Hoe cellen hun genetisch evenwicht bewaren

Hoe cellen hun genetisch evenwicht bewaren

Delen:

Elke gezonde menselijke cel bevat twee kopieën van elk chromosoom, behalve de geslachtschromosomen X en Y die ons biologisch geslacht bepalen. Mannen worden geboren een X- en een Y-chromosoom, vrouwen met twee X-chromosomen. Het is al langer bekend dat bij vrouwen één van de twee X-chromosomen wordt geïnactiveerd.

Het was ook al bekend dat zowel bij mannen als bij vrouwen de activiteit van het enige actieve X-chromosoom wordt verhoogd in alle cellen. Dat proces - X-chromosome upregulation of XCU – bewaart het genetische evenwicht met de andere chromosomen die wel in tweevoud aanwezig zijn. Hoewel XCU al eerder werd beschreven, bleef het precieze mechanisme hierachter onduidelijk.

Een team onder leiding van professor Vincent Pasque (KU Leuven) en professor Joost Gribnau (Erasmus MC Rotterdam) onderzochten dit mechanisme bij muizenstamcellen die twee X-chromosomen bevatten, waarvan ze delen van één X-chromosoom selectief hadden verwijderd. Ze stelden vast dat cellen het verlies van genen op het X-chromosoom kunnen compenseren door de andere kopie van dat gen actiever te maken. Bovendien toonden ze voor het eerst aan dat die activatie opvallend nauwkeurig verloopt: niet over het hele chromosoom, maar gen per gen.

De onderzoekers gingen na of een specifiek DNA-segment op het X-chromosoom verantwoordelijk is voor het detecteren van genverlies. Ze hadden een soort van ‘compensatiecentrum’ verwacht dat het hele chromosoom in evenwicht zou houden, maar dat bleek niet te kloppen. ‘In plaats daarvan zagen we dat individuele genen of regio’s het verlies van hun tegenhanger detecteren en daarop reageren’, vertelt prof. Vincent Pasque (Departement Ontwikkeling en Regeneratie, KU Leuven). Ook op andere niet-geslachtschromosomen bleek zo’n compensatiemechanisme actief, wat belangrijk kan zijn wanneer een gen deels uitvalt door een mutatie.

Interne weegschaal

De studie werpt nieuw licht op hoe cellen hun genetisch evenwicht behouden, zelfs wanneer stukken DNA ontbreken of inactief zijn. Dat kan relevant zijn voor de ontwikkeling van medische toepassingen, zoals voor aangeboren aandoeningen zoals het syndroom van Turner – waarbij één X-chromosoom ontbreekt – maar ook voor onderzoek naar kanker, genetische aandoeningen en vruchtbaarheidsbehandelingen, waar genen of chromosoomdelen vaak verloren gaan.

Volgens onderzoeker Ryan Allsop (Departement Ontwikkeling en Regeneratie, KU Leuven) is het fascinerend dat cellen een soort interne ‘weegschaal’ lijken te hebben die gen per gen bijstuurt. Dat maakt de cel veerkrachtiger maar roept ook vragen op over wat er gebeurt wanneer dat mechanisme faalt. De resultaten wijzen erop dat X-chromosomen een doeltreffend systeem hebben om genverlies te compenseren. Bij andere chromosomen lijkt die compensatie eerder minimaal – net genoeg om de cel in leven te houden, maar niet om een ziekte te voorkomen.

De onderzoekers hopen dat als ze begrijpen waarom dit proces zo goed werkt op het X-chromosoom, ze misschien ook medische toepassingen kunnen ontwikkelen voor andere chromosomen.

Delen:

Uit nieuw onderzoek blijkt dat mensen die na een COVID-vaccinatie hogere koorts krijgen, vaak vergelijkbare darmkenmerken vertonen.

Antibioticaresistentie is een van de grootste uitdagingen voor de geneeskunde. Door systematisch DNA-fragmenten uit antibioticaresistente bacteriën uit te schakelen, kunnen we achterhalen welke genen essentieel zijn voor hun overleving. Sommige van die genen maken bacteriën misschien opnieuw gevoelig voor antibiotica wanneer ze worden uitgeschakeld. Die kennis helpt onderzoekers om sneller doelgerichte therapie te ontwikkelen en zo de groeiende crisis voor te blijven.

Wereldwijd doemen steeds meer bacteriën op die zich niet langer door antibiotica laten tegenhouden. Om deze gevaarlijke infecties te bestrijden, richten onderzoekers hun pijlen nu op speciale virussen die de ziektekiemen alsnog uitschakelen, zogeheten bacteriofagen. Ondanks dat artsen ze al decennia als therapie kunnen gebruiken, heeft hun toepassing een apart randje: ze moet zichzelf nog steeds bewijzen.

Vrouwen leven langer dan mannen, maar vaak minder lang in goede gezondheid. Rond de menopauze lijkt er iets te kantelen: niet alleen in de hormonen, maar in het hele lichaam. Steeds duidelijker wordt dat de eierstokken hierin een grote rol spelen. Maar hoe precies? In Berlijn onderzoeken wetenschappers een diertje dat hier meer inzicht in geeft: de naakte molrat.

Wie een leven lang gezonde keuzes maakt krijgt toch soms kanker. En wie er alle mogelijke kantjes vanaf loopt soms niet. In zijn boek Waarom we kanker krijgen en wat we eraan kunnen doen legt Philippe Westerlinck, radiotherapeut-oncoloog en wetenschappelijk onderzoeker aan het Universitair Ziekenhuis in Luik, in detail uit hoe dat komt en waarom het vaak de moeite loont om te proberen je risico te beperken.

Voor vrouwen die door vulvakanker een deel van hun clitoris kwijtraken, is nu eindelijk een reconstructie mogelijk waarbij ook de seksuele functie behouden blijft.

De Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde 2026 wordt gezamenlijk toegekend aan Karl Deisseroth (Verenigde Staten), Peter Hegemann (Duitsland) en Georg Nagel (Duitsland) voor de ontwikkeling van optogenetica, een methode waarmee kan worden aangetoond hoe zenuwcellen herinneringen, gevoelens en gedragingen in het levende brein vormgeven.

Hoe verschillend is elk lichaam? Open een anatomieboek en je ziet een menselijk lichaam met botten die op een vaste plaats zitten, organen met een vaste vorm en bloedvaten die netjes een uitgetekende route volgen. Maar bestaat er iets als een standaardlichaam? Het antwoord is eenvoudig: nee.

Begrijpen hoe de hersenen herinneringen, gevoelens en gedrag vormen, is al jaren een droom van onderzoekers. Karl Deisseroth, Peter Hegemann en Georg Nagel ontvangen de Nobelprijs voor Geneeskunde 2026 voor hun ontdekkingen die leidden tot optogenetica. Met deze techniek kunnen onderzoekers zenuwcellen in levende hersenen gericht aan- en uitzetten.

En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.

Nieuwsbrieven