Links het schema van de homologe recombinatie bij een DNA-breuk. Rechts het simpelweg aan elkaar plakken van de gebroken delen
Identieke stukken DNA kunnen elkaar vinden zonder dat ze daarbij geholpen hoeven worden door andere stoffen. Die theorie bestond al, maar nu schijnen onderzoekers van het Imperial College in Londen en van de Amerikaanse Harvard-universiteit dat te hebben aangetoond aan stukjes dubbelstrenging DNA. Het zou de vierde onafhankelijke demonstratie in glas zijn (dus niet in de cel), waarbij die aantrekking tussen dezelfde basevolgorde op het DNA is aangetoond en daarmee een nieuw bewijs dat de homologe gebieden op, dubbelstrengig DNA elkaar ‘herkennen’. Dat zou dan toch nog eerst in een levende cel moeten worden bewezen.
Als er iets mis gaat met de genen en die beschadigd raken dan wordt die schade gerepareerd. Tijdens zo’n reparatieproces, homologe recombinatie genaamd, worden breuken in het DNA hersteld door die beschadigde sequentie te vervangen door een kopie van de onbeschadigde sequentie. Dat herstelmechanisme is een wezenlijk onderdeel van het systeem dat leven heet. Recombinatie zorgt ook voor de herschikking van de genen bij het samensmelten van eicel en zaadcel. Daarbij spelen recombinatie-eiwitten een rol.
Dat eiwitten verantwoordelijk zijn voor het herschikkingsproces was al bekend, maar niet hoe homologe (overeenkomstige) genen elkaar vinden. Zoals al vaker hier verteld is zo’n DNA-molecuul gigantisch lang met zo’n 20 000 genen en een groot deel (98%) dat geen genfunctie heeft. Bovendien is dat molecuul danig opgekruld en ingepakt, hetgeen de zoektocht bijna onmogelijk maakt.
Uit experimenten die in 2008 ook bij het UCL zijn gedaan kwam naar voren dat die homologe stukken elkaar zonder hulp van andere moleculen vinden. Bij die proeven ging het om relatief korte stukjes dubbelstrenging DNA. Als die stukjes in een oplossing gemengd worden dan vormden zich groepjes van de eigen ‘soort’. Ook later onderzoek wees in die richting.
Magneetjes
In het nieuwe onderzoek werd met langere DNA-sequenties gewerkt (60 000 baseparen, nog maar een fractie van een volledig DNA-molecuul) en werkt gekeken hoe de homologe stukken in een stuk DNA op elkaar reageerden. De onderzoekers verankerden een stuk DNA aan een oppervlak en koppelden een magnetische korrel aan het andere eind. Zo kon er aan het stukje DNA getrokken worden met een magneet. De DNA-stukken bestonden uit lange sequenties met dezelfde genetische code naast elkaar, maar in een omgekeerde volgorde en vergeleken het gedrag van die stukken DNA met DNA zonder die identieke genen. Al sedert 2001 werkt Dominic Lee aan een verklaring voor die paring van overeenkomstige stukken DNA. “We hopen nu dat er experimenten gedaan worden in een echte cel om te kijken of die herkenning van overeenkomstige genen ook zo werkt.”
Bron: Alpha Galileo