Hoe toeval en moleculaire interacties vorm geven aan genactiviteit op het menselijk DNA
Array
Het menselijk lichaam bestaat uit ongeveer een miljoen keer een miljoen cellen die verschillende taken uitvoeren. Die activiteiten komen voort uit de interacties tussen individuele eiwitmoleculen in ingewikkelde reactienetwerken. Katja Rybakova bestudeerde hoe eiwitmoleculen complexen vormen op het DNA en de activiteit van genen reguleren. Zij ontdekte dat eiwitcomplexen op het DNA heel inefficient tot stand komen.
Als een gen is geactiveerd leidt dit tot de productie van mRNA dat als blauwdruk dient voor de synthese van nieuwe eiwitten. Omdat er tientallen eiwitten betrokken zijn bij het activeren van genen gebruikte Rybakova wiskundige modellen om inzicht te krijgen in het reguleren van de genen. Deze modellen laten zien dat eiwitcomplexen op het DNA heel inefficient tot stand komen: vaak vallen zij meerdere malen uit elkaar voordat een actief complex is gevormd en dit kan tientallen minuten duren.
Omdat genactiviteit maar van een zo’n eiwitcomplex afhangt spelen toevalsfactoren ook een belangrijke rol. Rybakova vond dat, doordat er zoveel eiwitten betrokken zijn bij genregulatie, individuele toevalverschijnselen vaak worden `uitgemiddeld’. Als je vijf- of twintigmaal met een dobbelsteen rolt dan gooi je in het laatste geval gemiddeld vrijwel altijd 3.5 in tegenstelling tot vijfmaal rollen. Het veelvuldig voorkomen van vrijwel identieke moleculair proces leidt dus tot precisie, zelfs als die processen zelf aan toevalsfactoren onderhevig zijn. Genen die een hoge activiteit vertonen bleken een uitzondering op deze regel en wel degelijk in staat tot toevalgedreven activiteit. Het gevolg hiervan is dat individuele cellen een geringe tijd synchrone genactiviteit kunnen vertonen, dit toonde Rybakova ook aan in haar experimenten.
* Tijd 13.45
* Locatie: Aula
* Titel: Exploring dynamics of eukaryotic transcription
* Spreker: E. Rybakova
* Promotor: prof.dr. H.V. Westerhoff
* Onderdeel: Faculteit der Aard- en levenswetenschappen
* Wetenschapsgebied: Aard- en levenswetenschappen
* Evenementtype: Promotie
bron: Vrije Universiteit Amsterdam
