ScienceGuide staat voor verdieping. Dit is het platform waar de actualiteit en achtergrond elkaar ontmoeten op een inhoudelijke en doordachte wijze. Onder het uitklapteken vind je dus een toelichting, geheugensteun of voetnoot die de redactie of de auteur toevoegt. Dit doen wij om ervoor te zorgen dat wij in onze artikelen grondig en gedetailleerd in kunnen gaan op belangrijke details, zonder de lezer kwijt te raken.
Nanobolletjes in celkern
Nieuws |
de redactie
14 mei 2007 | De mechanieken binnen de kern van cellen worden door nano-onderzoekjes steeds doorzichtiger. Door kleine magnetische bolletjes te injecteren in een levende cel en die bolletjes vervolgens te manipuleren met een magnetische ‘pincet’ komen onderzoekers van de UT bijvoorbeeld meer te weten. Dit levert belangrijke kennis op over de manier waarop DNA wordt ‘vertaald’ naar celfuncties.
Onderzoekers Anthony de Vries, Hans Kanger en Vinod Subramaniam van de Biophysical Engineering Group (BMTI) publiceren erover in Nano Letters. De ruimtelijke organisatie in een levende cel zegt veel over het functioneren en de moleculaire processen. Zo zijn er duidelijke aanwijzingen dat de mechanische eigenschappen van DNA en het zogenaamde chromatine -het complex van DNA en eiwitten- een belangrijke rol spelen in de activiteit van de duizenden genen. De zogenaamde genexpressie, waarin DNA wordt uitgedrukt in functionele eiwitten, lijkt in belangrijke mate af te hangen van deze mechanische eigenschappen. Tot nu toe is vooral gekeken naar individuele chromosomen; via de nieuwe magnetische ‘pincet’ kunnen de onderzoekers de mechanische eigenschappen van chromatine en de interne structuur van de kern ook binnenin de cel onderzoeken.
Drie magneten
De onderzoekers injecteren daarvoor met een micropipet een bolletje met een doorsnee van een micrometer in de celkern. De cel wordt temidden van drie microscopisch kleine magneten geplaatst, die elk een kracht kunnen uitoefenen op het bolletje. De mate waarin het zich kan verplaatsen – in het nanometerbereik- hangt sterk af van de mechanische eigenschappen van het chromatine. Door het bolletje te volgen met een videomicroscoop zijn elasticiteit en viscositeit van het chromatine af te leiden. Vervolgens is te voorspellen, met een intuïtief polymeer model van chromatine, wat deze meetgegevens zeggen over de manier waarop het chromatine zich in de cel organiseert: in domeinen die de celkern niet volledig vullen.
De techniek die in Nano Letters wordt gepresenteerd, is volgens de onderzoekers een belangrijke eerste stap op weg naar magnetische nano- devices die in een levende cel worden geïmplanteerd als biosensoren voor het monitoren van chemische en fysische processen in de cel en in weefsel. Zij zien ook mogelijkheden om cellulaire processen langs magnetische weg te beïnvloeden.
