Het Ccr4-Not-complex regelt veel zaken van levensbelang voor de cel (afb: John Reese/PennState)
Het kan natuurlijk ook niet anders. Op de een of andere manier moet de informatie dat er een tekort aan een bepaald eiwit inde cel is worden doorgegeven aan de celkern, waar het desbetreffende gen wordt geactiveerd. Zwitserse en Duitse onderzoekers hebben nu uitgevogeld dat er een voortdurende discours is tussen de kern met het DNA-molecuul en het cytoplasma ( de rest van de cel). In die dialoog speelt het eiwitcomplex Ccr4-Not een wezenlijke rol.
Genen staan niet altijd aan, maar alleen als het door een gen gecodeerde eiwit nodig is in de cel. De genactiviteit (of genexpressie) resulteert in het aflezen van dat gen en de vorming van boodschapper-RNA, dat vervolgens in het ribosoom als ‘mal’ dient voor een eiwit. Dat gebeurt niet lukraak, maar als de cel behoefte heeft aan die eiwitten. Onderzoekers van de universitet van Genève en van het Europese moleculaire-biologielab in Heidelberg (EMBL) zijn er achter gekomen dat de dialoog tussen de rest van de cel en het DNA-molecuul in de kern wordt onderhouden door het eiwitcomplex Ccr4-Not.
Al in 2014 ontdekte een groep rond Martine Collart van de universiteit van Genève dat het het eiwitcomplex Ccr4-Not informatie uit het cytoplasma doorgeeft aan de kern tijdens de translatie (het bouwen van het eiwit met boodschapper-RNA als ‘mal’). Naar nu blijkt gebeurt die communicatie in twee richtingen. De kern wisselt ook gegevens uit met het cytoplasma in alle stadia van de genexpressie, met behulp van Ccr4-Not. Dat eiwitcomplex doet dienst als een soort koerier om er voor te zorgen dan de translatie en transcriptie (het aflezen van het gen en de omzetting in boodschapper-RNA) goed op elkaar afgestemd zijn. Het is ook mogelijk de translatie aan te passen als er moeilijkheden zijn bij de transcriptie.
Het lijkt er steeds meer op dat de verschillende expressieniveaus een soort netwerk vormen. Er is een contante uitwisseling van informatie om er voor te zorgen dat de genexpressie stabiel is. Collart: “Gedurende de transcriptie in de kern regelt het complex de productie van de machinerie die voor de opbouw van eiwitten zorgt. In feite zegt het hoeveel eiwit er gemaakt moet worden. We konden aantonen dat het Ccr4-Not-complex een regelaar is van de genexpressie die op alle stappen invloed heeft, van het gen tot de eiwitopbouw.”
“Vroeger werd gedacht dat de kern een soort commandopost was die alles in de cel stuurde, maar in 2014 lieten we al zien dat het cytoplasma de kern beïnvloedt. Ccr4-Not regelt ook, blijkt nu, de translatiecapaciteit in de cellen. Het plaatje is nu volledig. Er is een constante dialoog tussen kern en cytoplasma, waarbij Ccr4-Not een dirigerende rol heeft”, zegt medeonderzoeker Zoltan Villanyi.
Ccr4-Not
Ccr4-Not schijnt een erg belangrijk complex te zijn. Het is wezenlijk in de embryonale ontwikkeling van alle dieren en is betrokken bij veel fysiologische processen zoals de hartfunctie, zaadcelvorming en vetstofwisseling. Als dit complex direct de aanmaak van eiwitten stuurt, dan zou een mutatie dramatische gevolgen (kunnen) hebben. Collart: “Nu we dit weten kunnen we kijken naar bepaalde zaken die verband houden met ziektes. Dat opent nieuwe deuren.” Waar ik er nieuwsgierig naar ben is hoe dat proces in zijn werk gaat. Hoe constateert Ccr4-Not een tekort aan eiwit (alle eiwitten) en hoe verloopt de ‘communicatie’ met het DNA en met het boodschapper-RNA. Het lijkt me dat we pas aan het begin van een ontdekkingsreis staan.
Bron: EurekAlert