De genetische 'schakelaars' van botgroei ontdekt door de Universiteit van Genève

AmsterdamWetenschappers aan de Universiteit van Genève hebben 2700 enhancers ontdekt die de botgroei bij zoogdieren regelen. Deze enhancers zijn korte DNA-sequenties die bepalen of genen aan of uit gezet worden. Slechts 3% van ons genoom bestaat uit genen die biologische functies coderen, maar deze genen hebben enhancers nodig om goed te functioneren. Deze ontdekking helpt ons te begrijpen hoe de grootte van individuen wordt geërfd en waarom bepaalde botafwijkingen ontstaan.

Belangrijke punten van hun onderzoek zijn onder andere:

• Identificatie van 2700 enhancers die genen voor botgroei reguleren
• 2400 van deze enhancers komen ook voor bij mensen
• Defecten in enhancers kunnen genetische botaandoeningen verklaren
• Innovatieve techniek met behulp van fluorescerende muizenembryo's

Guillaume Andrey, een assistent-professor aan de UNIGE, leidde het onderzoek. Hij legt uit dat enhancers DNA signaleren om omgezet te worden in RNA en vervolgens in eiwitten. Hoewel de genen die verantwoordelijk zijn voor botvorming bekend zijn, waren de enhancers die deze genen beheersen grotendeels onbekend. Het team van Andrey ontwikkelde een techniek om deze enhancers te isoleren en te bestuderen. Ze gebruikten muizenembryo's met gloeiende botten om te observeren hoe de enhancers functioneren tijdens de botgroei.

Fabrice Darbellay, een postdoctoraal onderzoeker, leidde het onderzoek. Het team bestudeerde chromatine-activiteit in oplichtende botcellen. Ze gebruikten markers om te zien welke regulerende sequenties actief werden. Vervolgens schakelden ze de enhancers één voor één uit. Wanneer een enhancer werd gedeactiveerd, stopte het gekoppelde gen met functioneren. Dit bewees dat ze de juiste schakelaars hadden geïdentificeerd en toonde aan dat deze enhancers essentieel zijn voor genfunctie.

Lees ook:

Vandaag · 01:15

Antineutrino-detectie: revolutie in nucleaire bewakingstechnologie

Van de 2700 enhancers die in muizen zijn gevonden, komen er 2400 ook voor bij mensen. Elke chromosoom is een lange DNA-streng. Enhancers en genen liggen dicht bij elkaar op deze streng, wat hen in staat stelt op een gecontroleerde manier met elkaar te communiceren. Deze nabijheid is belangrijk voor hun functie.

Verschillen op deze gebieden kunnen verklaren waarom mensen verschillende groottes hebben. De activiteit van botcellen beïnvloedt de botgrootte en dus ook de grootte van mensen. Sommige botziekten worden niet veroorzaakt door genmutaties, maar door problemen in enhancers. Er zijn bekende gevallen waar problemen in enhancers, en niet in genen, botziekten veroorzaken. Daarom kunnen meer gevallen van botziekten met enhancers te maken hebben dan we eerder dachten.

Deze studie belicht het belang van enhancers bij botgroei en helpt ons om genetische botaandoeningen beter te begrijpen. Problemen met enhancers kunnen uiteenlopende ontwikkelingsproblemen veroorzaken, niet alleen botziekten. Het onderzoek werd gepubliceerd in Nature Communications.