In theorie kost het buigen van een dubbele DNA-helix minder energie dan gedacht. Monte-Carlosimulaties van zo’n streng werpen nieuw licht op praktijkwaarnemingen, schrijven John van Noort en collega’s van de Universiteit Leiden in het Biophysical Journal.

Het gaat dan met name om het ‘vrije’ DNA dat twee zogeheten nucleosomen met elkaar verbindt. Die nucleosomen bestaan eveneens uit DNA, maar dan strak opgerold rond histon-eiwitten. Dankzij de buigzaamheid van het vrije tussenstuk kunnen de nucleosomen zich stapelen tot een zogeheten chromatinevezel, en dat beïnvloedt weer het gemak waarmee het DNA kan worden afgelezen en dus de genetische expressie.

Grote vraag daarbij is hoe de nucleosomen zich precies stapelen. Daar bestaan meerdere theorieën over, legde Van Noort onlangs uit in C2W. Eerder probeerden hij en zijn collega’s er licht op te werpen door het gestapelde DNA uit elkaar te trekken met behulp van een magnetisch pincet en de benodigde kracht te meten, maar die experimenten gaven geen uitsluitsel.

De Monte-Carlosimulaties bevestigen nu het vermoeden dat er twee stapelmogelijkheden bestaan, die in de natuur allebei optreden. Welke van de twee energetisch het meest gunstig is, hangt af van de lengte van de verbindingsstukken ter plekke.

In beide gevallen komen de theoretische krachten aardig overeen met de meetwaarden. Maar het buigen van het DNA blijkt minder moeite te kosten dan werd aangenomen. Daaruit volgt dat de stapels misschien wel anders in elkaar zitten dan gedacht en dat interacties tussen chromatines een onverwacht grote rol spelen.

Het lijkt er op dat chromatinevezels zich veel dynamischer gedragen dan tot nu toe werd aangenomen, en dat je ze misschien wel niet moet omschrijven als rigide vezels maar liever als een stapel nucleosomen die elk op hun eigen manier interacteren met hun buurman.

Bron: Universiteit Leiden, Biophysical Journal