Untangle DNA
Natuurkundige Julia Bakx verkreeg met behulp van een geavanceerd optisch pincet nieuwe inzichten in de manier waarop cellen knopen en verdraaiingen in DNA oplossen. Dat proces is essentieel voor gezonde celdeling, DNA-reparatie en het voorkomen van fouten in het erfelijk materiaal. Zij richtte zich op het menselijke eiwitcomplex Topoisomer ase IIIα samen met de hulpeiwitten RMI1 en RMI2, samen bekend als TR R.
Tijdens processen zoals DNA-replicatie raakt DNA regelmatig in de knoop. Om schade en fouten te voorkomen, moeten deze structuren nauwkeurig worden opgelost. Uit het onderzoek blijkt dat TRR enkelst rengs DNA kan doorknippen en daarbij een opening van ongeveer 8,3 nan ometer creëert. Opvallend genoeg bleek het eiwitcomplex niet alleen knopen in enkelstrengs DNA te kunnen ontwarren, maar ook structuren m et dubbelstrengs DNA. Dat resultaat was onverwacht en biedt nieuwe in zichten in de flexibiliteit van het eiwitmechanisme.
Bakx ontde kte daarnaast dat het proces ook omgekeerd kan verlopen: TRR blijkt i n staat om twee DNA-strengen juist om elkaar heen te draaien en zo ni euwe knopen te vormen. Daarmee ontstaat een completer beeld van hoe d eze eiwitten de structuur van DNA actief kunnen aanpassen.
Naas t de biologische ontdekkingen ontwikkelde Bakx ook een nieuwe experim entele methode met vier optische pincetten. Daarmee konden twee DNA-s trengen meerdere keren om elkaar heen worden gedraaid zonder dat het DNA aan een oppervlak hoefde te worden vastgemaakt. In eerdere experi menten was zo’n bevestiging altijd noodzakelijk. De nieuwe aanpak m aakt het mogelijk om DNA-eiwitinteracties natuurgetrouwer en nauwkeur iger te bestuderen, vooral bij complexe DNA-structuren.
De resu ltaten dragen bij aan een beter begrip van fundamentele processen zoa ls DNA-replicatie en DNA-reparatie. Dat is maatschappelijk relevant, omdat fouten in deze processen kunnen leiden tot genetische aandoenin gen en ziektes zoals kanker. De nieuwe methode kan onderzoekers boven dien helpen om in de toekomst gerichter te onderzoeken hoe eiwitten D NA beschermen en herstellen, wat uiteindelijk kan bijdragen aan de on twikkeling van nieuwe medische behandelingen.
Meer informatie o ver het proefschrift
DESCRIPTION: Untangle DNA Natuurkundige Julia Bakx verkreeg met behulp van een geavanceerd optisch pincet nieuwe inzichten in de manier waa rop cellen knopen en verdraaiingen in DNA oplossen. Dat proces is ess entieel voor gezonde celdeling, DNA-reparatie en het voorkomen van fo uten in het erfelijk materiaal. Zij richtte zich op het menselijke ei witcomplex Topoisomerase IIIα samen met de hulpeiwitten RMI1 en RMI2 , samen bekend als TRR.Tijdens processen zoals DNA-replicatie raakt D NA regelmatig in de knoop. Om schade en fouten te voorkomen, moeten d eze structuren nauwkeurig worden opgelost. Uit het onderzoek blijkt d at TRR enkelstrengs DNA kan doorknippen en daarbij een opening van on geveer 8,3 nanometer creëert. Opvallend genoeg bleek het eiwitcomple x niet alleen knopen in enkelstrengs DNA te kunnen ontwarren, maar oo k structuren met dubbelstrengs DNA. Dat resultaat was onverwacht en b iedt nieuwe inzichten in de flexibiliteit van het eiwitmechanisme.Bak x ontdekte daarnaast dat het proces ook omgekeerd kan verlopen: TRR b lijkt in staat om twee DNA-strengen juist om elkaar heen te draaien e n zo nieuwe knopen te vormen. Daarmee ontstaat een completer beeld va n hoe deze eiwitten de structuur van DNA actief kunnen aanpassen.Naas t de biologische ontdekkingen ontwikkelde Bakx ook een nieuwe experim entele methode met vier optische pincetten. Daarmee konden twee DNA-s trengen meerdere keren om elkaar heen worden gedraaid zonder dat het DNA aan een oppervlak hoefde te worden vastgemaakt. In eerdere experi menten was zo’n bevestiging altijd noodzakelijk. De nieuwe aanpak m aakt het mogelijk om DNA-eiwitinteracties natuurgetrouwer en nauwkeur iger te bestuderen, vooral bij complexe DNA-structuren.De resultaten dragen bij aan een beter begrip van fundamentele processen zoals DNA- replicatie en DNA-reparatie. Dat is maatschappelijk relevant, omdat f outen in deze processen kunnen leiden tot genetische aandoeningen en ziektes zoals kanker. De nieuwe methode kan onderzoekers bovendien he lpen om in de toekomst gerichter te onderzoeken hoe eiwitten DNA besc hermen en herstellen, wat uiteindelijk kan bijdragen aan de ontwikkel ing van nieuwe medische behandelingen.Meer informatie over het pr oefschrift END:VEVENT END:VCALENDAR