ENGINEERINGNET.BE - Als een eiwit komt vast te zitten op het DNA wordt dit fenomeen DNA-eiwit-crosslinks genoemd.
‘Zo’n eiwit hoort daar niet permanent vast te zitten: je moet het zien als een grote puist op het DNA die er niet vanaf kan’, aldus prof. dr. ir. Jurgen Marteijn.
Zo’n eiwitpuist vormt een fysieke blokkade voor processen in de cel die op het DNA plaatsvinden. Bijvoorbeeld als de cel wil delen en daarvoor het DNA moet verdubbelen. Dit proces wordt verstoord, wat kan leiden tot mutaties en kanker.
Nu blijkt dat het vastgeplakte eiwit ook voor problemen zorgt tijdens het proces waarbij de genen in het DNA worden afgelezen om nieuwe eiwitten te maken. De eiwitpuist blokkeert dit cruciale transcriptieproces, waardoor de cel niet goed kan functioneren.
Twee eiwitten, genaamd CSA en CSB, spelen hierbij een belangrijke rol. Via een tot nog toe onbekend mechanisme, zetten zij een reactie in gang die leidt tot afbraak van het vastgeplakte eiwit.
CSA en CSB zijn bekenden in het DNA-reparatieveld, omdat een mutatie in deze eiwitten leidt tot het zeldzame en ernstige Cockayne syndroom. Belangrijk kenmerken van die ziekte zijn een versnelde veroudering en het verlies van zenuwcellen, ofwel neurodegeneratie.
‘Waarschijnlijk gebeurt dit doordat de DNA-schade door vastgeplakte eiwitten niet gerepareerd kan worden door CSA en CSB. De schade stapelt zich snel op en cellen kunnen niet meer goed functioneren of gaan dood’, legt postdoc-onderzoeker dr. Marjolein van Sluis uit.
Maar ook voor mensen zonder het zeldzame Cockayne syndroom zijn hun bevindingen belangrijk, stellen de onderzoekers. Marteijn: ‘Wat bij deze patiënten versneld gebeurt, gebeurt hoogstwaarschijnlijk bij ons ook, maar op pas latere leeftijd.'
'Hoe ouder je wordt, hoe meer de schade door DNA-eiwit-crosslinks zich ophoopt. Gezonde cellen repareren schade heel efficiënt, maar af en toe gaat dat niet helemaal goed, waardoor er op latere leeftijd steeds meer eiwitpuisten in ons DNA blijven zitten.'
'Dat is vooral een probleem voor cellen die een leven lang meegaan, zoals hersencellen. Door de ophopende niet-herstelde schade gaan die steeds minder goed werken.’ Dat kan uiteindelijk leiden tot hersenziekten die samenhangen met veroudering, zoals dementie.
Marteijn en collega’s verwachten dan ook dat vervolgonderzoek zich zal richten op de link tussen neurodegeneratieve verouderingsziekten en schade door DNA-eiwit-crosslinks. ‘Gezien de verouderende populatie is dat een belangrijk onderwerp.’
