donderdag, 20. januari 2022 - 9:42 Update: 20-01-2022 9:54

'MutS'-eiwit hersteld 'spelfouten' in menselijke DNA

muts-eiwit-dna-genoom
Foto: LUMC
Leiden

Het eiwit MutS, de bewaker van ons genoom, struint in het lichaam het menselijk DNA af op zoek naar spelfouten en zorgt ervoor dat deze hersteld worden. Het genoom bevat alle DNA van een mens. 'Het is dan ook een essentieel proces voor onze gezondheid', zo meldt het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) waarvan onderzoekers hebben ontdekt hoe dit eiwit precies werkt door MutS zichtbaar te maken met cryo-elektronenmicroscopie. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Structure and Molecular Biology.

Kanker

'MutS heeft een essentiële functie in onze cellen', vertelt onderzoeker Meindert Lamers. 'Als dit eiwit ontbreekt, ontstaan er 100 tot 1000 keer meer mutaties in ons DNA waardoor er onvermijdelijk kanker ontstaat. Dit is bijvoorbeeld het geval bij mensen met het Lynch syndroom.' 

Hultroepen ingeschakeld door MutS-eiwit

Een belangrijk eiwit dus. Maar het was nog onbekend hoe dit eiwit precies te werk gaat. In een eerdere publicatie beschrijven Lamers en collega’s de structuur van MutS. 'Met cryo-elektronenmicroscopie kwamen we erachter dat MutS meerdere vormen kan aannemen', legt Lamers uit. 'Daardoor is het in staat om veel verschillende functies uit te voeren.' Het struint namelijk niet alleen het DNA af op zoek naar fouten, maar slaat ook alarm als het een fout vindt en roept hulptroepen in. 'Samen met deze hulptroepen zorgt MutS ervoor dat het DNA op de plaats delict wordt geknipt, ontrafeld en vervolgens weer wordt hersteld.'

Moleculaire acrobatiek

Nu, in hun vervolgonderzoek, zijn de onderzoekers erachter gekomen hoe de motor achter MutS werkt. 'MutS bestaat uit twee dezelfde ‘handen’. We zagen dat deze handen continu open en dicht klappen. Maar als MutS aan het DNA bindt, dan weerhoudt het DNA de twee handen ervan om dicht te klappen. MutS staat hierdoor onder spanning als het op zoek gaat naar fouten in het DNA.' Omdat een DNA-fout ons genoom op die plek instabiel maakt, buigt het DNA en kunnen de handen van MutS bij een fout wél dichtklappen. Hierdoor neemt MutS een andere vorm aan en kan het hulptroepen inschakelen. 

Video

Kortom, MutS doet aan moleculaire acrobatiek waardoor het zijn meerdere, en cruciale, functies in onze cellen kan uitvoeren. De onderzoekers laten in onderstaande video zien hoe MutS eruitziet en hoe het van vorm verandert tijdens het hele proces.