Naakte molrat blijft gezond dankzij ribosomen

Naakte molratten mogen er dan wel niet uitzien, ze hebben wel een eigenschap waar ieder ander dier jaloers op zou zijn: ze leven lang en worden zo goed als nooit ziek. Amerikaanse wetenschappers hebben nu ontdekt dat dat te danken is aan hun bijzondere ribosomen.
Copyright © ZSSD / Minden Pictures

Naakte molratten zijn knaagdieren die vooral in de Hoorn van Afrika voorkomen, en in onderaardse gangen leven. Ze worden wel 30 jaar oud, wat oud is voor een knaagdiertje, en eerder was al vastgesteld dat de dieren ongevoelig zijn voor zuren, en dat ze geen kanker krijgen.

Nu hebben de biologen Vera Gorbunova en Andrei Seluanov van de Amerikaanse University of Rochester ontdekt dat de molratten zo goed als kerngezond blijven en bijna nooit ziek worden.

In het vakblad PNAS leggen ze uit hoe dat komt: de naakte molratten hebben speciale ribosomen die erg weinig fouten maken bij het aanmaken van proteïnen.

Bouwsteiger

Ribosomen zijn moleculaire "machines" die proteïnes synthetiseren, ze maken dus proteïnes in de cel aan de hand van mRNA.

Gorbuniva en Seluanov hebben nu ontdekt dat de ribosomen van de naakte molrat een unieke gefragmenteerde RNA-structuur hebben. Ze waren ribosomaal RNA (rRNA) aan het bestuderen en hadden een staal gekleurd. Toen ze het staal bekeken onder ultra-violet licht, zagen ze drie donkere banden, die concentraties van verschillende rRNA-moleculen voorstelden. Bij andere dieren splitst het ribosomaal RNA zich in twee delen en zijn er altijd maar twee banden, wat er op wees dat er een "verborgen breuk" moest zitten in het rRNA van de molrat.

Omdat het rRNA een essentieel deel is van het mechanisme dat proteïnen assembleert, besloten de onderzoekers te kijken of het gebroken rRNA een invloed had op de kwaliteit van de proteïnen van de molrat. De strengen gesplitst ribosomaal RNA werken immers als een bouwsteiger voor het ribosoom en als de vorm van de steiger verandert, kan dat gevolgen hebben voor de kwaliteit van de proteïnen.

Bij de naakte molrat bleek het rRNA zich op twee specifieke locatie te splitsen en het stuk dat er tussenin lag, werd afgestoten. In plaats van uit elkaar te drijven, zoals bij andere dieren gebeurt, bleven de twee delen bij de naakte molrat dicht bij elkaar en vormden ze een stevige bouwsteiger.

Ribosomen lezen het mRNA en doen dan aan "translatie", ze zetten de genetische code om in eiwitten. Bij die translatie gebeuren al wel eens fouten en aangezien proteïnen een sleutelrol spelen in de cellen, is dat niet goed voor het functioneren van de cel. De resultaten van de speciale structuur van de ribosomen van de naakte molrat bleken indrukwekkend: de proteïnen in de cellen van de naakte molrat bleken veertig keer minder kans te hebben om een fout te bevatten dan de proteïnen in muizencellen.

"Dit is belangrijk omdat proteïnen zonder fouten het lichaam helpen om efficiënter te functioneren", zei Andrei Seluanov in Bioscience Technology. In jonge cellen kunnen de foute proteïnen gerecycleerd worden, maar dat recyclage-proces is ook niet perfect. Wanneer we ouder worden, stapelen de fouten zich op en kunnen de cellen niet goed meer werken, wat een van de oorzaken is van veroudering.

De twee biologen willen nu rRNA van muizen op dezelfde manier splitsen als dat van de molratten en kijken of dat leidt tot een verbeterde vorming van proteïnen. Op lange termijn hopen ze dat hun werk kan bijdragen tot geneesmiddelen die bij mensen de aanmaak van proteïnen kunnen verbeteren, al beseffen ze dat daar nog een zeer lange weg voor af te leggen is. "Dit is basisonderzoek", zei Vera Gurbunova, "maar we hopen dat onze bevindingen verdere studies naar betere proteïne-synthese zullen aanmoedigen."

FRANS LANTING, MINT IMAGES / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Ribosomen

Ribosomen zijn grote en complexe organellen, moleculaire "machines", die in alle levende cellen worden gevonden. Ze zijn de belangrijkste locatie voor translatie, de synthese van proteïnen.

Ze bestaan uit twee delen, een klein deel dat het mRNA (messenger- of boodschapper-RNA) leest, en een groot deel dat, met de hulp van tRNA (transfer-RNA) aminozuren aan elkaar koppelt om een polypeptide-keten te vormen. Eén of meerdere polypeptiden vormen dan een proteïne, dat zich vervolgens "vouwt" om een bepaalde driedimensionale structuur te vormen die functioneel is.

Elk deel van het ribosoom bestaat uit een of meer ribosomale RNA-molecules en een aantal proteïnen.

Meest gelezen