Dat DNA elektriciteit geleidt, blijkt essentieel voor de replicatie. Een van de betrokken eiwitten gebruikt het om op het juiste moment een ander uit te schakelen, schrijven Amerikaanse onderzoekers in Science.

Het gaat om de replicatie-eiwitten DNA primase en DNA polymerase α. Die bevatten allebei ijzer-zwavelclusters die elektronen kunnen doneren of ontvangen. Die redoxactiviteit kan het DNA beschadigen, en dat doet vermoeden dat de natuur een heel goede reden moet hebben gehad om deze clusters in te bouwen.

Onder leiding van Jacqueline Barton hebben onderzoekers van Caltech en Vanderbilt University nu ontdekt dat het cluster van DNA primase geoxideerd moet zijn om aan een DNA-streng te kunnen binden. Die binding is de eerste stap van de replicatie: het primase zet een korte RNA-‘primer’ op de streng. Dat RNA dient als startpunt voor DNA polymerase α, dat het DNA dat er achter komt omtovert van een enkele en een dubbele streng.

Eer dat gebeurt moet DNA primase echter van de streng worden losgekoppeld. Dat gebeurt kennelijk doordat via het DNA elektronen worden doorgegeven die het ijzer-zwavelcomplex weer reduceren, zodat het eiwit zijn grip verliest.

Die elektronen moeten ergens vandaan komen. En Barton heeft een donkerbruin vermoeden dat dat ‘ergens’ het ijzer-zwavelcluster van DNA polymerase α is. Dat cluster moer dan dus zelf overgaan van de gereduceerde naar de geoxideerde staat en het zit er dik in dat dat óók weer ergens essentieel voor is. In Bartons huidige publicatie is dat nog niet meer dan een hypothese, maar ongetwijfeld is ze al hard bezig aan experimenten die het bewijzen.

Eerder ontdekte ze al een vergelijkbaar mechanisme bij DNA-reparatie: als de elektrische geleiding wegvalt ’weten’ reparatie-eiwitten dat het DNA ergens beschadigd is en dat ze moeten ingrijpen.

bron: Caltech