Eiwit laat DNA bij reparatie enkele seconden in de steek

Onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam (UvA) hebben ontdekt welke processen zich afspelen bij de reparatie van beschadigd DNA. Uit metingen blijkt dat een aantal reparatie-eiwitten gedurende enkele uren op de plaats van een DNA-beschadiging ophopen. Deze tijd hebben ze nodig om al het beschadigd DNA te repareren. Paradoxaal bleek ook dat elk eiwit onafhankelijk van elkaar elke tien tot zestig seconden loskomt van het DNA om even later opnieuw gebonden te worden. Hun bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het Journal of Cell Biology.

Ons DNA is betrokken bij aan groot aantal cruciale processen in de cel. Bij elk van deze processen zijn verschillende groepen eiwitten betrokken. Als die eiwitten niets te doen hebben bewegen ze zich los van elkaar door de celkern waar het DNA is opgeslagen. Zodra er op het DNA iets moet gebeuren bepaalt een herkenningseiwit de juiste positie op het DNA. Daarna komen op die plaats enkele tientallen andere eiwitten samen die nodig zijn voor het repareren van het beschadigde DNA. De onderzoekers bekeken hoe het mogelijk is dat zo veel eiwitten op efficiente wijze kunnen samenwerken om een specifieke taak aan het DNA uit te oefenen. Dit terwijl die eiwitten geen enkele affiniteit voor elkaar hebben als ze niet aan het DNA zijn gebonden.

Snelle uitwisseling van NER-eiwitten op plekken met DNA-beschadiging.
De UvA-onderzoekers onder leiding van prof. dr. Roel van Driel, concentreerden zich op de reparatie van zoogdier-DNA dat door UV-licht is beschadigd. Uit de metingen bleek dat de eiwitten gedurende enkele uren op de plaats van de DNA-beschadiging ophopen. De eiwitten hebben deze tijd nodig om alle beschadigde DNA te repareren. Paradoxaal bleek ook dat elk van de eiwitten onafhankelijk van elkaar elke tien tot zestig seconden loskomen van het DNA om even later opnieuw gebonden te worden. Dit is te vergelijken met een vergadering waar personen samen een taak moeten uitvoeren in de vergaderzaal, maar tegelijkertijd voortdurend onafhankelijk van elkaar de zaal in- en uitlopen. De metingen aan levende cellen zijn uitgevoerd door Martijn Luijsterburg in samenwerking met het Centre for Advanced Microscopy van de UvA.

Systeem verklaard met wiskundig model

Omdat dit complexe proces alleen maar te begrijpen is uit het complexe samenspel in tijd en ruimte van alle betrokken componenten (DNA en eiwitten) is samen met de groep van dr. Thomas Höfer en Gesa von Bornstaedt van de Universiteit van Heidelberg een wiskundig model ontwikkeld dat alle meetresultaten integreert. Dat model laat zien hoe het systeem werkt. Een conclusie is dat de eiwitten die samenkomen dat doen in een willekeurige volgorde in plaats van in een vaste sequentie zoals algemeen werd aangenomen. De onderzoekers ontdekten eveneens dat het eiwit dat beschadigd DNA herkent er onverwacht lang over doet om aan beschadigd DNA te binden: gemiddeld duurt het ongeveer 30 minuten voor het bindt. Bovendien bindt het verrassend losjes. De langzame en losse binding lijkt een compromis te zijn tussen enerzijds snelle, maar niet accurate, reparatie en anderzijds langzame, maar heel nauwkeurige, reparatie. Kort gezegd laat dit biologisch systeem zien dat nauwkeurig werken tijd kost.

Publicatiegegevens

M. Luijsterburg, G. Von Bornstaedt, A. Gourdin, A. Politi, M. Moné, D. Warmerdam, J. Goedhart, W. Vermeulen, R. Van Driel en T. Höfer: Stochastic and Reversible Assembly of a Multiprotein DNA Repair Complex Ensures Accurate Target Site Recognition and Efficient Repair. J Cell Biol. (2010: 189, pag. 445-63).

Volledig artikel

Bron: UvA Persvoorlichting

Redactie Medicalfacts/ Janine Budding

https://www.medicalfacts.nl

Ik heb mij gespecialiseerd in interactief nieuws voor zorgverleners, zodat zorgverleners elke dag weer op de hoogte zijn van het nieuws wat voor hen relevant kan zijn. Zowel lekennieuws als nieuws specifiek voor zorgverleners en voorschrijvers. Social Media, Womens Health, Patient advocacy, patient empowerment, personalized medicine & Zorg 2.0 en het sociaal domein zijn voor mij speerpunten om extra aandacht aan te besteden.

Ik studeerde fysiotherapie en Health Care bedrijfskunde. Daarnaast ben ik geregistreerd Onafhankelijk cliëntondersteuner en mantelzorgmakelaar. Ik heb veel ervaring in diverse functies in de zorg, het sociaal domein en medische-, farmaceutische industrie, nationaal en internationaal. En heb brede medische kennis van de meeste specialismen in de zorg. En van de zorgwetten waaruit de zorg wordt geregeld en gefinancierd. Ik ga jaarlijks naar de meeste toonaangevende medisch congressen in Europa en Amerika om mijn kennis up-to-date te houden en bij te blijven op de laatste ontwikkelingen en innovaties. Momenteel ben doe ik een Master toegepaste psychologie.

De berichten van mij op deze weblog vormen geen afspiegeling van strategie, beleid of richting van een werkgever noch zijn het werkzaamheden van of voor een opdrachtgever of werkgever.