Rood: dna, groen: divisoom

De positie van chromosomen bepaalt mede waar een cel zich splitst tijdens celdeling. Dit lijkt na epigenetica een nieuw niveau in de functionaliteit van genetisch materiaal te zijn. Dit melden Jaan Männik en Cees Dekker (Kavli Institute of Nanoscience TU Delft) in PNAS.

Concreet komt de ontdekking er op neer dat zich geen divisoom vormt op plekken waar chromosomen, compacte pakketten dna, zich bevinden. Het divisoom is een eiwitcomplex dat de feitelijke celsplitsing begint.

De onderzoekers bevestigden dit vermoeden door de chromosomen en de splitsingseiwitten te labelen met verschillende kleuren. De onderzoekers vonden geen divisoom op plaatsen met dna en andersom. Dat een dergelijk systeem leidt tot een nette volumeverdeling is niet moeilijk voor te stellen. Spoeldraden trekken tijdens de celdeling twee sets chromosomen uit elkaar naar weerszijde van de oorspronkelijke cel. De chromosomen bevinden zich dan niet in het midden en alleen daar kan het divisoom de splitsing dan in gang zetten. Zelfs E. coli cellen met de vorm van een pannenkoek bleken door het coördinerende dna prima in staat om twee gelijkwaardige dochtercellen voort te brengen.

Welke eiwitten als intermediair verantwoordelijk zijn voor de anticorrelatie tussen dna en divisoom is niet duidelijk. De uitschakeling van SlmA, een eiwit dat onder invloed van dna de vorming van het divisoom tegenwerkt, zorgde namelijk niet voor een slechtere volumeverdeling.

De onderzoekers bestudeerden ook een ander proces betrokken bij de deling van cellen, het zogeheten Min systeem. Dit systeem bestaat uit eiwitten die, in normale staafvormige E.coli cellen, heen en weer bewegen tussen de uiteinden van de cel. Hierdoor ontstaan er in de uiteinden lokaal hogere concentraties van de eiwitten. Daar waar de Min eiwitten zich ophopen houden zij de vorming van het divisoom tegen. Het resultaat is dat het divisoom in het midden van de cel ontstaat, aangezien de concentratie Min eiwitten hier het laagst is.

In pannenkoekcellen kaatsen de Min eiwitten echter rond als ballen in een flipperkast. Hierdoor concentreren de eiwitten zich op een willekeurige manier en vaak op meer dan twee plaatsen. Toch blijft de volumeverdeling tussen de dochtercellen accuraat.

De conclusie is dan ook dat de chromosomen een belangrijke coördinerende rol hebben in het bepalen van de plaats waar een cel zich splitst. Hoewel het Min systeem in staafvormige cellen hier ook een belangrijke stempel op drukt, speelt het in de cellen met een ongewone vorm een ondergeschikte rol.

Bron: TU Delft

Onderwerpen