Nieuwe eigenschappen epigenetische modificatie onthuld

Wetenschappers van het Hubrecht Instituut en het UMC Utrecht hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de DNA modificatie 5-hydroxymethylcytosine in enkele cellen te kunnen detecteren. Hiermee hebben ze nieuwe eigenschappen van dit epigenetische modificatie weten te onthullen. De studie wordt deze week gepubliceerd in Nature Biotechnology.

De functie van DNA kan worden gemodificeerd door het toevoegen van groepen chemicaliën . Onlangs is zo’n modificatie ontdekt genaamd 5-hydroxymethylcytosine (5hmC). Er is nog weinig bekend over de biologische functie van deze epigenetische modificatie. Onderzoekers van het Hubrecht Instituut en het UMC Utrecht hebben, onder leiding van directeur Alexander van Oudenaarden, een techniek ontwikkeld om 5hmC te sequencen in enkele cellen.

Door 5hmC te detecteren in enkele cellen kunnen de wetenschappers aantonen dat de hoeveelheid 5hmC sterk scheefgetrokken kan zijn naar ofwel de positieve of negatieve streng van een chromosoom. Dit kan worden verklaard door het gebrek aan mechanismen om 5hmC naar de nieuwe streng te kopiëren na DNA synthese. Dit scheve 5hmC-profiel stelde de onderzoekers in staat om een model te creëren waarmee de toename en afname van 5hmC afgeleid kan worden. Daarnaast is het zo dat de twee zustercellen na replicatie en celdeling elk chromosomen ontvangen met 5hmC op tegenoverliggende strengen. Hierdoor kunnen de onderzoekers voorspellen of cellen nu zustercellen of nevencellen zijn.

De identiteit van cellen wordt gecontroleerd en onderhouden door DNA-methylatie. Verstoring van deze modificatie kan leiden tot defecten in ontwikkeling en kanker. Mogelijk kan 5hmC worden gebruikt als een uniek en endogeen label om zustercellen te identificeren. Hierdoor zouden onderzoekers in staat kunnen zijn om de lineage relationship tussen cellen te begrijpen die niet ontvankelijk zijn voor invasieve labeling, zoals primaire humane weefsels. Door te weten of twee verschillende cellen voortkomen van dezelfde moedercel, kunnen nieuwe inzichten ontstaan voor het begrijpen van de oorsprong van de cellen en differentiatie.

Online article