Als je hard aan DNA trekt, blijkt het zich te ontvouwen tot een vorm die twee keer zo lang is.

Wetenschappers weten al een tijdje dat DNA elastisch is. Gedacht werd dat je het tot 1,7 keer zijn normale lengte kon uittrekken. Maar Nederlandse onderzoekers onthullen nu dat je DNA nóg langer kunt trekken. Dat is te lezen in het blad Nature Communications.

Model
Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven kwamen dit ‘hypergestrekte DNA’ op het spoor met behulp van een theoretisch model. Dat model suggereerde dat er een nog niet ontdekte vorm van DNA bestond. En die vorm zou wel twee keer zo lang zijn als normaal.

Experiment
Vervolgens was het natuurlijk de uitdaging om te bewijzen dat dit model het bij het juiste eind had. Daartoe wendden de onderzoekers van de TU Eindhoven zich tot hun collega’s aan de Vrije Universiteit Amsterdam. Deze onderzoekers probeerden met een combinatie van krachts- en fluorescentiemicroscopie experimenteel te bewijzen dat het voorspelde DNA bestond. “Vergelijk het met microscopische handen en ogen,” vertelt onderzoeker Iddo Heller, van de VU. “Je trekt aan een enkel DNA-molecuul en je ziet direct wat er gebeurt.”

Deze afbeelding laat zien hoe hypergestrekt DNA groen oplicht (door intercalatoren) en twee keer zo lang is als normaal DNA. Afbeelding: Iddo Heller / VU Amsterdam.

Hoe dat precies in zijn werk gaat? Heller legt uit: “Om DNA op te rekken, maken we gebruik van fluorescerende moleculen, zogeheten intercalatoren, die tussen de basenparen aan het DNA binden. Deze moleculen lichten op onder de microscoop. Dus in de normale toestand van DNA, zonder intercalatoren, is het beeld donker. Hoe meer het DNA oprekt, en hoe meer intercalatoren eraan hangen, des te meer het beeld oplicht. Kort gezegd konden we de nieuwe toestand aantonen doordat de lichtintensiteit twee keer zo hoog werd.”

Onduidelijk is nog of deze nieuwe vorm van DNA – waarvan Heller en collega’s het bestaan dus bevestigd hebben – ook echt in cellen voorkomt. Het maakt de ontdekking echter niet minder interessant. “De vondst kan wellicht meer duidelijkheid geven over hoe het uitrekken van DNA in de celkern daadwerkelijk gebeurt, want daar zijn nog veel vragen over,” aldus onderzoeker Paul van der Schoot. Daarnaast kan de ontdekking implicaties hebben voor het vakgebied van DNA-origami. “Daar ‘knutselen’ onderzoekers met DNA op basis van diens mechanische eigenschappen,” vertelt Heller. “Bijvoorbeeld om nieuwe materialen te maken. Dan is deze vondst natuurlijk ook erg relevant.”