Een gen is opgebouwd uit exonen en intronen (afb: WikiMedia Commons)

Ons lichaam heeft een systeem om fouten aan het DNA te repareren. Dat heeft niet zo’n beste reputatie, maar het lijkt er op alsof dat systeem onderscheid maakt tussen de de diverse delen van het DNA. Onderzoekers van het biomedisch instituut IRB in Barcelona vonden dat dat reparatiesysteen efficiënter is in delen die voor eiwitten coderen dan elders.
Genen bestaan uit exonen en intronen. Het eerste deel bevat de genetische code voor de aanmaak van eiwitten, terwijl intronen minder belangrijke informatie bevatten. Exonen wijken door de soorten heen weinig van elkaar af. Exonen, zo is de opvatting, bevatten de levensvatbare informatie voor een organisme. Veranderingen daarin kunnen aanleiding geven tot dood en verderf.
“Negatieve selectie is een wezenlijk onderdeel om die exonen te koesteren, maar dat is niet de enige factor”, zegt Núria López-Bigas, hoofd van het genoomlab van IRB. “Wij laten hier voor het eerst zien dat exonen veel minder mutaties bevatten dan andere delen van de genen omdat daar het DNA effectiever wordt hersteld.”
Als DNA wordt gekopieerd bij de celdeling dan gaat dat wel eens fout, maar ook door andere, soms externe, oorzaken kan DNA beschadigd worden. Dan gaat de DNA-hersteller aan het werk. De onderzoekers analyseerden het enzym DNA-polymerase, dat bij het kopiëren van DNA (de replicatie) betrokken is. Ze deden dat voor darmkankertumoren. Het DNA van darmkankercellen bevat vele mutaties.

Ze vergeleken de mutaties in de exonen en de intronen en kwamen tot de ontdekking dat die in de eerste veel minder voorkwamen dan in de intronen, minder dan verwacht, in ieder geval. “Het reparatiemechanisme zorgt er voor dat die mutaties zich niet ophopen, vooral niet in de exonen”, zegt medeonderzoekster Joan Frigola.

H3K36me3

De onderzoekers denken nu ook te weten hoe dat in zijn werk gaat. Dat komt door de grotere aanwezigheid van het ‘merkteken’ H3K36me3 (een histoneiwit), waardoor zich meer hersteleiwitten wijden aan de reparatie van de exonen. López-Bigas: “Het reparatesysteem ‘weet’ dat het zich daar speciaal op moet richten. Dat zal moeten worden meegenomen als we ons buigen over DNA-mutatie en het reparatieproces of als we de evolutie bekijken, of dat in gezwellen is of in soorten.”

Bron: Alpha Galileo