[PWC-MEDIA] Persbericht TU Delft: Cellen delen zich door te ‘metselen op bewegende steigers’
- From: Michel van Baal <M.vanBaal@xxxxxxxxxx>
- To: "pwc-media@xxxxxxxxxxxxx" <pwc-media@xxxxxxxxxxxxx>
- Date: Thu, 16 Feb 2017 20:52:27 +0000
Cellen delen zich door te ‘metselen op bewegende steigers’
Het is het meest cruciale mechanisme van het leven: celdeling. Het is al 25
jaar bekend dat een bacterie zich in tweeën deelt door in zijn midden een
zogenaamde Z-ring aan te leggen. Daarmee knijpt hij zichzelf in twee
dochtercellen. Onderzoekers van de universiteiten van Harvard, Indiana,
Newcastle en Delft wisten met geavanceerde microscopen te ontrafelen hoe een
bacterie dat doet. De bacterie blijkt in ongeveer een kwartier tijd een nieuwe
celwand te bouwen, van buiten naar binnen werkend met behulp van meerdere
moleculaire ‘metselaars’. Volstrekt onverwacht was dat die ‘metselaars’ zich
langs de binnenkant van de wand-in-aanbouw verplaatsen door ‘treadmilling’: het
bouwen aan de celwand gebeurt vanaf een steiger die aan de voorkant voortdurend
wordt verlegd, terwijl die aan de achterkant voortdurend wordt afgebroken. De
wetenschappers publiceren er over op vrijdag 17 februari in Science.
Kleuren
De wetenschappers onderzochten het proces door individuele bacteriën met
geavanceerde microscopen te bekijken. Ze voorzagen daarbij het celwandmateriaal
van gekleurde labeltjes. Door de kleuren telkens te veranderen, zagen ze dat de
bacterie de celwand van buiten naar binnen opbouwt. Door de kleur van het
bouwmateriaal met tussenpozen van slechts enkele seconden te veranderen, zagen
ze ook dat dit niet geleidelijk gebeurt maar telkens op een net andere plek. De
motor die dat alles controleert is FtsZ, een eiwit dat een boogvormig stukje
polymeer maakt en dat blijkt voort te bewegen via een fenomeen dat
‘treadmilling’ heet, naar de oude tredmolens uit de middeleeuwen .
Eiwit als steiger
[cid:image002.jpg@01D2889E.F6615570]<https://www.youtube.com/watch?v=6dq2_gqKPfU>“Bij
treadmilling creëer je verplaatsing door aan voorkant iets toe te voegen en
tegelijk aan de achterkant weer weg te halen”, vertelt prof. Cees Dekker van de
TU Delft, co-auteur van het artikel. “Een cel gebruikt dit fenomeen dus ook
voor het bouwen van celwand, blijkt uit ons onderzoek.”
Een celwand wordt gebouwd met behulp van een aantal samenwerken eiwitten,
waarvan FtsZ de belangrijkste rol speelt. “Onze nieuwe ontdekking lost de 25
jaar oude puzzel op van hoe FtsZ de celdeling coördineert. Dit eiwit blijkt te
werken als een soort steiger waarop de bouwwerkzaamheden plaats vinden. Het is
alleen geen rollende steiger maar een vaste steiger die voortdurend zelf wordt
verbouwd: de cel bouwt voor de werkzaamheden aan de celwand de hele tijd nieuwe
steigerplanken bij, zeg aan de rechterkant van de FtsZ steiger, en breekt dan
de overbodige steiger aan de linkerkant achter de werkzaamheden weer af. En zo
schuift de steiger langs de celwand. Vanaf de steiger wordt de bouwmachine
aangestuurd die de celwand produceert, en die beweegt dus netjes mee met de
langzaam verplaatsende steiger. Dat doet de cel met verschillende steigers
langs de celwand tegelijkertijd, en zo wordt er in 10, 15 minuten een
tussenwand gebouwd. Andere eiwitten zorgen er intussen voor dat bijvoorbeeld
het DNA netjes over de twee helften worden verdeeld, dat het membraan netjes
wordt afgesloten, enzovoorts. Celdeling is een complex en fascinerend proces.”
