Ribosoom in relatief korte tijd geëvolueerd

Een nieuw bouwplan van de eiwitfabriekjes van de cel (ribosomen), maakt duidelijk dat het celorganel in korte tijd zichzelf in elkaar heeft gezet. Dat schrijven Canadese onderzoekers deze week in Nature.

Ribosomaal RNA is een herinnering aan de RNA-wereld: Een stadium vroeg in het ontstaan van leven toen RNA nog zowel informatiedrager was als uitvoerder van reacties. Hoe het organel tot stand is gekomen, is nog steeds een onderwerp van discussie in de wetenschappelijke wereld.

De onderzoekers van de van de Université de Montréal keken naar het RNA-deel van het bacteriële ribosoom, dat de kern is van de eiwitfabriek: de zogenoemde 23S-subunit. Het ribosoom bestaat uit zes domeinen, die aan elkaar verbinden zitten doordat losse adenosines binden aan dubbele helices van een ander domein. Het viel de onderzoekers op dat domein nummer 5 van het ribosoom alleen aan zijn collega-domeinen bindt door zijn helices in te zetten.

Omdat dit domein nummer 5 een belangrijke enzymatische functie (peptidyltransferase) bevat, is het waarschijnlijk evolutionair zeer oud. De losse adenosines uit de andere domeinen zijn dus waarschijnlijk nieuwer. Sterker nog: hoe meer losse adenosines, hoe nieuwer het domein, zo redeneerden de biochemici.

Op basis van dit principe zetten de onderzoekers een computermodel op om te kijken welke delen van het ribosoom oud zijn en welke er later bijgekomen zijn. Een aantal andere voorwaarden waren ook van toepassing. Zo mag bij nieuwere delen de uiteinden niet te ver uit elkaar zitten, zodat bij verwijdering de rest van het ribosoom intact blijft. Ook moeten een deel beide strengen van de dubbele helix bevatten.

Met dit model kunnen de wetenschappers het ribosoom vrij makkelijk ontleden, en blijkt de samenstelling van het organel simpeler dan gedacht. Ze denken dus dat het ribosomaal RNA in een korte periode tot stand is gekomen.

Bron: University of Montreal