Biologische cel kampt met files
Wie op een zondagochtend al wandelend het Damplein in Amsterdam
oversteekt, zal weinig hinder ondervinden van medewandelaars. Op
zaterdagmiddag is de situatie anders; het plein oversteken kan dan
aanmerkelijk meer tijd kosten vanwege de drukte. In het geval van
kermis is er bijna geen doorkomen aan, de drommen mensen en obstakels
belemmeren dan een vrije doorgang. Deze situatie lijkt enigszins op
het diffusieprobleem van een molecuul in een levende cel. Het
binnenste van een cel bestaat uit een zeer ingewikkelde cocktail van
moleculen, microscopische structuren en water. Voor een molecuul is
het een drukke boel in de cel, vergelijkbaar met de drukte op de
kermis op de Dam. Het is daarom te verwachten dat een molecuul in een
cel zich minder gemakkelijk voortbeweegt dan hetzelfde molecuul
opgelost in een glas schoon water. De bewegingsvrijheid van moleculen
is bepalend voor de snelheid van intracellulaire biochemische reacties
en geeft dus fundamentele informatie over de werking en dynamica van
de cel.
Hoe groot is de bewegelijkheid van een molecuul in een cel nu precies?
Het meten van moleculaire diffusie in levende cellen is geen
gemakkelijke klus. Om nieuw licht op dit probleem te werpen zijn aan
de Rijksuniversiteit Groningen onlangs een aantal optische
meettechnieken ontwikkeld, waarmee de mobiliteit van intracellulaire
moleculen direct kan worden gemeten. De resultaten van dit onderzoek
beschrijft Eric Potma in zijn proefschrift. Zo werd gevonden dat
bepaalde eiwitten bijna vier keer zo langzaam bewegen in de cel ten
opzichte van de situatie in puur water. Opmerkelijk is dat het
watermolecuul zelf in cellen ook wordt gelimiteerd in zijn
bewegingsvrijheid met ongeveer een factor anderhalf. Deze studies
voorspellen dat verschillende belangrijke biochemische processen in
een cel een aantal maal langzamer zullen verlopen dan in een
testkolfje met schoon water. /JS
Eric Potma (Sneek, 1974) studeerde scheikunde in Groningen. Hij voerde
zijn onderzoek uit bij het Materials Science Centre van de RUG,
onderzoeksgroep Optische Wetenschappen. Potma gaat er door in het
onderzoek als post-doc.
Datum en tijd
vrijdag 19 oktober 2001, 14.15 uur
Promovendus
E.O. Potma, tel. (050)363 43 52, fax (050)363 44 41, e-mail:
potma@chem.rug.nl (werk)
Proefschrift
Intracellular molecular diffusion probed with nonlinear optical
microscopy
Promotor
prof.dr. D.A. Wiersma
Faculteit
wiskunde en natuurwetenschappen
Plaats
Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen
Rijksuniversiteit Groningen