Biomoleculen zoals DNA en eiwitten kunnen binden aan elkaar en ‘druppels’ vormen die wel wat weg hebben van oliedruppels. De celdruppels reageren met andere componenten om een cel aan de gang te houden. Onderzoekers bekeken wat die ‘DNA-druppels’ deden als ze geconfronteerd werden met een DNA-splitsend enzym. Die druppels bleken te gaan borrelen als kokend water of te krimpen.
“Het eigenaardige is dat we het systeem niet verwarmden. Het is of een pot met water kookt zonder dat je het vuur eronder hebt aangestoken”, zegt onderzoeker Omar Saleh van de universiteit van Californië in Santa Barbara. Alhoewel: het borrelde niet altijd. Soms als het enzym werd toegevoegd dan krompen de druppels langzaam. Onduidelijk was hoe dat kwam.
Wetenschappers gaan dat soort dingen dan tot de bodem toe uitzoeken. Ze ontdekten dat er twee soorten krimpgedrag waren. Het eerste kwam voor als het DNA alleen aan het druppeloppervlak gesplitst werd en twee als dat ook in de druppel gebeurde. “Kennelijk kan dat enzym ook de druppels van binnenuit wegknabbelen”, zegt medeonderzoeker Tim Liedl van de Duitse Ludwig-Maximiliam-universiteit, waar de proeven werden gedaan.

Nog wat nauwkeuriger kijkend zagen de onderzoekers dat het ‘borrelen’ en het krimpen van binnenuit tegelijkertijd gebeurde als de DNA-delen slechts licht met elkaar verbonden waren. Bij een sterkere binding tussen de DNA-deeltjes bleef het enzym aan de buitenkant van de DNA-druppel. Saleh: “Het is als je door een menigte worstelen. Als de mensen daarin elkaars handen vasthouden kom je er niet door.”

Bij geringe onderlinge binding kan het enzym zich naar binnen wringen en de druppel van binnenuit wegeten. De brokstukken die het splitsenzym creëert geven een osmotisch effect waardoor water naar binnen wordt gezogen. Dat geeft dat ‘borreleffect’. Liedl: “Het is een prachtig gezicht. Je ziet de druppels zwellen en over elkaar heen duikelen.”

Gefröbel?

Je kunt dit natuurlijk als gefröbel van wetenschappers zien, maar het schijnt toch (weer) echt eens serieuze zaak te zijn. Het leert veel over ingewikkelde relaties tussen biomaterialen en hun omgeving. De onderzoekers denken dat hun ontdekkingen betere modellen mogelijk maken van de processen die zich in levende systemen voordoen. Ook zou de kennis gebruikt kunnen worden om vloeistofdruppels te maken in bioreactoren.

Bron: EurekAlert