Chevy Chase, Maryland (VS) – Met de opheldering van de structuur van twee eiwitten uit de celkern, ontstaat duidelijkheid over de reparatie van gebroken DNA-strengen.


Voor de allereerste keer zijn er nu gedetailleerde beelden gemaakt van eiwitten die gebroken DNA herkennen en zich aan het uiteinde daarvan hechten. Deze eiwitten vormen een soort spalk rondom het DNA, waarbij ze zich koppelen aan de suikerfosfaatketen in het DNA. Welke basenvolgorde het DNA heeft, maakt daarom niet uit. Daarop kunnen andere enzymen de DNA-ketens op de juiste wijze verbinden.
Het dubbelstrengs-DNA kan door straling of bij de reorganisatie van het genetisch materiaal op vele plekken breken. Voor deze lukrake beschadigingen bestaan geen reparatie-enzymen die specifieke DNA-volgorden herkennen. In plaats daarvan gebruikt het lichaam de zogenaamde Ku-eiwitten. Die herkennen een los DNA-uiteinde, en vormen dan een ring aan het eind. Dit blijkt zeer accuraat te verlopen, zo beschrijft Jonathan Goldberg in Nature.

Twee Ku-eiwitten (rood en geel) vormen een ring om het uiteinde van het DNA.

Goldberg en zijn collega's aan het Howard Hughes Medical Institute bestudeerden eerst twee Ku-eiwitten samen, voordat ze keken hoe die eiwitten vastzitten aan het DNA. Deze eiwitten wachten als het ware in de celkern op voorbijkomende losse DNA-uiteinden. Als de twee Ku-delen een ring om dat uiteinde vormen, bedekken ze de ene DNA-streng zeer goed, terwijl het andere DNA-uiteinde vrijligt. Mogelijk kunnen daardoor andere reparatie-enzymen de schade ongedaan maken.
Goldberg wil bij vervolgonderzoek nu de aandacht richten op de koppeling van de gebroken helften. Op welke wijze zorgen de Ku-eiwitten ervoor dat de twee DNA-uiteinden precies in elkaars verlengde liggen? Deze precisie, zo verklaart Goldberg, is essentieel voor de reparatie van lukrake breuken in het DNA.

Erick Vermeulen