Stamcellen vouwen DNA op unieke manier

25 juli 2013

Stamcelgenen zoeken elkaar op in de celkern. Dat blijkt uit onderzoek van het Hubrecht Instituut, dat deze week is gepubliceerd in Nature. 'Het is een nieuwe manier om naar DNA te kijken.'

Prof. dr. Wouter de Laat van het Hubrecht Instituut en collega’s laten zien dat DNA-strengen in embryonale stamcellen op een unieke manier gevouwen zijn. Het DNA blijkt zo gevouwen te zijn dat alle ‘stamcelgenen’ dicht bij elkaar zitten. De activiteit van deze genen zorgt ervoor dat stamcellen ook stamcellen blijven en niet veranderen in een ander soort cellen.

Verantwoordelijk voor de speciale DNA-vouwing in embryonale stamcellen zijn de zogenaamde stamcel-factoren. Dit zijn eiwitten die uniek zijn voor stamcellen en waarmee ook gewone cellen geherprogrammeerd kunnen worden tot stamcellen. Zonder deze eiwitten verliezen de stamcellen hun unieke DNA-vouwing. De eiwitten binden op verschillende plekken aan DNA-strengen en ‘trekken’ de strengen naar elkaar toe.

'We weten niet precies wat het betekent dat deze genen zo dicht bij elkaar moeten zitten', vertelt De Laat. 'Maar het is natuurlijk heel waarschijnlijk dat op deze manier de stamcelgenen beter en stabieler afgelezen kunnen worden. Het maakt stamcellen robuuster.'

De vinding van De Laat en collega’s betekent dat de driedimensionale organisatie van DNA-strengen belangrijk is. Vroeger dacht men dat alleen de volgorde van de genetische letters in het DNA belangrijk was. Maar kennelijk is het voor genen met een vergelijkbare functie van belang om letterlijk dicht bij elkaar te zitten. 'Dit is een nieuwe manier om naar DNA te kijken. Eigenlijk vormt de ruimtelijke organisatie van het DNA een extra bestuurslaag.'

De Laat en collega’s beschrijven hun resultaten in een online publicatie van Nature (24 juli 2013). Bioloog prof. dr. Wouter de Laat is groepsleider in het Hubrecht Instituut. Hij is gespecialiseerd in het zichtbaar maken van DNA-vouwing in de celkern. Op de lange termijn dragen de resultaten van het onderzoek bij aan ‘regeneratieve geneeskunde’ en kunnen ze nieuwe inzichten verschaffen in het ontstaan van ziekten. Het Hubrecht Instituut van de KNAW werkt nauw samen met het UMC Utrecht.