Onderzoekers aan de Universiteit Leiden claimen dat niet alleen de genetische informatie in DNA bepaalt wie we zijn, maar dat er een tweede informatielaag is.

Sla een willekeurig biologieboek open en je leest geheid iets over DNA en de letters A, T, C en G. De volgorde van deze letters bepaalt of we bijvoorbeeld blauwe ogen hebben. Maar het vermoeden bestaat al langer dat dit niet de enige informatielaag is die bepaalt wie we zijn; er zou een tweede laag in ons DNA verstopt zitten. En dit zou nu zijn bevestigd door onderzoekers van Universiteit Leiden.

Lang stuk touw

Even de biologieles oprakelen: je hebt geleerd dat de letters A, T, C en G bepalen welke eiwitten ons lichaam moet aanmaken. Maar dit is niet het hele verhaal. Elke cel in ons lichaam bestaat uit exact hetzelfde DNA, maar toch heeft elk orgaan een andere functie. Dit komt door de manier waarop ons DNA in de cellen is opgerold. Dit bepaalt hoe de letters worden uitgelezen en welke eiwitten het lichaam daadwerkelijk aanmaakt.

En mechanische kenmerken zouden bepalen op welke manier het DNA is gevouwen in de cellen, zo luidt de hypothese. Maar wat moeten we ons voorstellen bij mechanische kernmerken? Iris Jonkers, geneticus aan het Universitair Medisch Centrum Groningen, die niet bij de studie betrokken was, legt het uit.

“DNA kun je zien als een lang stuk touw. Als je dat touw in kleine cirkels op gaat rollen rond een balletje dan zorgt dat voor bepaalde krachten op het touw”, vertelt Jonkers. “Als het touw dan ook nog eens op bepaalde plekken flexibeler is dan op andere plekken, dan heeft dat gevolgen voor de manier hoe het touw is opgerold. Dit is de mechanische structuur van het DNA, waarbij de flexibele plekken de mechanische kenmerken zouden zijn.”

Ziektes bestrijden

En met behulp van een computersimulatie heeft het team nu bewijs gevonden dat deze mechanische kenmerken bestaan. Met hun computercode hebben ze het opvouwen van DNA-strengen gesimuleerd door willekeurige mechanische kenmerken toe te voegen aan het DNA. Hieruit bleek dat ze inderdaad bepaalden hoe DNA-moleculen zich vouwen. En daarmee zouden de onderzoekers de tweede informatielaag in het DNA bevestigen. Jonkers noemt het “een mooi model”.

Leuk voor biologen, maar wat kunnen wij ermee? “Dit opent de mogelijkheid om mechanische kenmerken in het DNA te stoppen om de manier van opvouwen te veranderen”, mailt hoofdonderzoeker Helmut Schiessel. In de toekomst is het misschien mogelijk zo ongewilde genen, die ziektes veroorzaken, te verstoppen tussen het opgerolde DNA.

Bronnen: PLoS One, Universiteit Leiden