Cellen hebben een kwaliteitsbewakingsysteem, dat er voor zorgt dat er geen verkeerde eiwitten worden aangemaakt. Hoe dit systeem, naar een Engelse afkorting NMD genoemd, werkt was niet bekend. Nu is een onderzoeksgroep van de universiteit van Bern er in geslaagd een tipje van de sluier op te lichten.
Eiwitten worden in het ribosoom aangemaakt, waarbij het van een stukje DNA gekopieerde boodschapper-RNA (mRNA) als mal dient. Soms is dat m-RNA verkeerd van het DNA gekopieerd. Kwaliteitsbewaker NMD zorgt er voor dat er geen foute eiwitten worden gemaakt, maar ook dat de vele mutaties in genen niet onmiddellijk tot ziektes leidt zolang er nog maar een juiste kopie van het betreffende gen voorhanden is.
Voor NMD tot handelen overgaat moet er een veelheid aan factoren met dat foute mRNA wisselwerken. Hoe dat gebeurt was, dus, niet bekend. Een onderzoeksgroep rond Oliver Mühlemann heeft nu uitgevonden dat een eiwit (UPF1 van Up-Frameshift1) daarbij een belangrijke rol speelt. Dat eiwit wordt aan het mRNA gekoppeld. Terwijl dat eiwit in het ribosoom van het goede mRNA wordt afgeknipt, blijft het met het foute mRNA verbonden, waardoor allerlei enzymen actief worden die dat foute mRNA weer afbreken voordat het de verkeerde eiwit heeft ‘afgedrukt’. Of een mRNA-molecuul als goed of fout herkend wordt hangt af van de lengte. Het mechanisme reageert niet op een andere basevolgorde. Ook in dat geval bevat het mRNA de codering voor een verkeerd eiwit, dat dus wel aangemaakt wordt.
David Zünd van de Bernse onderzoeksgroep stelt dat nog lang niet alles duidelijk is: “De UPF1-moleculen die aan fout mRNA zijn gebonden, worden er in het ribosoom niet allemaal afgeknipt. We gaan er van uit dat die eiwitmoleculen die op het foute mRNA blijven zitten een signaal geven dat de coderende sequentie op het mRNA onderbroken is. Hoe de op het mRNA achterblijvende UPF1-moleculen het afbreken van het foute mRNA in werking zetten is nog onderwerp van verdere studie.”
Medeonderzoekster Simone Rufener heeft nog een raadsel van de kwaliteitsbewaker NMD kunnen oplossen. Uit ouder onderzoek zou zijn gebleken dat de aanmaak van het verkeerde mRNA maar kort na het ontstaan van het mRNA kon worden herkend. Dat op deze wijze toch foute eiwitten zouden worden geproduceerd met mogelijk fatale gevolgen voor het organisme. Rufener heeft echter aangetoond dat de kwaliteitscontrole voortdurend plaatsvindt. Volgens Rufener betekent dat dat NMD bij een- en meercellige organismen reeds vroeg in de evolutie is ontstaan.

Bron: Alphagalileo