Wetenschapsforum

De rand van de celkern is een soort kapstok waar grote delen van het DNA aan zijn opgehangen. De organisatie van dit DNA aan de celkernrand blijkt zeer stabiel in de evolutie: tussen muizen en mensen zijn er nauwelijks verschillen. Dat zijn conclusies van Wouter Meuleman, die op dit onderwerp promoveert.





Kanker

Wouter Meuleman deed zijn onderzoek bij het NKI (Nederlands Kanker Instituut) en aan de TU Delft. Het onderzoek bestrijkt twee uiteenlopende gebieden: diagnose van kanker in een vroeg stadium, en de manier waarop DNA in de celkern is georganiseerd. De interessantste bevindingen komen uit het tweede deel van het onderzoek. Meuleman onderzocht daarvoor met behulp van geavanceerde moleculaire technieken DNA van muizen en mensen.


Tennisbal

Meuleman: ‘Alle organismen bestaan uit cellen, waarbij iedere cel een exacte kopie van het volledige genoom, het DNA, bevat. Bij veel organismen zit het DNA opgeslagen in een apart compartiment in de cel, de celkern. De diameter van een enkele menselijke celkern is ongeveer zes micrometer, terwijl de totale lengte van al het DNA in zo’n celkern ongeveer twee meter is. Dit kun je vergelijken met een tennisbal waarin twintig kilometer draad moet worden opgeslagen.’





Kapstok

De centrale vraag waar Meuleman zich op richtte, is dan ook hoe deze grote hoeveelheid van DNA nu eigenlijk is opgeslagen in zo’n kleine ruimte. Er is nog niet veel bekend over de driedimensionale organisatie van DNA (chromosomen) in de celkern. Meuleman: ‘Met speciale moleculaire technieken en data-analyse hebben we laten zien dat enorme stukken DNA aan de rand van de celkern liggen. Dat suggereert dat deze rand een soort kapstok vormt, waar het DNA aan wordt opgehangen. In verschillende celtypen zien we dat deze organisatie een beetje verandert, op een manier die voor een groot gedeelte de verschillen tussen celtypen verklaart. Maar het leeuwendeel van de organisatie blijft in stand in alle celtypen die we bestudeerd hebben.’


Evolutie

‘We stellen dan ook dat deze regio’s aan de rand van de celkern collectief een soort basale chromosoom-architectuur vormen, die bovendien extreem goed geconserveerd is tussen muis en mens; twee organismen die in evolutie meer dan vijfenzeventig miljoen jaar van elkaar verschillen! We hebben verder laten zien dat deze basale chromosoom-architectuur grotendeels direct gecodeerd is in het DNA, en dat de aanwezigheid van deze code in het DNA wellicht genoeg is om grote stukken DNA aan de rand van de celkern te doen kleven.’


Bron:

TU Delft


Lees meer:

Delta


Wetenschappelijke publicatie:

W. Meuleman: Computational biology in clinical proteomics and chromatin genomics