DNA is zo stug nog niet

from C2W Nieuws

Genetische expressie beïnvloedbaar door torsiestress

Rol een lange DNA-helix iets te strak op en hij kronkelt ineens alle kanten op. Het kan niet anders of de genetische expressie wordt hierdoor beïnvloed, suggereert een Amerikaans/Britse publicatie in Nature Communications.

Het is in tegenspraak met de populaire perceptie dat dubbele DNA-helices vrijwel recht en tamelijk stijf zijn. Maar dat sprookje kwam vooral in de wereld doordat vrijwel iedereen sinds Watson en Crick zichzelf heeft beperkt tot stukjes van zes tot twaalf basenparen, waar inderdaad weinig flexibiliteit in zit. In werkelijkheid heeft DNA veel meer weg van een klassiek telefoonsnoer dan je op basis van zulke metingen zou vermoeden.

Onder leiding van Lynn Zechiedrich hebben onderzoekers van Baylor College of Medicine (Houston, Texas) en de University of Leeds nu proeven gedaan met stukken van 336 of 672 basenparen. Ze rolden deze ‘MiniVectors’ te strak of juist niet strak genoeg op en hechtten vervolgens de uiteinden aan elkaar zodat het DNA zichzelf niet meer kon ontspannen.

Met cryo-elektronentomografie konden ze vervolgens vaststellen dat je zo geen nette cirkeltjes krijgt maar achtvormige, haltervormige of nog verder in elkaar gedraaide formaten.

Dat zulke vormen enigszins representatief zijn voor menselijk DNA in zijn natuurlijke omgeving, bevestigden ze door er topomerase-enzymen op los te laten. Van nature knippen die DNA tijdelijk door om er de spanning uit te halen, waarna ze de einden weer aan elkaar breien. De kunstmatige cirkeltjes werden eveneens braaf herkend, verknipt en geplakt.

De onderzoekers konden tevens vaststellen dat hier en daar basenparen elkaar kwijtraken wanneer je de helix te strak opwindt. Ter plekke kan de helix hierdoor een veel scherpere bocht maken, en mogelijk is dat één van de redenen dat je een compleet genoom in een krappe celkern kunt proppen.

bron: Baylor College of Medicine, University of Leeds

Source – C2W Nieuws

Reference

Irobalieva RN, Fogg JM, Catanese DJ, Sutthibutpong T, Chen M, Barker AK, Ludtke SJ, Harris SA, Schmid MF, Chiu W, Zechiedrich L. (2015) Structural Diversity of supercoiled DNA. Nature Comm [Epub ahead of print]. [article]