Camera legt estafette op DNA vast
25 mrt. 2024 11:00
Onze cellen zitten nog vol met geheimen, laat nieuw onderzoek van Tineke Lenstra en collega’s maar weer eens zien. Ze maakten een algoritme waardoor ze met een microscoop absurd gedetailleerd kunnen filmen wat er in cellen gebeurt. En dat is ook het vooraanstaande microscoopbedrijf Zeiss niet ontgaan. Wat blijkt: er is een soort estafette gaande op ons DNA, waardoor cellen de benodigde eiwitten kunnen maken.
We weten dat ons DNA de informatie bevat om eiwitten te kunnen maken die ons lichaam nodig heeft. We weten dat het DNA daarmee een soort receptenboek is, waaruit cellen soms het ene recept bereiden, soms het andere. En we weten ook dat moleculaire keukenhulpjes (transcriptie-factoren) het receptenboek als het ware openslaan zodat de koks de recepten (genen) kunnen lezen en uiteindelijk nieuwe eiwitten kunnen bereiden. Alleen: die keukenhulpjes werken maar extreem korte shifts van een paar seconden, terwijl een recept minutenlang gelezen wordt. Hoe kan dit?
Mini-shifts
De onderzoeksgroep van Tineke Lenstra heeft nu ontdekt dat die keukenhulpjes (transcriptie-factoren) een soort estafette doen bij het openen van de recepten. Daardoor kunnen ze in shifts van een paar seconden toch, als een goed samenwerkend team, het DNA lang genoeg laten aflezen. Zo kan een cel genoeg eiwit maken om te kunnen functioneren. Tineke en haar collega’s hebben hun werk gepubliceerd in het vakblad Molecular Cell.
Genen filmen
Het is vrij bijzonder dat Tineke en haar collega’s levende cellen zo gedetailleerd hebben kunnen bestuderen. Het lastige van zulke cellen is namelijk hun inhoud continu beweegt. Zie dat maar eens goed vast te leggen en te bestuderen onder een microscoop.
Daarom maakten ze een algoritme waarmee de microscoop één enkel DNA-recept (gen) heel precies kan volgen in levende cellen. Ook als zo’n gen continu van plaats verandert. De instructies in dat algoritme kunnen 1 punt in het microscopie-beeld als het ware vastzetten, en daarna volgen wat ermee gebeurt. Dat biedt allerlei nieuwe mogelijkheden om cellen tot in detail te onderzoeken.
![Molecular Cell Tineke Lenstra](/media/4x0jcdkr/molecular-cell-tineke-lenstra.png?width=990&height=540&rnd=133558363006070000)
Transcriptie(factoren) in beeld
Licentie
Dat is ook het vooraanstaande microscoopbedrijf Zeiss niet ontgaan. Het bedrijf heeft het algoritme dat de NKI-onderzoekers maakten inmiddels gelicenseerd, zodat veel andere onderzoekers er ook mee aan de slag kunnen. Tineke: “Ik vind het ontzettend mooi om te zien dat een methode die we ontwikkeld hebben voor een heel fundamentele onderzoeksvraag nuttig kan zijn voor veel meer onderzoekers uit andere vakgebieden.”
-
-
Springende transcriptiefactoren
Deze mannetjes (transcriptiefactoren) springen op en neer op symbolische pianotoetsen op het DNA. Hiermee spelen ze individueel korte tonen, maar samen een langer durend muziekstuk. Dit staat symbool voor transcriptiefactoren die heel kort het DNA-lezen aanzetten, en met velen tegelijk ervoor zorgen dat een gen toch langere tijd afgelezen kan worden. ©Simona AntonovaDit onderzoek is mede mogelijk gemaakt door KWF Kankerbestrijding, Oncode Institute en de European Research Council.