Voor het eerst wordt duidelijk waarom bij vrouwen maar één beide X-chromosomen tot expressie komt. Met een speciale toepassing van massaspectrometrie wisten Caltech-onderzoekers de details te achterhalen, schrijven ze in Nature.

Bekend was al dat een ‘lang niet-coderend RNA’ (lncRNA) verantwoordelijk is voor het stilleggen van de tweede kopie. Vrouwelijke zoogdierembryo’s worden niet oud als ze dit RNA, genaamd Xist, niet correct aanmaken. Bekend is ook dat die lncRNA’s werken door selectief een aantal verschillende eiwitten te binden (dat is ook zo’n beetje het enige dat ze kunnen) en ze zo op de juiste plek samen te brengen. Maar tot nu toe was onmogelijk te achterhalen welke eiwitten dat precies zijn.

Mitchell Guttman en collega’s hebben nu een manier bedacht om zo’n RNA met eiwitten en al te isoleren uit stamcellen in muizenembryo’s. Ze spreken van RAP-MS, wat staat voor RNA antisense purification gevolgd door (kwantitatieve) massaspectrometrie.

Die RAP is hun eigen uitvinding. Het komt er op neer dat je eerst alle eiwitten in je monster die rechtstreeks aan RNA gebonden zitten, daar stevig aan vastketent door met uv-straling covalente crosslinks te genereren. Vervolgens zuiver je op onder denaturerende condities, waarbij de eiwitten hun 3D-vorm verliezen. Mocht er nog eentje indirect, via een ander eiwit, aan het RNA gehangen hebben, dan is dat daarna wel afgelopen.. Met een complementaire DNA-keten vis je vervolgens de gezochte RNA-sequentie er tussen uit, met covalent gebonden eiwitten en al.

Met de massaspectrometer bepaal je vervolgens de massa’s van die eiwitten, wat meestal aardig duidelijk maakt welke het precies zijn.

Op deze manier hebben de onderzoekers vastgesteld dat Xist tien verschillende eiwitten bindt waarvan er drie rechtstreeks betrokken zijn bij het stilleggen van een X-chromosoom. Toen ze eenmaal wisten welke het waren konden ze ook de bijbehorende genen één voor een uitschakelen, zodat ze een idee beginnen te krijgen van de functie van elk eiwit binnen het grotere geheel.

Ze verwachten dat ze met RAP-MS ook de werking van andere lncRNA’s kunnen achterhalen en zo een beeld kunnen krijgen van een enorm complex regelmechanisme dat tot nu toe zo goied als onbekend is.

En Guttman ziet ook klinische mogelijkheden. Als je met Xist of een ander lncRNA ook selectief een exemplaar van chromosoom 21 kunt stilleggen, dan heb je een medicijn tegen het syndroom van Down te pakken. Maar dat is voorlopig verre toekomstmuziek.

bron: Caltech