En die dans komt heel nauw, zo hebben onderzoekers ontdekt.

Talloze onderzoekers hebben – met wisselend succes – in genetisch materiaal gezocht naar oorzaken van ziektes of afwijkingen en de oorsprong van bepaalde persoonlijke kenmerken (zoals haarkleur of intelligentie). In een nieuwe studie gooien wetenschappers het over een andere boeg. Ze richtten zich op de bewegingen van chromosomen: dragers van ons DNA.

Beweging
Voor het eerst is het deze onderzoekers gelukt om de bewegingen van deze chromosomen in kaart te brengen en te onthullen hoe miljarden basenparen DNA in een ongelofelijk kleine ruimte ‘gepropt’ worden, zonder daarbij in de knoop te raken. Het begint (zie ook onderstaand filmpje) allemaal met een chromosoom dat nog het meeste wegheeft van een uitgerold bolletje wol. Dat chromosoom begint zichzelf als het ware op te rollen. Daarbij ontstaan wat de onderzoekers ‘chromosoom-druppels’ noemen. Het lijken bijna kralen aan een ketting in wording. En die ‘ketting’ rolt zich vervolgens op, tot een balletje. En als je goed kijkt, zie je dat de bewegingen – zelfs nadat het chromosoom de meest compacte vorm heeft aangenomen – nog doorgaan.

Filmpje: The University of Texas at Austin.

Verschillen
De onderzoekers richtten zich in hun studie op twee specifieke chromosomen: chromosoom 5 en chromosoom 10. Genen die op het eerstgenoemde chromosoom te vinden zijn, worden in verband gebracht met bepaalde vormen van leukemie, Parkinson en aspecten van de mannelijke vruchtbaarheid. Op chromosoom 10 vinden we genen die onder meer in verband worden gebracht met een agressieve vorm van hersenkanker en aangeboren doofheid. Een analyse van deze chromosomen wijst uit dat de bewegingen van een chromosoom afhankelijk is van de cel waarin deze zich bevindt. Zo bleek chromosoom 5 in de ene cel heel anders – bijvoorbeeld trager – te bewegen dan in de andere. Er bleken zelfs verschillen te zijn tussen de bewegingen van twee chromosomen die zich in hetzelfde celtype bevonden.

Belangrijk
De bewegingen van de chromosomen zijn belangrijk en komen heel nauw, zo denken de onderzoekers. “Wij hebben ontdekt dat het niet alleen de genetische code is waar je je zorgen over moet maken. Als de timing van de beweging niet goed is, kun je ook te maken krijgen met functionele afwijkingen,” aldus onderzoeker Dave Thirumalai. Hij legt het uit aan de hand van een vergelijking, waarbij het DNA een soort boek is dat beschrijft hoe een mens in elkaar steekt. Stel je voor dat het stukje informatie dat je nodig hebt op pagina 264 staat. Het lezen van die informatie is niet lastig. Maar nu weten we dat het receptenboek beweegt door tijd en ruimte. Dat maakt het vinden van pagina 264 lastiger. Zeker als die beweging niet gaat zoals zou moeten.

De onderzoekers zijn voornemens nog meer chromosomen en hun bewegingen te onderzoeken. Ook zouden ze graag achterhalen hoe chromosomen in afwijkende cellen – zoals kankercellen – bewegen. “Het zou heel interessant zijn om te zien of de chromosomen in een kankercel – waarin sprake is van een mutatie – anders bewegen.”