Nietcoderende RNA-poortwachter speelt rol in genactiviteit

DNA-lussen

Jpx opent en sluit deuren (CTCF) op het DNA (afb: Lee et. al.)

Jaren geleden dacht de mens (ik tenminste) dat we het wel zo’n beetje wisten hoe het er toe ging in de cel. We hebben DNA met de codes voor eiwitten. Die worden bij tijd en wijlen gekopieerd op RNA, dat vervolgens als mal dient voor het eiwit in de eiwitfabriek (het ribosoom). Het zit natuurlijk veel ingewikkelder in elkaar niet al die genen zijn actief en ook de genactiviteit kan variëren. De genexpressie wordt mede bepaald door de compactering van de chromosomen (het DNA). Nu blijkt dat een nietcoderend RNA-molecuul (Jpx-RNA) een belangrijke rol in speelt in hoe het DNA zich vormt (krult) en daarmee in de genexpressie (-activiteit). Lees verder

Vreemd DNA in wormcellen wordt ‘liefdevol’ behandeld

Centromeer

Het centromeer van een chromosoom (afb: WikiMedia Commons)

Wat gebeurt er als vreemd DNA in een cel verschijnt? Dat onderzochten wetenschapsters rond Karen Wing Wee Yuen van de universiteit van Hongkong in embryo’s van het minuscule wormpje Caenorhabditis elegans. Ze introduceerden in die cellen een kunstmatig chromosoom en dat bleek, heel opmerkelijk, ‘vriendelijk’ behandeld te worden. Dat vreemde DNA bleek in de embryocellen van het wormpje netjes ingepakt te worden in eiwitten om chromatine te vormen, net als het eigen DNA. Lees verder

Bij DNA telt de verpakking mee: chromatine

Chromatine

De chromatinestructuur is (mede)bepalend voor de werking van DNA. Rechts een chromosoom, het voorlaatste plaatje links toont een stukje DNA (rood) met ‘verpakkingsmateriaal’ (blauw) (afb: WikiMedia Commons)

DNA zoals dat in de cel verpakt zit in de kern is niet simpel het receptenboek voor eiwitten. Het verpakkingsmateriaal, de histonen (eiwitten), vormt samen met het DNA chromatine: een ingewikkelde machine die heel wat beter doorgrond zal moeten worden hoe die bijdraagt aan (on)leven en (on)welzijn. Nieuw onderzoek geeft aan dat dat chromatine veel gestructureerder en hiërarchischer is dan tot nu toe aangenomen. De onderzoekers stellen zelfs voor dat de histonen de programmatuur vormen die de machine (DNA/RNA/eiwit) bedient. Lees verder

‘Catalogus’ gemaakt van eiwitten die helpen bij replicatie DNA

DNA-replicatie

De replicatie: de leidende (onder) en de volgende streng (boven) worden op een andere wijze verdubbeld (afb: WikiMedia Commons)

Replicatie van DNA is een proces dat voorafgaat aan de celdeling, zodat de twee uit die deling ontstane dochtercellen elk weer een volledige dubbele helix in kern hebben. Dat is een secuur werkje want zo’n (menselijk) DNA-molecuul bestaat uit zo’n zesmiljard nucleotiden (bouwstenen). Onderzoekers van de VanderBiltuniversiteit in Nashville rond David Cortez hebben nu een ‘catalogus’ gemaakt van eiwitten die betrokken zijn bij dat replicatieproces. Dat zouden er maar liefst 593 zijn (of ten minste 85% daarvan). Lees verder

Muisjes met Alzheimer kregen geheugenfunctie weer terug

Zhen Yan en de epigenetische benadering van Alzheimer

Zhen Yan in haar lab (afb: univ. van Buffalo)

Onderzoekers van de universiteit van Buffalo (VS) ontdekten bij Alzheimermuisjes vreemde vormen in het chromatine (DNA verpakt in eiwitten) waardoor bepaalde receptoren niet (normaal) of te weinig worden aangemaakt. Door die aanmaak te herstellen kregen die Alzheimermuisjes tijdelijk hun geheugen- en geestelijke functies weer terug. Dat zegt natuurlijk nog niets over een genezend middel voor die ziekte, maar het lijkt er op dat de onderzoekers weer een klein stukje van de Alzheimersluier hebben opgelicht. Lees verder

Organisatie DNA in de kern is een zootje

De organisatie van DNA/chromatine

Op het achterste plaatje zijn de chromatinedraden te zien (zwart). Het voorste plaatje geeft de pakkingsdichtheid aan: rood voor dichte pakking tot blauw voor minste pakkingsdichtheid (afb: Salk-instituut)

Veel zaken rond het systeem dat we leven noemen zijn (ons mensen) duister. Neem nou de organisatie van DNA in de kern van een cel. Volgens de leerboeken zit dat superlange molecuul, keurig ingepakt in histonen, netjes geordend in de kern, als een soort parelketting die steeds dikkere ‘draden’ vormt. Nu zijn onderzoekers er voor het eerst in geslaagd de organisatie van het chromatine (DNA plus omringende histonen) te bekijken. De leerboeken moeten herzien worden. De organisatie ziet er op het eerste gezicht erg chaotisch uit: een ordeloze kluwen, zo lijkt het. Waarschijnlijk is die ‘ordeloosheid’ een georganiseerde chaos.  Lees verder

‘Stamceleiwit’ mogelijk zwakke plek kankercellen

De structuur van de transcriptiefactor BPTF

De structuur van de transcriptiefactor BPTF (afb: WikiCommons)

Kankercellen kunnen, net zo als stamcellen, zich eindeloos delen. Daarbij zou de transcriptiefactor BPTF de zwakke stee zijn. Wellicht is die transcriptiefactor een aangrijpingspunt voor de behandeling van kanker (wordt er dan vaak meteen geroepen). Lees verder

Viruseiwit voorkomt dat gastheercel alarm slaat

Een adenovirus

Een adenovirus heeft wel iets weg van een kunstmaantje (afb: Wiki Commons)

Virussen hebben diverse technieken om te voorkomen dat de gastheercel die het is binnengedrongen alarm slaat en het afweersysteem aan de slag gaat. Onderzoekers van het kinderziekenhuis in Philadelphia en van de universiteit van Pennsylvania (beide in de VS) hebben een nog niet eerder ontdekt mechanisme waargenomen waarmee virussen voorkomen dat het afweersysteem in actie komt. Het viruseiwit VII voorkomt dat een signaalstof in de celkern zijn alarmerende werk kan doen. Lees verder

Totipotente stamcellen van muizen geproduceerd (?)

Chromatine

Chromatine is de dicht gepakte structuur van DNA en histonen (gekleurd) in de celkern

Een Japans/Frans/ Duitse onderzoeksgroep zou voor het eerst muizencellen hebben geproduceerd die veel weg hebben van totipotente (alleskunnende) stamcellen (in het verslag in Nature wordt gesproken over de fase dat de embryo uit 2 cellen bestaat: 2C-cellen). Totipotente stamcellen zijn in staat een meercellig organisme te vormen maar ook de daarvoor nodige ‘infrastructuur’ als moederkoek en navelstreng. Al enige jaren is het mogelijk om uitgaande van volwassen cellen als huidcellen pluripotente (veelkunnende) stamcellen te maken, die zich in principe kunnen ontwikkelen tot elke type cel in het bijbehorende meercellig organisme (zoals de mens). Of die 2C-stamcellen zich ook kunnen ontwikkelen tot volwaardig organisme is (mij) niet bekend.
Lees verder

Alternatief DNA-reparatiesysteem ontdekt

Lus in DNA met breuk

Zo zou een lus in het DNA er ongeveer uit zien. De breuk zit bij de rode pijl (afb: Nadezjda Gerasimova et al)

In het DNA liggen de codes voor eiwitten vast en daarmee het voortbestaan van een ingewikkeld systeem dat leven heet. Er gaat wel eens wat fout met dat DNA en er is voorzien in een reparatiesysteem om dat beschadigde DNA te herstellen. Dat enorme molecuul is echter voor een belangrijk deel ‘ingepakt’ in eiwitten die histonen worden genoemd, tezamen het chromatine genoemd, die die reparatie zouden (kunnen) bemoeilijken. Russische onderzoekers schijnen een mechanisme te hebben ontdekt, dat de cel in staat stelt ook die schade te repareren.
Lees verder