DNA van chromosoom blijkt verpakt in vijf soorten eiwit

Een chromosoom in de celkern bestaat uit één DNA-molecuul, verpakt in veel verschillende eiwitten. Die eiwitten vormen vijf verschillende hoofdsoorten van eiwitverpakking. Dat heeft het Nederlands Kanker Instituut in Amsterdam aangetoond. Elke verpakking bestaat uit een tamelijk vaste combinatie van eiwitten en elke verpakking heeft een eigen functie (Cell, online 30 september).

De combinatie van DNA en de dragende eiwitten in het chromosoom heet chromatine. Het heeft die naam ooit gekregen omdat er kleurreacties op mogelijk zijn. De Amsterdammers sluiten bij die traditie aan. Ze noemen hun vijf verpakkingen rood, geel, groen, blauw en zwart. In het echt is chromatine overigens vrijwel kleurloos.

Sommige stukken DNA zijn genen. Ze bevatten de erfelijke code voor eiwitten. Bekend was ook dat het soort eiwitpakking – samen met vele andere genregelingsprocessen – de activiteit van de daarin verpakte genen bepaalt. De eiwitpakking moet dan ook flexibel zijn, zodat genen op bepaalde momenten ‘aan’ of ‘uit’ kunnen worden gezet door de chromatine-eiwitten die er aan binden.

Bas van Steensel en collega’s van het NKI gingen systematisch na aan welke eiwitten het DNA van een levende cel – afkomstig van een fruitvlieg – plakt. Ze vonden 53 veel voorkomende celkerneiwitten en die vormden steeds vaste combinaties.

Wat de NKI-onderzoekers ‘zwart’ chromatine noemen zet genen uit. Ongeveer de helft van het genoom zit daar op ieder moment in verpakt. Wanneer de onderzoekers een gen bij een experiment zelf in zwart chromatine verpakten, werd dat gen vaak inactief.

De andere typen chromatine zetten genen juist aan. Wel verpakken ze elk heel andere genen. Zo zitten in geel chromatine vooral genen die elke cel nodig heeft, zoals genen voor DNA-herstel. Rood chromatine verpakt genen die alleen voor bepaalde celtypen belangrijk zijn. Elke soort chromatine kan overgaan in een andere, denkt Van Steensel. “Chromatine is voortdurend in beweging als bijen in een korf. Het is een krioelende massa van eiwitten die telkens op een stuk DNA plakken, er een paar minuten later weer afvallen en vervangen worden door andere eiwitten.”

Berber Rouwé