Een plaatje van een aantal cellen met de relatieve positie van transcriptiemoleculen of -factoren in een cel ten opzichte van het celmemebraan (afb: Pelkmans-lab)

Aan de universiteit van Zürich (Zwitserland) is een methode ontwikkeld om de activiteit van afzonderlijke genen in een cel zichtbaar te maken. De methode schijnt zo succesvol te zijn, dat, voor het eerst, de activiteit van 1000 genen in tienduizend menselijke cellen tegelijkertijd is te volgen. Het blijkt dat de activiteit van de genen en de ruimtelijke organisatie van de ontstane transcriptiemoleculen of -factoren sterk wisselen per cel.

Als cellen een gen activeren, dan produceren die specifieke transcriptiefactoren, die ervoor zorgen dat wat er op het DNA te lezen valt ook in materie (lees: eiwitten) wordt omgezet. De mate van genactiviteit (of genexpressie) wordt als diagnostisch middel gebruikt, vooral om te controleren of er kankercellen aanwezig zijn.  Dat wordt nu gedaan door het aantal transcriptiemoleculen te meten, maar met deze techniek valt niet het aantal transcriptiemoleculen van 1000 genen gemeten worden in 10 000 verschillende cellen, noch de ruimtelijke organsiatie van de moleculen in een enkele cel bepaald worden en dat kan met de nieuwe methode (dus) wel.
De Zwitserse methode, ontwikkeld onder de supervisie van de Nederlandse hoogleraar Lucas Pelkmans, is volledig geautomatiseerd en is een combinatie van een robot, een fluorescentiemicroscoop en een supercomputer. “Als genen actief worden, worden er transcriptiefactoren geproduceerd. Wij kunnen die markeren met behulp van een robot”, legt onderzoeker Thomas Stoeger uit. Vervolgens maakt de microscoop plaatjes van de helder oplichtende moleculen. Deze plaatjes worden geanalyseerd met de supercomputer Brutus van de universiteit.
Wat de onderzoekers vooral trof was de ruimtelijke organisatie van de transcriptiemoleculen binnen een cel en tussen verschillende cellen. Er ontstonden bepaalde duidelijke patronen. “We realiseerden ons dat genen met eenzelfde functie ook eenzelfde variatie patronen heeft”, stelt mede-onderzoeker Nico Battich. “Daardoor kunnen we beter zeggen wat de afzonderlijke genen doen.” Pelkmans: “Onze methode is belangrijk voor fundamenteel onderzoek en voor het begrip van kankerprocessen, omdat we daarmee de genactiviteit in cellen in kaart kunnen brengen.”

Bron: Eurekalert