[El Capitan:Users:cdekker:Library:Containers:com.apple.mail:Data:Library:Mail
Downloads:B443CC22-705B-423D-AEAC-86837831060A:nanocages media:nanocages
illustration 2.png]Nanodoosjes
Het onderzoek was een samenwerking tussen wetenschappers van vier
wetenschappelijke groepen in de VS, Engeland en Delft. De belangrijkste Delftse
bijdrage bestond uit het produceren van nanostructuren, waar precies één
bacterie in de lengterichting in past. “Door die nanodoosjes rechtop op de
microscoop te zetten, konden wij een dwarsdoorsnede van de cel precies scherp
in beeld krijgen. Daardoor hadden we goed zicht op de dynamica van de
FtsZ-moleculen. Een technisch belangrijke bijdrage”, aldus Dekker.
Hoewel het onderzoek fundamenteel van aard is, voorziet Dekker in de toekomst
ook praktisch nut van dit type onderzoek. “Als we celdeling van bacteriën goed
doorgronden, verschaft ons dat mogelijk ook alternatieve antibiotica. Dat is
nog wel ver weg, maar als we de celdeling van bacteriën gericht kunnen
verstoren, kunnen we ook ziekteverwekkende bacteriën in de toekomst mogelijk
met nieuwe wapens bestrijden.”
Noot voor de redactie:
Over dit verhaal verscheen ook dit Instant
Magazine<http://tu-delft.instantmagazine.com/my-first-group/cees-dekker>
De animatie van het bouwen van de celwand is
hier<https://www.youtube.com/watch?v=6dq2_gqKPfU> te vinden
Voor meer informatie:
Prof. Cees Dekker
c.dekker@xxxxxxxxxx<mailto:c.dekker@xxxxxxxxxx>
015 278 6094
http://ceesdekkerlab.tudelft.nl
Artikel: ‘Treadmilling by FtsZ filaments drives peptidoglycan synthesis and
bacterial cell division’, Science, 17 february 2017
Auteurs: Alexandre W. Bisson-Filho,1‡ Yen-Pang Hsu,2‡ Georgia R. Squyres,1‡
Erkin Kuru,2*‡ Fabai Wu,3† Calum Jukes,4 Yingjie Sun,1 Cees Dekker,3§ Seamus
Holden,4§
Michael S. VanNieuwenhze,2,5§ Yves V. Brun,6 Ethan C. Garner1§
1Molecular and Cellular Biology, Faculty of Arts and
Sciences (FAS) 1Center for
Systems Biology, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA. 2Department of
Molecular and Cellular Biochemistry, Indiana University, Bloomington, IN 47405,
USA. 3Department of Bionanoscience, Kavli Institute of Nanoscience Delft, Delft
University of Technology, Netherlands. 4Centre for Bacterial Cell Biology,
Institute for Cell and Molecular Biosciences, Newcastle University, Newcastle
upon Tyne NE2 4AX, UK. 5Department of Chemistry, Indiana University,
Bloomington, IN 47405, USA. 6Department of Biology, Indiana University,
Bloomington, IN 47405, USA.
*Present address: Department of Genetics, Harvard Medical School, Boston, MA
02115, USA. †Present address: Division of Geology and Planetary Sciences,
California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA. ‡These authors
contributed equally to this work. §Corresponding author.
[cid:image010.jpg@01D2889E.B8377C20]
[cid:image011.png@01D2889E.B8377C20]
U ontvangt dit bericht via de PWC-medialijst. U kunt zich afmelden via
www.platformwetenschapscommunicatie.nl<file:///\\www.platformwetenschapscommunicatie.nl>.
Dit bericht is afkomstig van de TU Delft, Communication, Postbus 5, 2600 AA
Delft, www.tudelft.nl<http://www.tudelft.nl/>.
Other related posts:
- » [PWC-MEDIA] Persbericht TU Delft: Cellen delen zich door te ‘metselen op bewegende steigers’ - Michel van Baal
