Wetenschappers van de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben een grote doorbraak bereikt in ons begrip van hoe DNA in de cel is georganiseerd. Hun onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, onthult dat DNA niet simpelweg een wirwar van genetisch materiaal is, maar eerder georganiseerd is in verschillende compartimenten die 'topologische geassocieerde domeinen' (TAD's) worden genoemd.

TAD's zijn DNA-gebieden die fysiek dicht bij elkaar liggen en vaker met elkaar interageren dan met andere delen van het genoom. Deze organisatie is belangrijk voor het reguleren van genexpressie, omdat genen die zich binnen dezelfde TAD bevinden hierdoor gemakkelijker met elkaar kunnen communiceren.

De onderzoekers ontdekten dat TAD's worden gevormd door de interactie van twee eiwitten, cohesine en CTCF. Cohesine is een eiwit dat DNA bij elkaar houdt, terwijl CTCF een eiwit is dat zich aan specifieke DNA-sequenties bindt en helpt het genoom in lussen te organiseren.

De ontdekking van TAD's heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van hoe genen worden gereguleerd. Het suggereert dat de ruimtelijke organisatie van DNA binnen de cel een cruciale rol speelt bij het controleren welke genen tot expressie komen en wanneer. Deze informatie zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor ziekten die worden veroorzaakt door een verkeerde regulatie van genexpressie.

Naast het hierboven beschreven onderzoek zijn hier enkele andere recente ontdekkingen over de DNA-organisatie:

* DNA is gevouwen tot een complexe driedimensionale structuur. Deze structuur is essentieel voor het goed functioneren van DNA, omdat genen hierdoor kunnen interageren met elkaar en met eiwitten die genexpressie reguleren.

* De organisatie van DNA is dynamisch. Het verandert als reactie op omgevingsstimuli, zoals veranderingen in temperatuur of beschikbaarheid van voedingsstoffen. Door deze dynamische organisatie kunnen cellen zich snel aanpassen aan veranderende omstandigheden.

* De organisatie van DNA is erfelijk. De manier waarop DNA is georganiseerd, wordt doorgegeven van ouders op nakomelingen. Deze erfenis speelt een rol bij het bepalen van het risico van een individu om bepaalde ziekten te ontwikkelen.

De studie van DNA-organisatie is een snel groeiend vakgebied. Naarmate ons begrip van de DNA-organisatie toeneemt, zullen we een beter begrip krijgen van hoe genen worden gereguleerd en hoe ziekten zich ontwikkelen. Deze informatie zou kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor een breed scala aan ziekten, van kanker tot neurodegeneratieve aandoeningen.