De 46 chromosomen die in elk van onze cellen huizen, wegen samen 242 picogram. En daarmee zijn ze zwaarder dan gedacht.

Het is een interessante vraag: Hoeveel wegen chromosomen precies? Wetenschappers besloten in een nieuwe studie de uitdaging aan te gaan en op zoek te gaan naar het antwoord. En de uitkomst zal je wellicht verbazen.

Over chromosomen
Chromosomen zijn structuren in cellen die ons genetisch materiaal bevatten. Ze vormen eigenlijk de complexe huizen voor ons DNA en bestaan uit lange strengen. Gewoonlijk heeft een mens 46 chromosomen (23 paar) per cel. Hierin bevinden zich vier kopieën van 3,5 miljard basenparen DNA. Alle wezens – inclusief de mens – maken telkens nieuwe cellen aan om oude en versleten exemplaren te vervangen. Om dat te doen, delen en repliceren cellen het DNA dat verpakt is in chromatine; het complex van DNA en eiwitten dat verstopt zit in de chromosomen. Uitgestrekt in één rechte lijn, kan het DNA in een enkele cel wel bijna twee meter lang worden. Als er bij het kopiëren van het genetische materiaal ook maar één klein foutje wordt gemaakt, kan dit ervoor zorgen dat genen muteren of kapot gaan.

In de studie, gepubliceerd in het vakblad Chromosome Research, vuurden de onderzoekers op de chromosomen röntgenstralen af. Op deze manier wilden ze het aantal elektronen bepalen, om zo de massa te berekenen van 46 chromosomen. Dankzij de röntgenstralen slaagde het team erin om een zeer gevoelige 3D-reconstructie te maken. De fijne resolutie was mogelijk omdat de stralen miljarden keren helderder zijn dan de zon. Met andere woorden; op een bepaald moment doorboorden een zeer groot aantal fotonen de chromosomen.

Voor het eerst
Het is een bijzonder onderzoek. Want het is voor het eerst dat de massa van menselijke chromosomen in kaart is gebracht. En tot ieders verrassing blijken deze dragers van erfelijk materiaal een stuk zwaarder dan gedacht.

De verspreiding van 46 menselijke chromosomen gemeten met behulp van röntgenstralen. Afbeelding: Archana Bhartiya et al/ Chromosome Research

De onderzoekers komen tot de verrassende ontdekking dat de 46 chromosomen die in elk van onze cellen huizen, samen zo’n 242 picogram (een biljoenste van een gram) wegen. Dat is ongeveer 20 keer zwaarder dan het DNA dat ze bevatten. “Dit is veel zwaarder dan we hadden verwacht,” vertelt onderzoeker Ian Robinson. “Het wijst op een onverklaarbare overtollige massa in chromosomen.”

Ontdekt
Het betekent dat er mogelijk nog ontbrekende componenten zijn die nog wachten op ontdekking. Het laat wederom zien hoeveel er nog over chromosomen te leren valt. “Ze worden al 130 jaar door wetenschappers onderzocht,” zegt Robinson. “Maar er zijn nog steeds delen van deze complexe structuren die slecht worden begrepen.”

Onderzoek gaat dus door. “Een beter begrip van chromosomen kan belangrijke implicaties hebben voor de menselijke gezondheid,” licht onderzoeker Archana Bhartiya toe. “Er wordt bijvoorbeeld enorm veel onderzoek gedaan naar chromosomen in medische laboratoria om kanker te diagnosticeren in patiëntenmonsters. Elke verbetering in ons vermogen om chromosomen in beeld te brengen, is daarom heel waardevol.”

Wist je dat…

…chromosomen er heel anders uitzien dan je denkt? Vergeet die kronkelige X’en: de meeste chromosomen lijken er in de verste verte niet op. De structuur van chromosomen blijkt veel ingewikkelder. Benieuwd hoe ze er dan wel uitzien? Lees het hier!