De chromatinevezels, waarin DNA in een celkern verpakt zit, rollen zichzelf op tot flexibele spiralen met heel weinig veerkracht. Dat schrijven biofysici uit Leiden en Cambridge in Nature Structural & Molecular Biology. Volgens onderzoeksleider John van Noort is nu eindelijk afdoende verklaard hoe enzymen überhaupt bij DNA kunnen komen om genen tot expressie te brengen.

Chromatine is opgebouwd uit nucleosomen, kralen van (meestal) 146 basenparen rond een kluitje eiwitten. Korte eindjes los DNA rijgen ze tot snoeren die zich weer opvouwen tot vezels van zo’n 30 nm lang. En de structuur van die vezels is al 30 jaar onderwerp van heftige discussie, mede omdat je met een elektronenmicroscoop alleen de buitenkant ziet.

Single-molecule force spectroscopy werpt hier nu nieuw licht op. Het komt erop neer dat je één uiteinde van een chromatinevezel vastzet. Aan het andere eind bevestig je een ijzerhoudend bolletje, groot genoeg om met een optische microscoop te kunnen zien. Daar trek je aan met een magneet, en meet je de veerkracht.

Uit de resultaten kan Van Noort maar één mogelijke structuur afleiden. “De naburige nucleosomen zitten op elkaar en vormen een stapel, die zich vervolgens weer in een spiraal vouwt. Om dat voor elkaar te krijgen moet het DNA tussen de nucleosomen sterk gebogen zijn.” Enzymen trekken zo’n spiraal gemakkelijk uit elkaar. Breken doet hij niet: de hechting tussen de gestapelde nucleosomen is juist veel steviger dan iedereen dacht.

“Het klinkt paradoxaal: enerzijds vind je een slappe spiraal, anderzijds sterk plakkende nucleosomen. Maar toch klopt het wel. Aan de ene kant moet DNA immers goed beschermd worden, maar aan de andere kant moet het wel kunnen worden uitgelezen. Wij hebben een flexibele structuur gevonden die beide eigenschappen combineert”, aldus Van Noort.

Bron: C2W10, 16 mei 2009