Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Het neefje van DNA, RNA, blijft in breincellen langer intact dan gedacht. Althans in muizen, zo ontdekten wetenschappers.
Elke seconde sterven zo’n 4 miljard cellen in je lichaam. Gelukkig worden die vervangen door een vergelijkbaar aantal (bij een gezonde volwassene). Maar sommige hersencellen gaan pas dood wanneer het lichaam sterft. Die gaan dus een leven lang mee. Ook het DNA in die cellen blijft al die tijd in stand. Nu blijkt dat ook RNA, het zogenaamde minder stabiele neefje van DNA, ook al die tijd kan blijven ‘leven’. Zo publiceerden Oostenrijkse, Duitse en Amerikaanse onderzoekers in het vaktijdschrift Science.
Lees ook:
- Is er alien-DNA op aarde?
- Cyborg-achtige gistcel bestaat voor de helft uit kunstmatig DNA
- Menselijk DNA is (bijna) overal te vinden
Essentiele taken
RNA staat voor ribonucleïnezuur (ribonucleic acid). De bekendste soort is messenger-RNA, of mRNA. Deze moleculen zijn nodig om de instructies voor eiwitproductie in het DNA over te brengen naar de eiwitfabriekjes van de cel. Een ontzettend belangrijke functie dus, want zonder die eiwitten kunnen wij niet leven.
Maar er zijn meer typen RNA en die hebben elk hun eigen specifieke en essentiële taak. Sommige zorgen ervoor dat bepaalde genen niet worden afgelezen, andere helpen bij de eiwitproductie zelf.
RNA ‘vastklikken’
Van mRNA-moleculen is bekend dat ze meestal tijdelijk zijn. Is de betreffende bouwinstructie gelezen, dan worden ze afgebroken. Maar van die andere typen RNA is nog altijd onbekend hoelang ze precies blijven bestaan. Tot nu, want neurowetenschapper Martin Hetzer van het Institute of Science and Technology Austria en collega’s hebben dit nu uitgevogeld.
Zij labelden al het RNA in de hersenen van pasgeboren muizen. Hiervoor gebruikten ze op RNA-lijkende moleculen die op dat RNA ‘vastklikten’. Die moleculen bezitten ook fluorescente vlaggetjes, waardoor het gebonden RNA opgloeit onder een microscoop (zie hieronder). Op die manier is de aanwezigheid van de stof gedurende het leven van de muizen te volgen.
Een muizenleven lang
De onderzoekers zagen RNA in diverse breinregio’s. Ze moesten inzoomen om precies na te gaan om welke celtypen het ging. Ook bepaalden ze de concentratie, de precieze samenstellingen (om wat voor varianten ging het?) en de plek binnen in de cel.
Het bleek dat na een jaar de concentratie van het RNA wat afnam, wat te verwachten was. Maar tot hun grote verbazing, ontdekten Hetzer en zijn team dat sommige van de moleculen nog altijd bestonden na twee jaar. Gezien de maximale leeftijd van de gebruikte muizen 2,5 jaar is, betekent dit dat deze dieren een muizenleven lang hetzelfde RNA hadden.
Stevig verpakt DNA
Het levenslange RNA bleek zich vooral op te hopen in de celkern nabij hetereochromatine. Dat is een DNA-regio die stevig verpakt is in eiwitten en waarvan de genen compleet zijn stilgelegd. Maar wat voor functie hebben die RNA-moleculen daar dan? Ook dat gingen de wetenschappers na, maar dit keer zonder de muizen.
Ze voegden RNA-moleculen toe aan een kweekbakje met daarin neuronale stamcellen, die het vermogen hebben tot hersencellen uit te groeien. Die moleculen schakelden het langlevende RNA in de celkernen uit.
Dat bleek tot nogal wat problemen te leiden bij het heterochromatine in de cellen. Het DNA was niet meer zo netjes verpakt, werd minder stabiel en bovendien bleken de cellen een stuk minder vitaal dan de cellen die de behandeling niet kregen. Kortom, het langlevende RNA is hard nodig voor hersencellen, en dat dus een leven lang.
Veroudering tegengaan?
Of RNA ook in menselijke hersencellen een leven lang meegaat, durven de onderzoekers niet te zeggen. Ook is het nog onduidelijk hoe de RNA-moleculen precies hun taken vervullen en welke eiwitten daarbij betrokken zijn. Dat willen Hetzer en collega’s nu verder gaan onderzoeken.
Dat is belangrijk, want als we meer te weten komen over dit ongelofelijk stabiele RNA, kan dat ons helpen veroudering wat meer te snappen en misschien zelfs tegen te gaan. Ook zou het kunnen helpen om tot nieuwe behandelingen te komen voor neurodegeneratieve aandoeningen, zoals de ziekte van Alzheimer, waarbij hersencellen te vroeg afsterven.
Bronnen: Science, Institute of Science and Technology Austria via EurekAlert!
Beeld: Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images