid in genexpressie met genetisch ongeschonden vliegjes. Rickels: “We zijn tot de conclusie gekomen dat monomethylering bij verbeteraars (een deel van een gen dat de expressie be├»nvloedt; as) niet noodzakelijk is voor diens functionering onder labomstandigheden. Een ander deel van het enzym doet het echt belangrijke werk.”

De onderzoekers gaan nu uitvissen welke (belangrijke) functies andere stukken van het eiwit hebben. Shilatifard: “Dingen veranderen nu. Het hele onderzoek richtte zich op de methylering. Nu kijken we naar het hele molecuul en kijken wat dat doet. Wat doet dat in de ontwikkeling van het organisme en bij mutaties die tot kanker leiden? Dat proberen we te achterhalen.”

Bron: Science Daily

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.