---
| | |
---
| | | |
---|---|---|---
| |
 |
| | |
| | |
28 maart 2016
# De biologische klok in delende cellen: een robuust ontwerp
**Onderzoekers van het FOM-instituut AMOLF en de Universiteit van Michigan
hebben ontdekt hoe de biologische klok van een organisme stabiel kan blijven
tikken ondanks dat de cellen van dat organisme groeien en zich delen. Vandaag
presenteren zij in de Proceedings of the National Academy of Sciences USA een
wiskundig model dat de ongestoorde werking van de biologische klok verklaart.**
** **
Bijna alle organismen hebben een dag-nacht ritme waardoor bepaalde
activiteiten, zoals eten en slapen, op vaste momenten van de dag plaatsvinden.
Dit ritme wordt gedicteerd door biochemische oscillatoren in de cellen van het
organisme met een periode van 24 uur: de circadiane klok (van de Latijnse
woorden _circa_ -ongeveer- en _diem_ -dag). Het was tot nu toe onduidelijk hoe
die klok stabiel kan blijven 'tikken' in groeiende en zich delende cellen,
waarin ook de onderdelen van de klok worden gedupliceerd.
**Verstoring**
In een groeiend organisme gaan de cellen door een celcyclus waarin alle
onderdelen gekopieerd worden, inclusief het DNA en de genen die daarop liggen.
Dit leidt tot een periodieke verdubbeling van de productiesnelheid van de
eiwitten die de biologische klok vormen. "In bestaande theorieën over hoe
klokken werken, zorgt deze verdubbelde productie van klokeiwitten voor een
verstoring van het 24-uursritme. Net zoals de natuurkundige Huygens al in de
zeventiende eeuw liet zien bij twee gekoppelde slingeruurwerken, wordt de
biologische klok gekoppeld aan de periode van de celcyclus," vertelt Joris
Paijmans, promovendus in de groep Biochemical Networks van AMOLF. "Afhankelijk
van de omstandigheden duurt die celcyclus enkele uren tot enkele dagen. Een
biologische klok die is gekoppeld aan de groeisnelheid kan dus onmogelijk een
vaste periode van 24 uur aanhouden."
**Oplossing**
Paijmans en zijn collega's identificeerden voor één van de best
gekarakteriseerde klokken in de biologie, die van een cyanobacterie, twee
mechanismen die de biologische klok mogelijk beschermen tegen de verstoring
door de celdeling. Enerzijds blijken de belangrijkste klokeiwitten in een
cyclus van 24 uur verschillende chemische veranderingen te ondergaan. Dit
proces van modificaties maakt de eiwitten minder gevoelig voor de
veranderingen in hun productiesnelheid.** **Daarnaast bevat de cel meerdere
chromosomen die zich niet gelijktijdig delen, waardoor de productiesnelheid
van de klokeiwitten gelijkmatiger verloopt. Paijmans: "Uit wiskundige modellen
blijkt dat een biologische klok met deze twee ingrediënten wél stabiel is en
tikt met een periode van 24 uur, ongeacht de groeisnelheid van de cel."
**Voor de redactie**
U kunt contact opnemen met** **Joris Paijmans via j.paijmans@xxxxxxxx
of (020) 754 7175.
**Referentie**
'Discrete gene replication events drive coupling between the cell cycle and
circadian clocks' Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Joris Paijmans, Mark Bosman,
Pieter Rein ten Wolde, David K. Lubensky, Early Online, March 28, 2016.
