‘Troep’ in DNA zou schimmels helpen overleven

Gistcellen

Gistcellen (afb: Science)

Zoals bekend is het overgrote deel (98%) van DNA ‘troep’, ‘rotzooi’. Zo werd het aanvankelijk aangeduid, omdat dat niet-coderende DNA, zoals het tegenwoordig wat netter heet, niet codeert voor eiwitten. Nu denken onderzoekers gevonden te hebben dat bepaalde niet-coderende delen van een gen, de introns (onderbrekende stukjes), de cellen helpen te overleven in zware tijden. Bij gistcellen althans.

Introns komen in genen voor zowel bij dieren, planten maar ook schimmels en gisten. Gemiddeld heeft elk van onze rond 20 000 genen acht van die onderbrekers. Als een gen wordt gekopieerd in de vorm van RNA, dan worden die introns meegekopieerd, maar er later weer uitgeknipt. Dan hebben we, als de boel weer aan elkaar zit, boodschapper-RNA, dat als mal dient voor het aanmaken van eiwitten.
Dat verwijderen kost energie en ook moleculen die al dat knip- en plakwerk moeten doen. Daar moet iets tegenover staan en pas de laatste jaren komt men er achter dat die introns geen ‘troep’ zijn. Ze regelen, zo blijkt, hoeveel van een bepaald eiwit moet worden aangemaakt.
Het aardige is dat een simpele schimmel als bakkersgist de meeste van zijn introns heeft ‘geloosd’. Die heeft er maar een kleine 300 voor 6000 genen. Hun functie was onduidelijk. Als die introns werden verwijderd leek er niks aan de hand met de schimmels, maar onderzoekers hadden niet gekeken naar schimmels in het wild, waar ze moeilijke tijden moeten doormaken anders dan in het lab.
Om te zien wat er onder die omstandigheden gebeurt verwijderden onderzoekers rond Abou Elela van de universiteit van Sherbrooke (Can) systematisch de introns bij de gistcellen, in groepjes waarbij alle introns van een gen werden verwijderd. Vervolgens kweekten ze met die ‘stammen’ verder, naast de onveranderde schimmels.

Voedseltekort Bij voedseltekort stierven de meeste schimmels waarbij introns waren verwijderd. Ze waren geen partij voor de ‘onaangetaste’ schimmels. In de vette tijden hadden die ‘intronarme’ schimmels echter een voordeel. Zo’n intron is dus een last in goede tijden, maar een zegen in slechte, zo lijkt het.
Ook een groep rond David Bartel van het MIT in Cambridge (VS) kwam tot soortgelijke resultaten (gelukkig maar). Bartel c.s. maten de verschillende hoeveelheden RNA in gistcellen en ze hadden verwacht dat de introns gauw uiteen zouden vallen als ze uit het RNA-molecuul waren geknipt.
Het bleek echter dat ze hele samenscholingen in de cel vormden. “Dat is nogal vreemd”, zegt Bartels promovendus Jeffrey Morgan. Net als Elela’s groep kwamen de onderzoekers dat introns de gistcellen door moeilijke tijden helpen. De onderzoekers denken dat ze dat doen door de groei van de behoeftige cel te remmen.

Hoewel nog steeds duister is hoe de introns het doen, zouden beide onderzoeken toch op een zelfde mechanisme wijzen. Als voedsel schaars wordt, komen er steeds meer introns die ‘samenscholen’ rond de molecuulschaar die ze uit het RNA-molecuul knipt. Daardoor zou de aanmaak van de eiwitten vertraagd worden en spaart de cel krachten. Dat lijkt ingewikkeld, maar “de evolutie kiest niet altijd voor de simpelste oplossing”, zegt Bartel.

Bron: Science

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.