Waarom sommige genen erg actief zijn

DNA

Het genoom plus ‘verpakking’ vormen samen het chromatine

DNA zit met zijn bijna 2 m lengte opgepropt in een kern met een afmeting van 0,01 mm. Om het molecuul zit nog eens een verpakking van eiwitten (histonen). Die histonen zijn de bouwstenen van de verpakking en worden nucleosomen genoemd. Die verpakking beschermt het DNA, maar maakt het molecuul ook onafleesbaar en zoals we allemaal van de middelbare school weten moet DNA kunnen worden afgelezen om eiwitten te kunnen aanmaken in de ribosomen. Er moet dus iets gebeuren om een stukje DNA ‘bloot’ te leggen. Hoe cellen het fiksen om het juiste stukje DNA, waarvan het begin wordt aangegeven door een promotor (een stukje DNA), af te lezen is nauwelijks bekend. Zwitserse onderzoekers ontdekten dat de promotors konden worden onderscheiden in twee soorten, afhankelijk van de nucleosoomstabiliteit. Als de aanpalende nucelosomen instabiel waren, dan bleken de daarbij behorende genen akelig actief te zijn zoals die welke betrokken zijn bij celgroei en -deling. Stabiele nucleosomen schermen genen af die minder actief zijn.  

De onderzoekers kregen een inkijkje in het moleculaire proces van (de)stabilisering van de nucleosomen en die gerelateerd aan de genactiviteit.”Het is belangrijk te weten hoe nucleosomen zich ‘gedragen’, omdat dat te maken heeft met de toegankelijkheid van een promotor, die weer de activiteit van het gen bepaalt”, zegt David Shore van de universiteit van Genève. De kennis zou ook helpen te begrijpen waarom sommige genen erg actief zijn, zoals bij kankercellen, terwijl sommige genen, zoals die met stress samenhangen,  onder normale omstandigheden weinig actief zijn. In samenwerking met informatie van de universiteit en met bioinformatici van het EPFL heeft Shore een poging gedaan de nucleosomen bij elke promotor van gist-DNA te karakteriseren. Deze eencellige schimmel is een modelorganisme, omdat de functies ervan in vele opzichten lijken op die van zoogdiercellen. Dat zal best, maar je kunt toch ook menselijke cellen bestuderen? Afijn, net als menselijk cellen hebben gistcellen kwetsbare nucleosomen, zo genoemd omdat ze minder dan andere gestand zijn tegen bepaalde enzymen. Daar kwam de categorisering van de nucleosomen uit voort, waarbij de kwetsbare nucleosomen uitmaken of de verpakking stabiel of instabiel is. De onderzoekers ontdekten (dus) ook dat de promotor met een kwetsbaar nucleosoom actiever zijn dan zonder. Shore: “Het genoom blijft waarschijnlijk de meeste tijd zeer compact, met de nucelosomen er strak omheen als een veer. We denken dat de aanwezigheid van de instabiele nucleosomen bij zeer actieve genen helpt die veer snel te ontwinden en zo vaak als nodig is.” Aangezien de genen met kwetsbare nucleosomen worden gestuurd door de aanwezigheid van voedingsstoffen, zou de promotornucleosoomstabiliteit wel eens een ‘strategie’ kunnen zijn die verband houdt met de groei (van cellen). Tja, ik denk dat we het over een beginnetje hebben.

Bron: EurekAlert

Geef een reactie

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

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