**Bijschrift bij de figuur: **Artistieke impressie van de cyclus van de
circadiane klok. De figuur toont klokken die afgebroken worden in de tijd, maar
elke 24 uur worden vervangen. Onderzoekers van FOM-instituut AMOLF hebben
onthuld hoe deze klokken toch stabiel kunnen blijven tikken. Credits: Tremani.
|
[](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=6GI4zadZkZqqytvmiqek1S7pINSxA-2Brm1Q09nqOYYxFOfhqCoOs-2FP4MvKzHVHsL-2F_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZSYEHJFsVUIOFM94CJCeTY2SVG9HXcYdQno8RLcs4li0tZi-2FwDGMJ3DJ4xxTNLsCgx4y2PakrobH0DhtlWiwmPOgb5QvJeimY2-2FD7fP-2BXnuyYLINPEZbkcbenni-2BJXWO1HMn2t14t1IG4f3UtdDJ0OH1lZoHxokGCDgDIvqJnbf7SiXZAB8c3ksSQVR-2FqL4RuA-3D
west-1.amazonaws.com/6d/748180f29c11e5991f1d964a76ec01/Artistieke-impressie-
van-de-cyclus-van-de-circadiane-klok-PNAS28032016.jpg) | [ Artistieke-
impressie...lok-PNAS28032016.jpg](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=6GI4zadZkZqqytvmiqek1S7pINSxA-2Brm1Q09nqOYYxFOfhqCoOs-2FP4MvKzHVHsL-2F_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZSYEHJFsVUIOFM94CJCeTY2SVG9HXcYdQno8RLcs4li0rwkeRmS0a6nVRpH-2FVQ2bdEQWmdlIGx1OihUPLm5NY7CRp7LjPlS864kfXOGX0cbTRiV9Do2tWBm9YTbntcjgVpnopmQ1JBEPPCXG6pe41OZBGV18en-2FWoch3g-2FAkgZv8VpYrU7liOg8QfaK1F9g9UM-3D
west-1.amazonaws.com/6d/748180f29c11e5991f1d964a76ec01/Artistieke-impressie-
van-de-cyclus-van-de-circadiane-klok-PNAS28032016.jpg)
**1695kBs**
---|---
|
|
Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM). FOM is onderdeel van
NWO.
|
| |
---
| | **Stichting FOM**
---
+31 (0)30 600 12 11
|
[ | |
[Twitter](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=5-2FjYtE9Qrpt0AHXiwHo1KUuTaTHkeW9WhSrfEDPuOrWDBgoMhlpJafn6WyPvYHbm_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZSYEHJFsVUIOFM94CJCeTY2SVG9HXcYdQno8RLcs4li0qeGh9klPl68J-2Fge17g8kSIflRLsQ8Dj08MR5e97HsugKVZlAPwdhHlPBMGhgRISmLyNMSzzPNYM2xTeB0M3YcP7nHmNkKw4-2BjGu9wm29jDgBB2F4Ivz9PXx0WMoeIo-2BDHcDv7H1LwPSGskzwEELJ3A-3D
---|---|---
[ | |
[Facebook](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=gNiz8ZwLqUrfpO3v-2B6RNfvQFSQu-2B124BQqG7uUkHwhwd7t3-2B8OATeqHpj1FPU6yd_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZSYEHJFsVUIOFM94CJCeTY2SVG9HXcYdQno8RLcs4li0o2TGN6Ma7Pm-2BbCfTUjQyuFxeCmdnvCUrEEJJ9PlwOORhpn9O0B4qt8kjML0uSt7UNYzTNtra2OGS5Nnr1WvoEbwWLr3b59AG6BA47KpjvqmNYDrmt8eWzcxKACmP2aytCdpcBifrNh1fh4K8W73gdc-3D
|
[www.fom.nl](http://mail.smart.pr/wf/click?upn=gNiz8ZwLqUrfpO3v-2B6RNfiT0oLDZq59LqxN9OhQ4jYc-3D_pL-2BXJ9rP5q-2BUaltF3BAu0APMIg3d2nFGiVcDnYlc5ZSYEHJFsVUIOFM94CJCeTY2SVG9HXcYdQno8RLcs4li0gWb7jgvHwmCnELH2GG8fQbytMvDGQRJ9BsQBJW7R2onHh6MfYl21pQft6YjfNIS7ZCUW5hpK4-2FBB1a2euyytlXE3awyCQ3nq1YGUuUgb0N7w2PwwtUUpIrQuYlVkQ2DGuOI1g-2Fblp-2BPpiEQSEC5glY-3D
---
| |
---
Geen berichten meer ontvangen van ons? Klik [unsubscribe
---
