'Nieuwe' DNA-structuur bewezen? - KIJK Magazine
26-04-2018 08:59:02
Onderzoekers hebben een specifieke vouwing in het DNA zichtbaar gemaakt waar al jaren over wordt gediscussieerd.
Als we je vragen om DNA te tekenen, schets je hoogstwaarschijnlijk een dubbele helix met basen in het midden die een paar vormen. Misschien zet je zelfs de letters A, T, C en G bij de basen. Maar DNA zou niet altijd deze vorm aannemen. Wetenschappers steggelen bijvoorbeeld al jaren over de zogenoemde i-motif structuur. Dit is simpel gezegd een vierstrengs-knoop (zie afbeelding hieronder).
Bij de i-motif structuur binden de letters C op dezelfde DNA-streng aan elkaar. Bij een dubbele helix bindt base C aan base G en A aan T. Of deze specifieke vouwing in het DNA kan bestaan, is al getest met behulp van in vitro-testen en computersimulaties. Maar nog nooit is er bewijs gevonden dat de structuur ook in het menselijke genoom (in vivo) voorkomt. Tot nu, zo laten onderzoekers weten in het vakblad Nature Chemistry.
Om tot deze conclusie te komen, bouwden Marcel Dinger en zijn team speciale antilichamen, eiwitten die hechten aan specifieke stoffen om ze herkenbaar en/of inactief te maken. In het lichaam herkennen antilichamen normaliter lichaamsvreemde stoffen of bacteriën. Maar onderzoekers kunnen antilichamen ook gebruiken als gereedschap in het laboratorium om specifieke onderdelen binnen een cel zichtbaar te maken.
Zo hebben ze nu dus antilichamen 'geprogrammeerd' zo dat ze alleen aan de i-motif structuren bonden. Ook zorgden ze ervoor dat de antilichamen fluoresceerden, zodat de wetenschappers ze na inbrengen in menselijke cellen in het lab met een microscoop konden volgen.
Hier zagen ze dat een paar groen oplichtende stipjes, de antilichamen, een binding waren aangegaan met bepaalde DNA-structuren. De onderzoekers gaan ervanuit dat dit i-motif structuren betreft, gezien ze hebben getest dat de antilichamen niet binden aan andere DNA-structuren, zoals de dubbele helix.
Genen reguleren
De i-motif structuren zouden verder het meest stabiel zijn in een zure omgeving. Ook zouden de structuren vaker voorkomen in gebieden waar veel cytosine (base C) aanwezig is. Een interessante studie die goed lijkt uitgevoerd, zo zegt moleculair bioloog Benjamin Rowland van het Nederlands Kanker Instituut – niet betrokken bij het onderzoek.
"Het is erg nuttig om nu te kunnen achterhalen welke delen van de meters aan DNA in menselijke cellen precies zulke structuren bevatten", mailt Rowland. "Het is bijvoorbeeld goed mogelijk dat ze worden gebruikt om de functie van genen te reguleren, of om de uiteinden van chromosomen te beschermen." Wat het nut van de i-motif structuren precies is, is nog maar de vraag. Toch nog een beetje mysterieus dus.