Herstel DNA voor het eerst real-time waargenomen

Inzicht in dit soort reparatiemechanismen is van groot belang omdat fouten hierin kunnen resulteren in het ontstaan van kankercellen. De onderzoekers van het Kavli Institute of Nanoscience Delft publiceren hierover in het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift Molecular Cell.

Cellen hebben mechanismen om toevallige beschadigingen in het DNA, die continu optreden, te repareren. Deze beschadigingen in het DNA variëren van een verandering van een enkele plek in het DNA tot een complete breuk van de DNA-structuur.

Kankercel
Deze breuken kunnen bijvoorbeeld worden veroorzaakt door ultraviolet licht of röntgenstraling, maar komen ook voor bij de celdeling, als de DNA-moleculen zich delen en daaruit twee nieuwe DNA-moleculen moeten ontstaan. Als dit soort breuken niet vakkundig worden hersteld, is dit uiterst gevaarlijk voor het functioneren van de cel. Het kan uiteindelijk leiden tot een kankercel.

Een belangrijk DNA-reparatiemechanisme dat betrokken is bij het herstellen van deze breuken, heet ‘homologe recombinatie’. Dit mechanisme is nu door onderzoekers van de TU Delft voor het eerst real-time en op het niveau van één enkel DNA molecuul bekeken.

Trekken aan molecuul
Hiervoor is een DNA-molecuul opgespannen tussen een magnetisch bolletje en een glasoppervlak. Met een magnetisch veld kan een kracht op het magnetische bolletje uitgeoefend worden, zodat de onderzoekers gecontroleerd aan één enkel DNA-molecuul konden trekken en draaien. Omdat de positie van het balletje verandert als het DNA gerepareerd wordt, konden de onderzoekers het reparatieproces in detail waarnemen.