Kammen van DNA maakt mutaties in erfelijk materiaal zichtbaar

Franse, Engelse en Nederlandse onderzoekers hebben een nieuwe methode ontwikkeld om mutaties in DNA te zoeken (Science, 5 september). Hierdoor is het niet langer nodig om DNA eerst in stukken te knippen, zoals nu nog vaak gebeurt. De geneticus moet dan tussen een hoop fragmenten op zoek naar het stukje DNA dat in patiënten de oorzaak is van een erfelijke aandoening.

Dat kost veel tijd en moeite. De nieuwe techniek maakt deze stap overbodig. Hij werkt echter alleen als de mutatie groter is dan 7.000 nucleotiden (de totale erfelijke code van de mens telt 3 miljard nucleotiden).

De nieuwe methode combineert twee technieken: dynamic molecular combing (DMC, of op zijn Nederlands dynamisch moleculair kammen), en fluorescente labelling. Bij DMC dompelen de onderzoekers een glasplaatje in een oplossing waarin zich DNA-strengen bevinden. De DNA-ketens binden met één uiteinde aan het plaatje. Daarna wordt het glasplaatje met een constante snelheid uit de oplossing getrokken. De DNA-ketens strekken zich zeer gelijkmatig uit, op elke m (een duizendste millimeter) passen 2.000 nucleotiden.

Bij de daaropvolgende fluorescente labelling brengen de onderzoekers probes aan op een glasplaatje. Elke probe bindt aan een specifieke DNA-volgorde. Er werden twee probes, de ene voorzien van een groen label de ander van een rood label, bij de DNA-ketens gevoegd. De onderzoekers gebruikten probes die binden in de buurt van het TSC-2-gen. TSC staat voor tubereuze sclerose, een ziekte waarvan de verschijnselen kunnen variëren van witte pigmentloze huidvlekken tot de vorming van goedaardige tumoren door het hele lichaam. Er zijn meer genen die, als er mutaties in optreden, tot TSC kunnen leiden.

Bij gezonde mensen bevonden zich tussen het rode en groene label zo'n 150.000 nucleotiden. Bij patiënten met TSC lag dat aantal veel lager. Er ontbraken in dat gebied grote stukken DNA, variërend in lengte van 38.000 tot 140.000 nucleotiden. Er bleken grote stukken uit het TSC-2-gen verdwenen.

De nieuwe techniek werd ook gebruikt in de zoektocht naar het TSC-1-gen, op chromosoom negen. De traditionele techniek, knippen en weer plakken van stukken DNA, voldeed hiervoor niet. Er ontbraken namelijk stukken. Met DMC en fluorescente labelling kon de grootte van de ontbrekende stukken nauwkeurig worden geschat. Met deze informatie lukte het de genetici om het DNA in de buurt van het TSC-1-gen in de goede volgorde achter elkaar te zetten. Onlangs werd de precieze lokatie van het TSC-1-gen opgespoord (W&O, 9 aug).