Uit/aan/uit (afb:Chemical Science)

Onderzoekers van de Tsjechische academie van wetenschappen en van de Karelsuniversiteit hebben een (synthetisch) molecuul gemaakt dat in staat is om genen aan of uit te zetten. Vooralsnog hebben ze de genschakelaar alleen nog maar ‘in vitro’ (met DNA-moleculen in een regeerbuis) uitgeprobeerd en niet in levende cellen.
Het aan- en uitzetten van genen wordt door diverse mechanismen gestuurd. Een van de belangrijkste is de (de)methylering. Daarbij wordt een methylgroep toegevoegd of verwijderd op een bepaalde plaats op het DNA. Een groep onderzoekers onder aanvoering van Michal Hocek hebben nu een synthetische genschakelaar gemaakt om er, onder meer, achter te komen hoe die genschakeling (de epigenetica) in elkaar steekt.
In eerder onderzoek ontdekten de onderzoekers dat pyrimidinenucleobases (een C of een T) met een hydroxymethylgroep dat transcriptie (het ‘overschrijven’ op RNA) bevorderde. Die hydroxymethylpyrimidines komen als basen (onderdeel van de DNA-bouwstenen, de nucleotiden) voor in sommige organismen. Nu maakten de onderzoekers afgeleiden van die basen waaraan ze een beschermende groep toevoegden die met licht te verwijderen is. Daarmee konden ze een deel van DNA uitschakelen (dat werd dan niet afgelezen).
Door met licht van een bepaalde golflengte (400 nm) op het ‘stopmolecuul’ te schijnen, werd die extra groep verwijderd (zie afb) en kon het DNA worden gekopieerd. De genschakelaar, dus. Die genschakelaar kon weer worden ‘omgeklapt’ door het fosforyleren van de hydroxymethylgroep: uit/aan/uit naar believen. De laatste constructie laat zich, denk ik, niet meer omschakelen. Daarmee heb je dus een simpele methode om de epigenetische instelling te veranderen voor, bijvoorbeeld, het onderzoeken van mogelijke behandelingen voor ziektes, is de gedachte.

De methode is tot nu toe alleen nog maar in ‘glas’ uitgeprobeerd met stukjes ‘vastgelegd’ DNA maar nog niet in levende cellen, laat staan levende organismen. Voorlopig zitten de onderzoekers met meer vragen dan antwoorden, maar het idee ziet er aardig uit.

Bron: EurekAlert