’s Werelds beroemdste molecuul, de dubbele DNA-helix, verdubbelt zich soms. Onderzoekers vonden deze vierstrengs versie voor het eerst in gezonde menselijke cellen.
In sommige kankercellen en chemische laboratorium experimenten zagen we al eerder vierstrengs DNA. Dit is echter de eerste keer dat we dit molecuul zien in gezonde, levende mensen cellen, als een stabiele structuur gemaakt door een normaal cellulair proces.
‘We hebben aangetoond dat quadrupelstrengs DNA ontstaat in levende cellen’, zegt organisch chemicus Marco Di Antonio van het Imperial College Londen in het Verenigd Koninkrijk. ‘Dit dwingt ons na te denken over de biologie van DNA.’
Nieuwe marker
Het DNA molecuul bestaat uit vier basen – adenine, cytosine, guanine en thymine – en kan zichzelf op verschillende manieren samenstellen. Een vierstrengs structuur ontstaat wanneer vier guaninebasen samen een vierkant vormen. Guanine is de enige base die een verbinding kan aangaan met een base van dezelfde soort.
Di Antonio voerde dit onderzoek uit aan de Universiteit van Cambridge. Hij en zijn collega’s konden de vorm van het quadrupelstrengs DNA laten zien in menselijk weefsel door een nieuw soort fluorescente marker aan DNA in levende cellen te plakken. Hij zegt dat deze ontdekking ons begrip kan verbeteren over hoe genetisch materiaal informatie onthult.
‘We weten precies wat DNA doet’, zegt Di Antionio. ‘Maar hoe weet de cel waar het genen moet uitten en hoeveel eiwit het moet maken?’
De onderzoeker speculeert dat het quadrupelstrengs DNA ontstaat om het DNA-molecuul open te houden, waardoor het makkelijker is af te lezen. Dat zorgt weer voor makkelijkere eiwitvorming. Ook kan het de hoeveelheid beïnvloeden van elk eiwit dat gemaakt wordt.
Verouderd
Normaal gesproken voeren chemische labels op DNA die de activiteit van genen kunnen veranderen, zogenoemde epigenetische markers, deze functie uit. Het lijkt erop dat de quadrupelstrengs DNA-vorm eenzelfde rol vervult.
Chemisch bioloog Zoë Waller van de Universiteit van East Anglia in het Verenigd Koninkrijk zegt dat dit onderzoek bijdraagt aan het bewijs dat het quadrupelstrengs DNA deel uitmaakt van de normale DNA-regulatie en -functie. Ons idee van de dubbelstrengs DNA-helix is mogelijk verouderd. ‘We nemen aan dat dit een normale, natuurlijke vorm van DNA is. Dit onderzoek is echter een uitzonderlijk voorbeeld van een opstapeling aan bewijsmateriaal dat DNA geen vaste structuur of vorm is’, zegt ze.
