Histonen voorkomen springen van transposons in stamcellen

Histondans

De histondans rond de springende ERV-genen (afb: Simon Elsässer)

Springende genen (transposonen) zijn hier in dit blog nog wel eens langs gehuppeld. Dat zijn stukken DNA die de neiging hebben zich steeds elders in het genoom te vestigen en/of zichzelf te vermenigvuldigen. Dat is natuurlijk niet zo best voor de stabiliteit en integriteit van het genoom en er zijn wat manieren waarop het genoom al dat gespring aan banden legt. Een aantal daarvan schijnen in kankercellen maar ook in oudere cellen te ontbreken. Histonen, het ‘verpakkingsmateriaal’ rond het  DNA, schijnen in dat remproces een belangrijke rol te spelen, ook in de zogeheten pluripotente stamcellen. Lees verder

Hoe sturen plantencellen hun epigenoom?

Zandraket

Zandraket (Arabidopsis thaliana)

Wat er met ons lichaam gebeurt staat allemaal opgetekend in het genoom, maar er zijn zo’n tweehonderd verschillende cellen in ons lichaam die ook nog eens reageren op hun omgeving. Dan komt het epigenoom om de hoek kijken, het systeem dat de activiteit van de genen bepaalt. Onderzoekers in Japan zijn bij planten eens gaan kijken hou dat epigenoom in elkaar steekt. Het lijkt er op dat dat epigenoom weer ingewikkelder in elkaar steekt dan gedacht, waarbij genen het zwijgen wordt opgelegd en springende genen aan banden worden gelegd, maar dat in een ingewikkeld samenspel met stress- en ontwikkelingsgenen. 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

Serotonine verandert ook de genexpressie in neuronen

Histonen en DNA

De nauwe samenwerking tussen de ‘verpakking’ (histonen) en DNA (afb: WikiMedia Commons)

Serotonine is een bekende signaalstof in de hersens, maar die stof blijkt ook invloed te hebben op de genexpressie van hersencellen en dat op een nogal onverwachte manier, stellen onderzoekers in Mount Sinai. 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

Vetstofwisseling beïnvloedt genactiviteit

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. 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

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

Stamcellen door tijdelijke blokkering gen in epiblastcellen

Muizenstamcellen verkregen mbv MM-401

Boven de epiblastcellen, onder de gevormde stamcellen na behandeling met MM-401 (afb: univ. van Michigan)

Met een stof, voorlopig MM-401 gedoopt, die het ‘genetische geheugen’ van een cel wist zouden enigszins gerijpte cellen eenvoudigweg kunnen worden omgetoverd in de zo fel begeerde embryonale stamcellen, zo lijken onderzoekers van de universiteit van Michigan gevonden te hebben. Bij muizen, dan. Nu maar afwachten of we niet weer te maken hebben met in sprookje, zoals in het begin van 2104, toen Haruko Obokata alleen een zuur badje nodig had om stamcellen te maken. Ik vraag me overigens af of deze methode echt een alternatief is/kan/worden voor de genetische methode van Takahashi en Yamanaka die uitgaat van volledige gerijpte cellen. Lees verder

Epigenetica bepaalt ‘kaste’ mieren

Werkmier en soldaat

Genetisch zijn de werkmier en de soldaat gelijk (afb: univ. van Pennsylvania)

Soldaten zijn bij mieren groot en agressief, daarentegen zijn de arbeidzame werkmieren maar miezertjes. Dat gedrag ligt niet aan de genen, want die zijn voor beide ‘kasten’ dezelfde. Het verschil, en dat is aanzienlijk, wordt niet door de genen bepaald maar door de epigentica: welke genen zijn aan- en welke uitgeschakeld. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Pennsylvania, zijn er door draaien aan die epigenetische ‘schakelaars’ in geslaagd het gedrag van de ijverige werkmieren en van de wat ‘slome’ heroïsche soldaten te veranderen. Lees verder