Het kanaal waardoor twee celcomponenten materiaal uitwisselen, lijkt zich te vormen aan de rand van hun contactoppervlak, en niet in het midden. Dat ontdekten de Leidse fysisch chemici Jelger Risselada en Edgar Blokhuis samen met onderzoekers van de Universiteit van Lausanne in Zwitserland. Ze publiceerden hun bevindingen in The Journal of Physical Chemistry Letters op 20 februari.

Het begin:een opvallende observatie

Het begint allemaal met een opmerkelijke observatie in Lausanne. Zwitserse onderzoekers onderzoeken zogenaamde vacuolen van gistcellen onder de microscoop op zoek naar kanalen ertussen. Deze vacuolen zijn op zich niet erg interessant, maar ze lijken op menselijke celdelen, namelijk de organellen. Door deze gelijkenis, ze kunnen interessante inzichten opleveren. Normaal gesproken, de kanalen tussen de vacuolen zijn te klein om onder een normale microscoop te zien. Maar daar bedenken de onderzoekers een handig trucje voor:met behulp van osmotische druk slagen ze erin de vacuolen en hun kanalen zo te vergroten dat de kanalen zichtbaar worden.

En wat ze dan zien, verbaast hen. De Zwitserse onderzoekers zijn benieuwd naar het verbindingskanaal tussen de twee gistorganellen. Om een ​​cel goed te laten functioneren, het is essentieel dat organellen materiaal met elkaar kunnen uitwisselen, bijvoorbeeld, afvalstoffen af ​​te voeren. Deze overdracht vindt plaats via een kanaal. Echter, het was niet bekend waar zo'n kanaal zich in het contactoppervlak tussen twee organellen bevindt. Maar dan zien de onderzoekers door hun microscoop iets interessants:het verbindingskanaal lijkt aan de rand te zitten, zoals rechts te zien is. Laatste auteur Jelger Risselada:"Toen vroegen we ons af, is dat altijd zo? Of alleen als je deze kanalen onnatuurlijk vergroot, zoals de Zwitsers deden?"

Een Nobelprijs-waardig onderwerp

Risselada besluit op zoek te gaan naar de antwoorden en schakelt collega Edgar Blokhuis in. "Edgar is een specialist in de lastige wiskunde die nodig is voor de modellen die ik wilde ontwikkelen, ' zegt Risselada.

Onderzoek naar kanalen, ook wel fusieporiën genoemd, is heet. In 2013, bijvoorbeeld, drie Amerikaanse wetenschappers kregen de Nobelprijs voor hun ontdekking van de zogenaamde SNARE-eiwitten. "Deze eiwitten brengen twee organellen bij elkaar en sturen ook de vorming van het kanaal, " zegt Risselada. "In schoolboeken, kanalen worden altijd symmetrisch weergegeven, bij neuronen (zie animatie) maar ook bij de veel grotere organellen. Wat we nu hebben ontdekt, laat iets heel anders zien voor organellen."