Opgerolde chromosomen mag je beschouwen als zelfassemblerende supramoleculaire structuren. Dan is het ineens logisch dat de geometrie altijd zo’n beetje hetzelfde is, schrijft de Spaanse onderzoeker Joan-Ramon Daban in het tijdschrift Interface.

Die geometrie kan worden samengevat als die van een glad cilindertje met een lengte van ongeveer 13 maal de diameter. Dit ongeacht het aantal basenparen. Wordt de keten langer, dan nemen zowel de lengte als de diameter van het cilindertje toe.

Zo’n chromosoom is veel te groot voor een structuurbepaling met röntgenkristallografie. Maar eerder wisten Daban en collega’s al wel een idee te krijgen van de basisstructuur. Volgens hen rolt de combinatie van DNA en histon-eiwitten (die werken als een soort spoeltjes) zichzelf eerst op tot dunne, ronde plakjes ‘chromatine’. Die plakjes stapelen zichzelf vervolgens tot een cilinder.

Officieel is het geen echt supramoleculair systeem want de plakjes zitten aan elkaar vast via de doorlopende DNA-keten. Maar bij het rekenen aan het systeem kun je dat dunne draadje rustig verwaarlozen.

En dat rekenwerk wijst nu volgens Daban uit dat de verhouding 1:13 inderdaad energetisch het gunstigst is. Dat heeft te maken met het feit dat de randen van de plakjes worden gedestabiliseerd door het omringende oplosmiddel, waardoor ze zich ter plekke minder sterk binden aan het volgende plakje. Die destabilisatie is uiteraard nog sterker bij de plakjes (Daban spreekt voor het gemak van ‘telomeren’) die op kop liggen. Het hele verhaal staat bol van de aannames en de schattingen maar er rolt inderdaad een factor 13 uit.

Daban weet zich gesteund door de constatering dat er in het verleden uitgebreide metingen zijn gedaan aan de mechanische elasticiteit van chromosomen, en dat de berekeningen van de aantrekkingskracht tussen de plaatjes een vergelijkbare mate van elasticiteit voorspellen.

bron: Universitat Autonoma de Barcelona