De toegangspoort tot onze genen is een flink rond gat

Hoe komt het messenger-RNA de celkern in? Door een gat in kernwand natuurlijk.

Iedere lichaamscel van de mens heeft een celkern, omhuld door een membraan. In iedere celkern ligt een compleet pakket DNA. Voortdurend worden daar genen ‘afgelezen’ – duizenden per seconde. Dat is nodig om in leven te blijven. Daarbij ontstaat steeds een messenger-RNA (mRNA) met de code van het gen. Al die mRNA’s moeten de celkern uit, door het membraan heen, naar de plaats waar mRNA als matrijs dient voor het maken van eiwit.

Omgekeerd moeten grondstoffen voor mRNA en allerlei regulerende eiwitten de celkern in. Ook door het membraan heen.

Die in- en uitstroom gaat via poriën in het membraan. Kernporiën. Iedere celkern heeft er ongeveer 2.000. Het zijn grote eiwitcomplexen, opgebouwd uit een dertigtal verschillende eiwitten, waarvan er per porie ruim 450 worden gebruikt.

Voor het eerst bestaat er een compleet 3D-beeld van zo’n kernporie (Science, 15 april). Hiernaast zijn in geel, blauw en rood de eiwitten aangegeven die samen de binnenring van de porie vormen. De rest van de eiwitten is hier grijs gelaten. Van onderdelen van de porie waren wel structuren bekend. Maar de rangschikking van alle 450 eiwitten ontbrak. Probleem was dat de hele porie onstabiel is buiten de celkernmembraan.

Betere microscooptechnieken waren een deel van de oplossing. Ook belangrijk was de ontdekking dat de hittebestendige schimmel Chaetomium Thermophilum redelijk stabiele kernporiën had. Toen konden de onderzoekers de menselijke porie modelleren. Met dit model kan beter worden onderzocht hoe de porie de import- en exportlabels herkent die moleculen moeten hebben voordat ze in of uit mogen stromen. En hoe de porie nog wat verandert aan sommige doorstromende moleculen.