Afrikaanse klauwkikker geeft inzicht in vastgelijmd DNA

Een van de mooiste eigenschappen van het DNA is toch wel dat het zichzelf kan kopiëren. Door het uitvouwen van de dubbele helix kan er aan elke losse zijde weer een perfect nieuwe kopie van hetzelfde DNA gemaakt worden. Toch verloopt dit proces van ontvouwen niet altijd even goed. Bij onder andere chemotherapie en de afbraak van alcohol komen er stoffen vrij die ervoor zorgen dat de DNA streng zich niet goed los maakt; de afzonderlijke strengen lijken wel aan elkaar geplakt met een soort lijm. Deze gelijmde stukjes heten ICL’s: interstrand crosslinks.

Daisy Klein Douwel van de Knipscheer groep promoveert vandaag op haar dissertatie met de titel ‘Making the cut – how XPF-ERCC1 unhooks DNA interstrand crosslinks’. Hierin onderzoekt zij hoe dit soort vastgelijmde stukjes uit het DNA geknipt kunnen worden, zodat ze geen schade meer kunnen aanrichten – of, hoe ze juist wél schade kunnen aanrichten: in kankercellen wil je dat de lijm blijft zitten zodat de zieke cellen zich niet meer kunnen delen.

Losknippen van de lijm

Als een beschadigde cel probeert een kopie van zijn DNA te maken, wordt onmiddellijk opgemerkt dat er iets mis is: de strengen komen door de ‘lijm’ niet goed los van elkaar. Verschillende eiwitten betrokken bij het kopiëren slaan alarm en sturen troepen reparatie eiwitten aan. Een groep van deze reparatie eiwitten noemen we de ‘Fanconi eiwitten’. Deze hulptroep zorgt er onder andere voor dat het stukje vastgelijmd DNA uit de hele streng geknipt wordt, zodat het DNA zich weer los kan maken om het kopieerproces (de replicatie) gewoon door te laten gaan. De cel kan zich weer gewoon delen.

Een aanslag op je lichaam: Fanconi Anemie

Mensen die deze hulptroep niet goed kunnen aanmaken leiden aan ‘Fanconi anemie’. Omdat hun cellen niet gezond kunnen delen, hebben zij al vroeg allerlei ontwikkelingsproblemen. Ook ontwikkelen ze snel kanker. Helaas is nog nauwelijks bekend hoe de Fanconi eiwitten precies hun werk doen, waardoor de ziekte moeilijk te behandelen is.

Kikkereitjes geven inzicht

Door eitjes van de Afrikaanse klauwkikker van verschillende eiwitten te ontdoen heeft Klein Douwel gekeken welke er cruciaal bleken te zijn voor het losknippen van het gelijmde stuk DNA. Onder andere het eiwitcomplex XPF-ERCC1 bleek onmisbaar: de genen die voor deze eiwitten coderen bleken dan ook gemuteerd in patiënten met Fanconi Anemie.

Kankercellen te lijf

Kankercellen hebben, net als gewone cellen, na chemotherapie extra veel gelijmde stukjes in hun DNA. Ook deze kankercellen gebruiken het XPF reparatie eiwitcomplex om de gelijmde stukjes te knippen. Zou je kunnen voorkomen dat kankercellen dit reparatie eiwit inschakelen – dan zouden ze ook niet meer kunnen delen. Daisey Klein Douwel hoopt dan ook dat meer inzicht in ICL’s en betrokken knip-eiwitten zal kunnen bijdragen aan een betere kankertherapie en aan een therapie voor patiënten met Fanconie Anemie.