Het verplaatsen van stukjes DNA mbv een nieuwe CRISPR-techniek (afb: H. Wang et.al.)

Hoewel DNA uitgerekt een paar meter lang is en (dus) opgefrommeld in de celkern lijkt te zijn, is niks in de celkern toeval. Nu hebben onderzoekers met gebruikmaking van een alternatieve CRISPR-techniek (CRISPR/GO) ontdekt dat de plaats op DNA een groot verschil kan maken hoe bepaalde delen in het genoom werken.

De celkern is een dynamisch geheel van chromosomen, de nucleolus e.d., die ogenschijnlijk willekeurig bewegen. De laatste jaren zijn onderzoekers gaan inzien dat het DNA-molecuul (en de chromosomen daarbinnen) zich op bepaalde manieren kunnen verplaatsen. Dat zou dan de activiteit beïnvloeden van de betreffende genen, maar tot nu toe was er geen goede methode om die theorie te bewijzen.
De onderzoekers ontwikkelden een nieuwe CRISPR-methode om stukjes DNA te verplaatsen (die GO staat voor genoomorganisatie). Daarbij hecht een eiwit aan DNA. In aanwezigheid van het plantaardige hormoon abscisinezuur koppelt dat dan aan een ander eiwit op de doellocatie. Dat tweede eiwit grijpt het DNA en houdt het op de beoogde plaats. Als het abscisinezuur wordt verwijderd komt het stukje DNA vrij.

Verhuizen

Dat werkte en zo konden de onderzoekers verschillende genparen verhuizen van het midden (op het plaatje rechts) naar de randen (links) van de kern. Ze gebruikten die techniek ook om de telomeren, de uiteinden van chromosomen wier lengte met de leeftijd afneemt, te verplaatsen. Als ze die naar het midden van de kern verplaatsten, dan groeide de cel veel langzamer (als die al groeide). Verhuisden ze de telomeren naar de omgeving van de cajal’orgaantjes’ (die helpen bij de transcriptie) dan groeide en ook deelde de cel zich sneller dan normaal. Hieruit leidden de onderzoekers af dat de positie van de telomeren erg belangrijk is voor het goede functioneren van een cel.

In het ‘veld’ wordt die nieuwe GO-techniek met graagte onthaald. Die opent nieuwe mogelijkheden om de organisatie van het genoom te bestuderen om er achter te komen hoe de kern van een cel werkt. Mogelijk dat die kennis kan leiden tot verfijndere sturing van de genactiviteit, tot het voorkomen van ziektes of, maar dan speculeren we even heel vet, tot het vertragen van veroudering.

Bron: Science