De bRNA-translatie in het ribosoom (afb: WikiMedia Commons)

Ook ik (=as) heb altijd gedacht dat de wetenschap wel wist wat er aan eiwitten in een cel rondzwerven, maar dat blijkt helemaal niet het geval te zijn. Eiwitten die korter zijn dan 100 aminozuren worden niet eens bekeken en toch zouden die wel eens een belangrijke rol kunnen spelen in de cel. Onderzoekers hebben aan de hand van boodschapper-RNA’s nu ruim 7000 van die vergeten eiwitjes achterhaald. Een goudmijn van onontdekte biologie, denken wetenschappers.
Het aantal genen op het menselijke genoom ligt ergens in de buurt van de 20 000, maar dat aantal zou wel eens met eenderde kunnen worden uitgebreid als ook genen voor kleinere eiwitten worden meegenomen. Veel van die eiwitjes spelen naar is gebleken al een rol in de stofwisseling en bij ziektes, maar hoe precies is voornamelijk nog niet bekend.
“Het microproteoom (die korte eiwitten; as) is een potentiële goudmijn van nog niet onderzochte biologie”, heet het bij Eric Olson van de universiteit van Texas, die niet bij het onderzoek betrokken is geweest. Anne O’Donnel-Luria van het kinderziekenhuis in Boston, ook niet bij het onderzoek betrokken, stelt dat de uitgebreide catalogus een rijke bron zou kunnen worden voor de genetische ‘wortels’ van ziektes. “Iedereen kan deze gegevens gebruiken om op dat gebied vooruitgang te boeken.”

De huidige genencatalogi registreren alleen genen van eiwitten die langer zijn dan honderd aminozuren. Dat heeft er vooral mee te maken dat kortere eiwitten niet te veel zeggen over de verwantschappen van de soorten. Dat die kortere eiwitten bestaan was natuurlijk al langer bekend, maar die zijn nauwelijks in beeld gekomen, ook al is het inmiddels duidelijk geworden dat die wel degelijk belangrijk werk verrichten in, onder meer, de afweer, het blokkeren van andere eiwitten of het vernietigen van verkeerd samengestelde RNA’s. “Dat is een groot hiaat in de genetica en de ontwikkelingsbiologie”, stelt John Prensner van het Bostons kinderziekenhuis, die wel onderdeel van de onderzoeksgroep (eigenlijk een consortium) was/is.

Als genen actief zijn worden ze afgeschreven (getranscribeerd) op boodschapper-RNA. In de ribosomen worden die bRNA’s zelf weer afgelezen (getransleerd) en omgezet in een aminozuurreeks: de eiwitten. Als onderzoekers zoeken naar genen dan kijken ze naar basereeksen die worden gekenmerkt door begin- en eindsequenties, de zogenaamde open leesgedeeltes (in Engelse afko ORF’s).
Tegenwoordig zijn er ook andere manieren om erachter te komen of een DNA-sequentie een eiwitcoderend gen is. Een daarvan is de zogeheten ribosequentiemethode (riboseq). In deze methode lees je alle RNA’s in een cel of monster die enige tijd aan de ribosomen zijn gebonden. Dat zijn dan hoogstwaarschijnlijk DNA-sequenties die coderen voor eiwitten. RNA’s hebben ook andere functies in een cel.
Met deze techniek is niet uit te maken of het bijbehorende eiwit stabiel en functioneel is. Riboseqdatabestanden bevatten nu duizenden van die zogeheten ORF’s, waarvan vele niet voor bekende eiwitten coderen, dus ook niet onderzocht zijn.

7000 kandidaatgenen

De onderzoekers binnen dit consortium vlooiden door zo’n zeven riboseqdatabestanden heen voor ORF’s die zouden overeenkomen met genen voor korte eiwitten. Dat leverde na schifting en opschoning een dikke zevenduizend kandidaatgenen op.
De onderzoekers willen nu gaan uitzoeken wat de bijbehorende eiwitten in de cel doen. Zo kan met massaspectrometrie uitgemaakt worden of de bRNA’s voor de kortere eiwitten ook stabiele producten opleveren. Met een andere techniek kunnen eiwitten (eiwitjes) gelokaliseerd en gevolgd worden om een idee te krijgen wat die uitvoeren in een cel. Voorlopig zijn we nog lang niet klaar met het genoom.

Op het ogenblik betalen de 35 aan het consortium meewerkende onderzoekers dit speurwerk uit de eigen labgelden. Voorlopig gaan ze nog niet op zoek naar extern geld. “Dit moet gewoon gedaan worden”, zegt consortiumlid Sebastiaan van Heesch van het Prinses Maximacentrum voor kinderoncologie.

Bron: Science