Wetenschappers van, onder meer, het Helmholtzcentrum in München en de Ludwig Maximiliansuniversiteit, eveneens in de Beierse hoofdstad, hebben uitgevonden dat dat de vetstofwisseling invloed heeft op de histon’verpakking’ van het DNA-molecuul. Die veranderingen leiden tot een andere genactiviteit.
De nauwe samenwerking tussen de ‘verpakking’ (histonen) en DNA (afb: WikiMedia Commons)
De histon’verpakking’ (eigenlijk wikkelt het DNA zich rond de histonen) is onder meer van belang voor het regelen van de genactiviteit. Die veranderingen worden teweeggebracht door bepaalde moleculen, waaronder veel stofwisselingsproducten. Vandaar ook, hoogstwaarschijnlijk, dat veranderingen in leefwijze en omgeving invloed hebben op de genactiviteit en dus het functioneren van ons lichaam. Tot nu toe was het onduidelijk hoe die veranderingen in de histonen gekoppeld konden worden aan de stofwisseling.
In deze studie bekeken Robert Schneider, zowel verbonden aan het Helmholtzcentrum als aan de LMU, en medewerkers twee relatief onbekende veranderingsroutes van de histonen: de propionylering en de butyrylering. Daarbij worden respectievelijk een propion- en een boterzuurrest (het zuur zonder de waterstofatomen) een de histonen gekoppeld. Dat schijnt vooral veel te gebeuren bij histon H3, een eiwit met het aminozuur lysine op plaats 14 (afko: H3K14).
Zuurresten
Dat schijnt vooral te gebeuren bij nogal actieve genen. De concentraties van die twee stoffen is afhankelijk van de stofwisseling, met name tijdens vasten. De onderzoekers konden in een reageerbuis aantonen dat de aanwezigheid van propionzuurresten (propionaat) leidt tot een verhoogde activiteit van genen. Schneider: “Zowel propionaat als butyraat zijn producten van de vetstofwisseling. Deze verandering bij de histonen zou de koppeling kunnen zijn tussen de metabole toestand van de cel en de chromatinestructuur .”
Met behulp van, onder meer, massaspectrometrie kwamen de onderzoekers erachter welke eiwitten voor de feitelijke veranderingen, de propionylering en de butyrylering, van de histonen zorgen. Schneider: “De resultaten zijn vooral van belang bij stofwisselingsziektes als suikerziekte en vetzucht. Wij willen nu gaan bekijken welke rol die nieuw ontdekte genschakelaars hebben bij dergelijke ziektes.”
Bron: Alpha Galileo