We hebben voor het eerst gezien hoe de dood zich verplaatst: in een golf met een snelheid van dertig micrometer per minuut. Althans, dat is hoe het gaat in een eicel.
In meercellige dieren offeren cellen zich vaak op voor een hoger doel. Eerst gaat een deel van de celmachinerie over tot zelfvernietiging, en daarna valt de hele cel uit elkaar. Sommige cellen ondergaan zo’n geprogrammeerde celdood tijdens de ontwikkeling – dat is bijvoorbeeld hoe onze vingers los van elkaar komen in de baarmoeder – terwijl andere cellen het doen om kanker te voorkomen of virussen te stoppen in hun verspreiding.
Het is al een tijdje duidelijk dat als geprogrammeerde celdood eenmaal is begonnen, het signaal snel verspreidt in een cel, zegt James Ferrell van de Stanford University in California. Maar nog niemand had bestudeerd hoe de dood dan precies verspreidt.
Trigger-golf
Ferrell en zijn collega Xianrui Cheng hebben nu aangetoond dat de dood niet zoals een chemisch signaal langzaam door de cel diffundeert, maar zich verspreidt als een ‘trigger-golf’. Daarbij zwengelt de zelfvernietiging van één deel het volgende deel aan. Andere voorbeelden van trigger-golven zijn zenuwsignalen en de verspreiding van natuurbranden.
Het paar ontdekte dit door het cytoplasma – de vloeistof in een cel – uit kikkereieren te extraheren en het in een dunne buis te plaatsen. Het cytoplasma bevatte celonderdelen gevuld met een groen oplichtend eiwit, dat zichtbaar was als felle groene stipjes in de buis.
Vervolgens plaatsten de onderzoekers een kant van de buis in een extract van een cel dat al geprogrammeerde celdood had ondergaan, en waaraan een rode kleurstof was toegevoegd.
Toen de celonderdelen tot zelfvernietiging overgingen verdwenen de groene puntjes. Daarmee toonden ze de snelheid waarmee dood zich verspreidde in het buisje. De golf van verdwijnende puntjes verspreidde zich veel sneller dan de rode kleurstof in het buisje diffundeerde.
Ferrell en Cheng filmden vervolgens hoe deze dood-golf zich verspreidde in een intacte eicel. Terwijl de dood verplaatste in de cel, zorgde hij ervoor dat de buitenste celmembraan van kleur veranderde.
In eerder werk toonde Ferrell dat het proces van celsplitsing ook in een trigger-golf door de cel verspreidt. ‘We denken dat trigger-golven waarschijnlijk best algemeen zijn’, zegt hij.
Het artikel verscheen in Science.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees ook: