[PWC-MEDIA] FOM-persbericht: Evolutie van cellulaire beslissingen weerspiegelt omgeving

From: info@xxxxxx
To: undisclosed-recipients:;
Date: Thu, 28 Jul 2011 13:44:55 +0200
FOM-persbericht, 28 juli 2011
Dit bericht is op 22 juli onder embargo verstuurd naar een deel van onze 
persrelaties!

Evolutie van cellulaire beslissingen weerspiegelt omgeving 

Organismen reageren continu op hun omgeving. Hoe is dat ontstaan? 
Onderzoekers van het FOM-Instituut AMOLF hebben nu laten zien dat een 
veranderende omgeving voldoet - een reactie op die veranderingen evolueert 
dan spontaan binnen de cel. Zij publiceren hun baanbrekende resultaten 
binnenkort in het prestigieuze tijdschrift Cell.

Het leven zelf zou onmogelijk zijn zonder adequate reacties op de 
omgeving. Cellen zijn continu bezig kansen en gevaren in de omgeving te 
interpreteren, en reageren daarop  met bijvoorbeeld een beweging of 
productie van een eiwit. Hoe reacties in organismen ontstaan, houdt de 
evolutiebiologie al sinds Darwin bezig. Het onderliggende samenspel van 
genetische en omgevingsfactoren heeft AMOLF-groepsleider prof.dr.ir. 
Sander Tans nu met zijn team ontrafeld.

Zij ontwikkelden een combinatie van twee nieuwe wetenschappelijke 
richtingen: de synthetische biologie en de systeembiologie. Zij kregen 
controle over de genetische veranderingen van cellen door een nieuwe E. 
coli-bacteriestam te produceren. Metingen en wiskundige modellen van het 
systeem lieten samen zien hoe veranderingen in de omgeving selectiedruk 
oplevert en daarmee evolutie van de reactie van de cel. 

De cellen bleken naar de meest optimale respons evolueren door middel van 
willekeurige mutaties en competitie. Ze ontwikkelden zich als een perfecte 
‘spiegel’  van hun omgeving: bij elke nadelige verandering in de omgeving 
produceerde de geëvolueerde cellen neutraliserende eiwitten als 
tegenbeweging. Door deze perfecte reactie kon  de reproductiesnelheid 
maximaal blijven tijdens de variaties.

Dit multidisciplinaire onderzoek opent de deur om meer gebruik te maken 
van de evolutiebiologie als voorspellende wetenschap. Bovendien leveren de 
veelbelovende resultaten veel nieuwe vragen op. Want, betekent dit dat ook 
wij een perfecte spiegel zijn van onze omgevingshistorie? Ligt de 
onberekenbaarheid van evolutie dan vooral in de ongewisse omgeving, of 
toch ook in de organismen zelf? Meer algemeen, wat zijn eigenlijk de 
beperkingen van evolutie? Het werk gaf hierop al een kleine vooruitblik; 
want hoewel de evolutionaire uitkomst optimaal was, bleek het 
evolutionaire pad haperingen te vertonen. De onderzoekers konden deze 
haperingen terugvoeren tot specifieke interacties tussen aminozuren in een 
regulatie-eiwit, waardoor er zeldzame combinaties van meerdere mutaties 
nodig waren voor de aanpassing. 

Noot voor de redactie:
De Nederlandse en Engelse versie zijn online beschikbaar.

Referentie
Tradeoffs and optimality in the evolution of gene regulation, Frank J. 
Poelwijk, Marjon G. J. de Vos & Sander J. Tans
Later vandaag is het artikel op http://www.cell.com/newarticles te vinden. 


Contact 
Prof.dr.ir. Sander Tans, s.tans@xxxxxxxx, 06-31959067

             

Bijschriften:
1. Artist impression van de voorspelling van evolutie. In de glazen bol is 
een bacterie te zien die een andere reactie heeft geëvolueerd en een 
andere richting opzwemt als de populatie waar hij uit voortkomt. 
(© Tans/deVos/Tremani)

2. Schematische illustratie van het onderzoek. De bacteriën groeien en 
delen in een variabele omgeving: in het begin is de interne reactie 
nadelig en overleven niet veel cellen. Door mutatie en selectie verandert 
de reactie (een rode respons in een groene omgeving) en groeit de 
populatie hard. Het rechtergedeelte laat de fitness veranderingen zien: 
eerst een snelle verbetering, dan een vertraging door een genetische 
beperking, en uiteindelijk evolutie naar het optimum.




Als u geen prijs stelt op de persberichten van de Stichting FOM en u wilt 
uit het adressenbestand verwijderd worden, stuur dan een mail met uw 
gegevens naar info@xxxxxxx 

If you no longer wish to receive the press releases from FOM and you would 
like to be removed from the address list then please send an e-mail with 
your details to info@xxxxxxx

Public Information Office | Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der 
Materie (FOM) | Foundation for Fundamental Research on Matter (FOM) | PO 
Box 3021 - 3502 GA Utrecht - The Netherlands | Van Vollenhovenlaan 659 - 
3527 JP Utrecht - The Netherlands | t: +31 (0)30 600 12 11 |  f: +31 (0)30 
601 44 06 | e: info@xxxxxx| w: http://www.fom.nl | Think before you print!

Follow us on Twitter! www.twitter.com/StichtingFOM
Attachment: AMOL009cell_lowres.jpg
Description: JPEG image
Attachment: SchematicAbstract_final_corrected.jpg
Description: JPEG image
[PWC-MEDIA] FOM-persbericht: Evolutie van cellulaire beslissingen weerspiegelt omgeving

Other related posts:
