Onderzoekers van, onder meer, de Johannes Gutenberg-universiteit in Mainz hebben heel platte ‘cellichaampjes’ gemaakt die nieuwe functies aan een cel kunnen toevoegen, door, onder meer, speciale eiwitten aan te maken. In wetenschappelijke termen heet dat het scheiden van de translatie (aanmaak van eiwitten) in eukaryote cellen.
In een cel, ik heb het hier al vaker verteld, is het een drukte van belang. Er worden eiwitten aangemaakt en ‘gefatsoeneerd’ voor gebruikt, die eiwitten worden naar hun plaats getransporteerd, afval wordt opgeruimd, DNA wordt gerepareerd enz, enz. In speciale cellichaampjes (organellen) vinden specifieke reacties plaats die afgescheiden zijn van de rest van de cel. Die organellen hebben soms een membraan en zijn soms membraanloos. Die membraanloze organellen zouden voordelen hebben boven membraanorganellen: grote moleculen komen er makkelijker in terecht.

De aanmaak van eiwitten, de werkpaarden van levende systemen, is een van de belangrijkste functies in een cel. Dat gebeurt voor een belangrijk deel in het ribosoom. De onderzoekers wilden een alternatieve eiwitfabriek maken (bijvoorbeeld), waardoor de cel nieuwe functies zou kunnen krijgen.
In 2019 slaagden onderzoekers rond Edward Lemke er in een membraanloze organel te maken waar RNA kon worden ‘vertaald’ in eiwitten, gebruikmakend van een nieuwe code, zonder dat dat het normale translatieproces verstoorde.
Nu hebben de onderzoekers flinterdunne organellen gemaakt die kunnen worden gebruikt voor bepaalde specifieke functies, afgescheiden van de rest van de cel. Lemke: “De grootste winst is dat we zeer kleine reactieruimtes hebben gecreëerd, die tegelijkertijd kunnen functioneren in een cel. We hebben van ruimtelijke organellen 2d-organellen gemaakt met een membraan, waar zelfs zeer complexe reacties kunnen plaatsvinden.”

Nieuwe codes

Met die platte organellen zou RNA in drie verschillende talen kunnen worden ‘vertaald (translatie), waardoor je drie verschillende eiwitten kunt aanmaken en dat alles zonder de normale, natuurlijke translatie te verstoren. Verschillende eiwitten betekent (kan betekenen) dat je drie functies toevoegt aan het celrepertoire.

Met die organellen zou je niet alleen nieuwe functies aan een cel kunnen toevoegen, maar die kunnen ook gebruikt worden om beter te begrijpen hoe eukaryote cellen functioneren. “We kunnen er achter komen hoe ingewikkelde functies in een membraanruimte functioneren”, zegt medeonderzoeker Christopher Reinkemeier. “Door die organellen aan te passen zouden we er ook achter kunnen komen hoe de natuur zulke mechanismes om eiwitten aan te maken met nieuwe functies gebruikt.”

Bron: Alpha Galileo