Persbericht
Pb 06 - 129
Nijmegen, 14 november 2006
Afgekeken van moeder natuur
Nieuwe methode voor zijde-imitatie
Scheikundigen kijken al jaren jaloers naar de prachtige materialen die in de natuur voorkomen en proberen ze te imiteren. Dat lukt maar zeer ten dele. Jurgen Smeenk pakte het anders aan: hij baseerde zich deels op de natuurlijke productiewijze. Met behulp van synthetisch DNA en bacteriën slaagde hij er in zijde-eiwit na te bouwen. Hij promoveert 21 november aan de Radboud Universiteit Nijmegen.
De zijderups maakt een draad die soepel, veerkrachtig en sterk is. En de rups kan iets wat chemici ook graag willen: keurig netjes iedere keer dezelfde eiwitmoleculen maken. Met gewone scheikunde in een reageerbuis lukt dat niet. Voor nanotechnologische toepassingen is orde op moleculair niveau van groot belang: alleen dan zijn de gewenste eigenschappen precies gelijk. De natuur maakt zulke precies gedefinieerde moleculen omdat die een mal gebruikt voor de assemblage: DNA. Jurgen Smeenk slaagde er tijdens zijn promotieonderzoek in kunstmatig DNA, dat is afgekeken van de zijderups, te gebruiken om bacteriën de door hem gewenste eiwitten te laten produceren. Deze natuurlijke macromoleculen combineerde hij met synthetische materialen tot een product dat vezels vormde met een precisie die nanotechnologie toepassingen mogelijk maakt. Zijn promotor prof. Jan van Hest, hoogleraar bio-organische chemie, kreeg voor de voorzetting van het project dit jaar een ECHO-subsidie van NWO. Beiden zijn verbonden aan het Institute for Molecules and Materials van de Radboud Universiteit, maar Smeenk deed een groot deel van zijn onderzoek bij een ander instituut: het Nijmegen Centre for Molecular Life Sciences. Van Hest: "Wat Jurgen heeft gedaan kan alleen als je op zo'n manier samenwerkt. Het is vrij uitzonderlijk dat er zulke nauwe banden zijn tussen de moleculaire biologie en de polymeerchemie. Dit voegt echt iets toe."
Ketting vouwen
Smeenk richtte zich op de productie van plaatjes van gevouwen polypeptiden die de zijdevezel sterkte geven. Daartoe maakte hij lange kettingen met om de zoveel eendere 'kralen' een ander type, dat de sliert dwingt om dubbel te vouwen. Hij gebruikte voor het maken van dit reeksje kralen een stukje synthetisch DNA dat met behulp van enzymen tot een lange keten werd gesmeed. Deze DNA-mal werd in een plasmide gebouwd en ingebracht bij een E. coli bacterie. En die deed vervolgens het werk: bij elke celdeling werden de plasmides keurig gedupliceerd, tot er voldoende waren om de productie te starten. Het DNA werd aangeschakeld en de productie van kunstmatig-natuurlijke polymeerplaatjes kwam op gang. Na kristallisatie vormen deze oppervlakten die er onder de Atomic Force Microscope uitzien als vezeldoek.
Van Hest: "Dit onderzoek heeft zich gericht op de structuur van het materiaal. Anderen in de groep richten zich op functionele toepassingen van dergelijke nagebouwde natuurmaterialen. Zo'n perfect gedefinieerd oppervlakte is daarvoor een goede basis. Ik denk bijvoorbeeld aan sensoren die eiwitten in de bloedstroom kunnen meten."
Jurgen Smeenk (Winterswijk, 1976) studeerde bioprocestechnologie aan de Wageningen Universiteit met de specialisatie Toegepaste biokatalyse. Hij promoveert bij het Institute for Molecules and Materials van de Radboud Universiteit Nijmegen. Aansluitend begon hij als postdoc in het polymeerchemie laboratorium van de Technische Universiteit München waar hij werkte aan elastine.
Jurgen M. Smeenk. Recombinant production of periodic polypeptides; Introducing structural order in polymeris materials. Promotie dinsdag 21 november, 15.30 uur, Radboud Universiteit Nijmegen
Meer informatie
Prof. Jan van Hest j.vanhest@science.ru.nl; 024 3653204 Jurgen Smeenk; jurgen.smeenk@hetnet.nl
Of via de Wetenschapsredactie van de Radboud Universiteit Nijmegen: 024 - 361 6000
Noot voor de pers:
Meer informatie via de Wetenschapsredactie van de Radboud Universiteit Nijmegen, tel. (024) 361 6000, info@communicatie.ru.nl
Persberichten van de Radboud Universiteit Nijmegen zijn ook te raadplegen via
---- --