Reparatie van DNA voor het eerst gefilmd (BT)
30 juni 2008 door TNWToday | M&COnderzoekers van de Universiteit Leiden en de TU Delft zijn er voor het eerst in geslaagd in slow motion te laten zien hoe het reparatie-enzym DNA-ligase een breuk in een streng DNA dicht. Het onderzoek is op 19 juni gepubliceerd in het wetenschappelijk vooraanstaande tijdschrift PNAS.
Schade aan het DNA ontstaat door factoren als zonlicht, straling, giftige stoffen, infecties, of veroudering. Om de schade te herstellen vinden er continu reparatiewerkzaamheden plaats in ons erfelijk materiaal.
Breuken in het DNA worden dichtgemaakt door het enzym DNA-ligase. Bij deze operatie zijn twee andere ingrediënten essentieel: ATP en magnesium. ATP, adenosine trifosfaat, is de universele energiedonor in de cel en levert de energie benodigd voor de DNA reparatie, terwijl magnesium de reactie versnelt.
Enzymkatalyse in real time
Dr. Alexey V. Cherepanov, werkzaam op een NWO VENI beurs in de vaste stof NMR groep van Prof. Huub J. M. de Groot in Leiden en in de Enzymologiegroep van de TU Delft bij Prof. Simon de Vries, bestudeert DNA reparatie door het enzym DNA ligase. Het gehele reparatieprocess voltrekt zich bij kamertemperatuur in een fractie van een seconde. Om de eerste stappen te kunnen volgen is de reactie geïnitieerd en gevolgd bij lage temperatuur met behulp van fosfor vaste stof nucleaire magnetische resonantie (NMR). De aldus verkregen chemische film toont in real time welke chemische bindingen gebroken en gevormd worden. De onderzoekers hebben hiermee het bewijs geleverd dat het maken van een 3D moleculaire film van enzymkatalyse mogelijk is.
Toekomst
Door het maken van moleculaire films zal het mogelijk worden de werking van DNA-ligase en van andere enzymen te ontrafelen. Hierdoor kunnen we in de toekomst meer te weten komen over ziektes die te maken hebben met beschadigingen in het DNA en nieuwe (bio)katalysatoren ontwerpen voor industriële toepassingen.
Voor meer informatie
Dr. Alexey Cherepanov, tel. 071 5274653/4539, e-mail a.cherepanov@chem.leidenuniv.nl
Prof. Simon de Vries, tel. 015 2785139, e-mail S.deVries@tudelft.nl
Prof. Huub J. M. de Groot , tel. 071 5274653/4539, e-mail groot_h@lic.leidenuniv.nl
Universitaire Nieuwsbrief Universiteit Leiden
