Moleculaire metseltechniek verklaart mysterie van celdeling

Na een kwart eeuw hebben onderzoekers het mysterieuze mechanisme achter celdeling bij bacteriën ontrafeld. Cellen blijken op dezelfde manier te werk te gaan als metselaars op een verplaatsbare steiger. 

Als bacteriën zich in tweeën delen, bouwen ze van buiten naar binnen een nieuwe celwand met behulp van ‘moleculaire metselaars’. Een internationale groep onderzoekers, waaronder ook hoogleraar moleculaire biofysica Cees Dekker van de TU Delft, publiceerde deze ontdekking in het gerenommeerde vakblad Science.

Bacteriën hebben eindelijk prijsgegeven hoe ze zich in tweeën splitsen. Afbeelding: Flickr

Het is al 25 jaar bekend dat bacteriën – eencellige organismen – zich delen door in hun midden een ring aan te leggen. Deze zogeheten Z-ring zit vast aan de celwand en knijpt uiteindelijk samen. Zo ontstaan er twee dochtercellen. De ring wordt onder andere gevormd door ftsZ, een eiwit dat als eerste aanwezig is op de locatie waar de deling zal plaatsvinden. FtsZ stimuleert verder de andere eiwitten die voor de celdeling zorgen.

Steiger

Al die tijd was echter onduidelijk wat het mechanisme is achter dit proces. Nu hebben de onderzoekers met geavanceerde microscopen ontrafeld dat de cel losse stukjes ftsZ verplaatst aan de rand van de Z-ring. Dat gebeurt met behulp van ‘treadmilling’. ‘Bij treadmilling creëer je verplaatsing door aan de voorkant iets toe te voegen en tegelijk aan de achterkant weer weg te halen’, zegt Cees Dekker van het Kavli Institute of Nanoscience van de TU Delft. Je kunt dat vergelijken met het bouwen vanaf een vaste steiger. Hierbij is het ftsZ de steiger en de cel de bouwvakker. De cel voegt bijvoorbeeld aan de rechterkant van de ftsZ-steiger steeds nieuwe steigerplanken toe en aan de linkerkant breekt de cel de overbodige steigerdelen af.

Leestip: Van protocel tot spons, ontwikkeling van leven. Van €42,50 voor €19,95! Bestel het boek in onze webshop.

Vanaf de ftsZ-steiger vormt de cel peptidoglycaan – een polymeer dat de celwand verstevigt. ‘De opbouw van de peptidoglycaan celwand verplaatst mee met de steiger en zo ontstaat er steeds meer celwand’, zegt Dekker.

Verschillende ftsZ-steigers gaan tegelijkertijd aan de slag in een snel tempo. Ze verplaatsen zich rondom de Z-ring en in ongeveer 15 minuten is de celwand klaar. Andere eiwitten zorgen ervoor dat het DNA keurig over twee helften wordt verdeeld.

Kleuren

De onderzoekers konden het proces volgen door elk bouwmateriaal van de celwand een eigen kleur te geven. Dit deden ze door stoffen die heel kort fluoresceren toe te voegen. De kleuren veranderden steeds na enkele seconden, telkens op een andere plek. Zo zagen de onderzoekers dat de celwand van buiten naar binnen opbouwde in een spiraalvorm.

Dekker hoopt dat deze informatie uiteindelijk een nieuwe route naar alternatieve antibiotica kan openen. ‘Als we de celdeling van bacteriën gericht kunnen verstoren, kunnen we ook ziekteverwekkende bacteriën in de toekomst mogelijk met nieuwe wapens bestrijden.’

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.

Lees verder:

Over de auteur

Marleen Hoebe

Marleen Hoebe is stagiaire bij New Scientist. Ze studeert neurobiologie en is geïnteresseerd in verschillende wetenschapsonderwerpen. Ze doet nu dan ook een specialisatie in wetenschapscommunicatie. In haar vrije tijd gaat ze graag hockeyen of een stukje hardlopen.



1 Reactie

  • Erik

    | Beantwoorden

    Het principe van de ‘gemetselde muur’ heb ik beschreven in mijn op 28.10.2013 op Research Gate gepubliceerd artikel over het ‘disulfur decafluoride’ alias het DEKA > DE-KAM (gelforese) > DE-KAMER-ONE (Dekameron), dat niet alleen naar ONE (wan alias ‘een’) maar ook naar OHNE (nul) verwijst waarmee het getal TAN (tancode) > TIEN verklaard wordt (vgl. disulfur DECAfluoride), de sleutel tot de universele klankhelix. Helaas heeft Research Gate mijn account gesloten, omdat dit digitaal podium net als Newscientist alleen ruimte biedt aan ‘kosmopolieten’ en niet aan volk ‘buiten’ de ‘gerenommeerde’ instituten, zodat niet aan het licht komt, dat niet zij, maar ik hun de SLEUTEL tot de ontdekkingen sinds 2013 leverde.
    Op onderstaande link leest u op pagina 5 en 9 dat Duitse taalkundigen uit Marburg doen alsof zij die ‘sleutel’ tot de taal hebben gevonden, maar van wie ze die sleutel hebben, ervaart u natuurlijk niet. Met de ‘universele klankhelix’ (een exact te berekenen klankpatroon dat voor alle talen geldt) kan men problemen van allerlei aard oplossen, waardoor men in Marburg (Land Hessen) miljoenen aan subsidies heeft ontvangen.
    http://www.uni-marburg.de/aktuelles/news/2016b/rechenschaftsbericht2015.pdf
    Het gaat om DAK > DEK > DEK-LAAG dat helixt in DE-KLAAG > DE KLAAGMUUR waarbij de ‘dek-laag’ het metselwerk betreft. De ‘klaagmuur’ vervangt de ‘biechtstoel’ waarbij het in beide gevallen om de SPUUG gaat (vgl. ‘bekladden’) dat in het Brabants SPOUWEN betekent, zodat het principe van de SPOUWMUUR hier opgeld doet (i.c. het ‘antimoon’, een ‘sulfide’): een ‘dubbele muur met ruimte ertussen’. Het ‘spuug’ helixt uit ‘spook’ en dan uit ‘spa(k)t’ (waterdruppel) – want klinkers helixen alfabetisch – dat in het Duits SPATZ (schatje) wordt, maar feitelijk gaat het om ‘vloeispaat’ en ‘stinkspaat’. Een Duitse ‘SPATZ’ betekent in het ndl. MUS die helixt in MUIS die betrekking heeft op het sterrenbeeld van de LEEUW die nu in een MUIS gaat veranderen, omdat de KRIS ‘valt’ rond de oerzon REGULUS. Een MUIS (eng. ‘muscle’, dts. ‘Muskel’ staat voor ‘SPIER’ dat helixt in ‘SPIERS’ dat in het Brabants naar ‘spuug’ verwijst. Het SPIER helixt uit SPAR dat in het Duits helixt in SPARTE (kolom, i.c. het metselwerk). In deze MATRIX zit het ‘deficient electron’ alias het ‘menselijke tekort’.
    De helix ‘de METselaar METselt MET ‘METSE’ is net als HET GAT GAAT DOOR DE GATEN een ‘mooi staaltje’ van hoe kleine woordjes naar verschillende fenomenen kunnen verwijzen wat bij het principe van een OERTAAL past. Het ‘METSE’ is een metathesis van ‘SE-MET’ > CEMENT (vgl. MADOG > DOGMA (i.c. ‘moeder dochter’ die gedraaid ‘dochter moeder’ oplevert, maar ook helixt in MAD DOG, ons ‘slechte geweten’ (dts. Innere Schweinehund). Dts. ‘Mörtel’ (cement, specie) heeft met de ‘vijzel en de mortel’ alias de BAK ZEVEN in het sterrenbeeld HYDRA te maken, waarin ‘vermorzelt’ wordt wat met ‘morse-seinen’ (i.c. wow-signaal) te maken heeft.

    Deze tekst wordt ook elders gepubliceerd

    Ans Schapendonk (25 februari 2017)

Plaats een reactie