MORC2-eiwit regelt genen via vloeibare druppelaggregaten
Cellen hebben manieren om bepaalde genen permanent stil te houden. Eén van die bewakers is het eiwit MORC2. Nieuw onderzoek laat zien dat het zijn werk doet via een onverwacht mechanisme: het vormt vloeibare druppelaggregaten in de celkern.
MORC2 is een eiwit dat betrokken is bij het afschakelen van genen en het bewaken van de stabiliteit van het erfelijk materiaal (DNA). Het is actief in de celkern en speelt een rol bij de organisatie van chromatine (de structuur waarin DNA is verpakt). Hoe het dit precies doet, was tot nu toe onduidelijk.
De onderzoekers toonden aan dat MORC2 biomoleculaire condensaten vormt, ook wel vloeibare druppelaggregaten genoemd. Dit zijn geen vaste structuren, maar dynamische samenklonteringen van eiwitten en RNA die tijdelijk bij elkaar komen en weer uiteenvallen. De vorming van die condensaten bleek essentieel voor de functie van MORC2 als genremmer.
Wat hebben condensaten met veroudering te maken?
Biomoleculaire condensaten zijn de afgelopen jaren sterk in de belangstelling komen te staan. Ze spelen een rol bij genregulatie, stress-respons en de vorming van eiwitaggregaten die bij neurodegeneratieve ziekten zoals ALS en Alzheimer worden gevonden. Naarmate cellen ouder worden, verandert de manier waarop condensaten zich vormen en oplossen. Dat kan leiden tot verstoorde genregulatie.
Als MORC2 afhankelijk is van condensaatvorming om genen stil te houden, dan is de vraag wat er gebeurt als dat proces minder goed verloopt bij veroudering. Verstoorde MORC2-functie is al in verband gebracht met bepaalde vormen van neuropathie (zenuwschade) bij mensen.
Dynamisch, niet statisch
Een belangrijk inzicht uit het onderzoek is dat de condensaten van MORC2 dynamisch zijn. Ze zijn niet permanent aanwezig, maar vormen zich op specifieke momenten en locaties in de celkern. De onderzoekers bevestigden dit ook in neuronen van muizen, wat suggereert dat het mechanisme fysiologisch relevant is, niet alleen een labobservatie.
Dit geeft nieuwe aanknopingspunten voor onderzoek naar ziekten waarbij MORC2 betrokken is. Tegelijkertijd illustreert het hoe fundamenteel anders celbiologie eruitziet dan twintig jaar geleden gedacht: minder vast, meer vloeibaar.