Een eiwitcomplex (condensine) ‘herkent’ ontwonden DNA en herstelt de dubbele helixstructuur. Dat schijnt wezenlijk te zijn voor de chromosoomvorming (afb: Takashi Sutani)

Het DNA in onze cellen is op gedeeld in chromosomen. Mensen en andere zoogdieren hebben daar paren van: het ene deel krijgen we van onze moeder het andere van onze vader. Een mens heeft 23 paren (dus 46 chromosomen), waarbij de man is ‘behept’ met een Y-chromosoom tegenover een X-chromosoom. Hoe chromosomen ontstaan schijnt nauwelijks onderzocht te zijn.  Onderzoekers van de universiteit van Tokio zijn dat proces eens gaan bestuderen. Het blijkt dat een eiwitcomplex (condensine) een actieve rol speelt bij de chromosoomvorming. Een tipje van de sluier.Het is een wonder van ‘vernuft’ hoe de informatie van een moedercel bij deling wordt overgegeven  aan de twee dochtercellen. Het vormen van de chromosomen zou noodzakelijk zijn om er voor te zorgen dat de informatie van de moedercel netjes wordt doorgegeven aan de dochtercellen. Daarbij speelt een eiwitcomplex (condensine) een wezenlijke rol, maar hoe dat zit was tot nu toe onbekend.
Onderzoekers van de universiteit van Tokio isoleerden DNA uit cellen en bekeken hoe condensine zich bindt aan DNA-segmenten. Het bleek dat het eiwitcomplex een ‘voorkeur’ heeft voor enkelstrengig DNA (DNA bestaat uit twee strengen die in elkaar gewikkeld zijn en een wenteltrap, helix, vormen.) Ze kwamen er achter dat de delen met enkelstrengig DNA voorkomen bij actieve genen. Die ontwinding wordt in gang gezet door de transcriptie (het kopiëren van DNA op RNA). Dat lijkt me niet echt een ontdekking, omdat de dubbele helix moeilijk te kopiëren valt, maar goed, we gaan verder. In cellen met een tekort aan condensine bleken meer enkelstrengige stukken DNA voor te komen. Ook kwamen ze er achter dat fouten in de scheiding van DNA in chromosomen in gemuteerde cellen met een lage condensine-activiteit werden gecorrigeerd door het remmen van de transcriptie.
Tijdens de transcriptie wordt het DNA ontwonden, om het te kunnen aflezen. Dat was al bekend (dus). Enkelstrengig DNA schijnt slecht te zijn voor de vorming van de chromosomen. Condensine helpt enkelstrengig DNA zich weer te winden tot de bekende dubbele helix. “Tot nu toe was de gedachte dat losse DNA-strengen zich spontaan weer omvormen tot de dubbele helix”, zegt onderzoeker Takashi Sutani. “Dat proces wordt echter actief gestuurd en is belangrijk voor de overleving van de cel. Ook is voor de eerste keer aangetoond dat enkelstrengig DNA slecht is voor de vorming van chromosomen.” Dat is mooi, Sutani, maar er blijft nog wel het een en ander te onderzoeken over. Hoe vormen die chromosomen zich, bijvoorbeeld, en hoe zit het met die roemruchte telomeren aan de einden van de chromosomen? Waarom worden die steeds korter bij delingen? Voorlopig kan Sutani en zijn broeders en zusters in de wetenschap nog wel een tijdje vooruit. En je zult zien: het allemaal een stuk ingewikkelder dan gedacht….

Bron: Science Daily