Methylering van adenine speelt een belangrijke rol in embryonale stamcellen van zoogdieren. Aan de menselijke epigenetica kan dus een nieuw hoofdstuk worden toegevoegd, melden Amerikaanse onderzoekers in Nature.

Die methylering voorkomt dat bepaalde genen worden afgelezen op het verkeerde moment. Tot voor kort werd aangenomen dat daarbij alleen de DNA-base cytosine wordt voorzien van een extra methylgroep. Bekend was dat een andere base, adenine, eveneens in 6-methyladenine kan worden omgezet. Maar dat leek alleen te gebeuren bij bacteriën, en dan niet als regelmechanisme voor de eigen genen maar als afweer tegen parasieten.

Vorig jaar wist men het echter ook aan te tonen bij een groene alg, een rondwormpje en een fruitvliegje, en het leek er sterk op dat het bij die eukaryoten wél een regelmechanisme was. Dat dat nooit eerder was opgemerkt, zou puur aan gebrek aan gevoeligheid van de gebruikte analysemethodes hebben gelegen.

Toen al werd opgemerkt dat je de genen voor methyltransferase-enzymen, die het mogelijk maken, bij vrijwel alle hogere diersoorten terugvindt, en dat je ongetwijfeld meer zou ontdekken wanneer je nog iets beter zocht.

En inderdaad is 6-methyladenine nu dus ook gevonden in embryonale stamcellen van muizen. Het is inderdaad heel zeldzaam: gemeten over het hele genoom zijn maar 6 of 7 op een miljoen adenines gemethyleerd, blijkt uit massaspectrometrisch onderzoek.

Wel zijn er regio’s waarin de frequentie vier keer zo hoog is; dat blijken telkens stukken DNA te zijn die zijn opgerold rond een specifiek histon-eiwit genaamd H2A.X, maar wat dáár achter zit is nog volstrekt onduidelijk. Het is wel de reden dat het 6-methyladenine überhaupt kon worden ontdekt, dankzij een door de auteurs ontwikkelde analysemethode waarbij je niet in het hele DNA zoekt maar alleen bij specifieke histonen waarvan je vermoedt dat er iets mee aan de hand is.

Bovendien blijkt minstens één demethylase-enzym in staat te zijn om de methylgroepen er weer van af te halen. Blokkeer je het gen voor dit zogeheten ALKBH1-eiwit, dan vind je ineens veel meer gemethyleerde adenines.

Onduidelijk is nog wat adeninemethylering precies doet. Bij de eerder genoemde simpele eukaryoten lijkt het genen te activeren maar bij de muizencellen schakelt het ze juist uit, net zoals cytosinemethylering doet. Opvallend is ook dat je alleen in embryonale stamcellen redelijk veel 6-methyladenine terugvindt; in meer ‘volwassen’ muizenweefsel blijft zó weinig over dat het nauwelijks aantoonbaar is.

De ontdekkers vermoeden dat het ergens in de evolutie een andere rol heeft gekregen dan het oorspronkelijk had, maar weten nog niet welke.

bron: Nature