Persbericht
20-10-2008
Springende eiwitten vinden sneller doel op DNA-strengen
Onderzoekers van de Vrije Universiteit in Amsterdam en de Stichting FOM hebben voor het eerst aangetoond hoe eiwitten razendsnel een specifieke plek op DNA kunnen vinden. Daarmee hebben ze een probleem opgelost dat wetenschappers al jaren bezighoudt. Hun resultaten verschijnen in het invloedrijke Amerikaanse wetenschappelijke tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
In de biologische cel vinden talrijke dynamische processen met DNA plaats. In veel gevallen worden reacties op gang gebracht door eiwitmoleculen die binden aan een specifiek stukje van het DNA. Bij veel cellulaire processen is het essentieel dat zulke bindingsplaatsen snel worden gevonden; als dit niet gebeurt kan dit dodelijk zijn voor de cel. De specifieke bindingslocaties zijn echter ingebed in lange DNA-moleculen met duizenden of zelfs miljoenen niet-specifieke DNA-locaties. Hoe lukt het deze eiwitten dan toch om in de brij van niet-specifiek DNA hun bindingsplek te vinden?
FOM-onderzoekers dr. Bram van den Broek en drs. Svenja-Marei Kalisch in de groep van dr.ir. Gijs Wuite hebben nu voor het eerst laten zien hoe eiwitten van DNA- naar DNA-molecuul kunnen 'springen', en hoe dat springen helpt bij het vinden van de juiste plek op het DNA. Met een ingenieus experiment maten zij de zoeksnelheid van afzonderlijke eiwitten in een kluwen DNA.
Door beide uiteinden van een DNA-molecuul aan microscopisch kleine bolletjes vast te plakken en deze met behulp van laserlicht te manipuleren konden de onderzoekers de kluwen DNA uit elkaar trekken. Op deze manier werd het springen van de eiwitten handmatig uitgeschakeld, simpelweg omdat de afstand tussen de DNA strengen te groot wordt voor de sprongen. In de experimenten viel op dat de zoeksnelheid toeneemt naarmate het DNA meer een kluwenvorm aanneemt. De onderzoekers speculeren dat in de cel het effect van de springende eiwitten nog belangrijker zal zijn, aangezien daar de lokale dichtheid van het DNA nog veel groter is dan in de uitgevoerde experimenten. Het onderzoek heeft een essentieel mechanisme blootgelegd dat een rol speelt bij alle eiwitten die op DNA inwerken, inclusief processen die een rol spelen bij veel soorten kanker.
Vrije Universiteit Amsterdam