ENGINEERINGNET.BE - Argonaut-enzymen zijn te vinden in meercellige organismen, zoals planten en mensen, maar ook in enkelcellige organismen zoals bacteriën. Deze argonauten worden geprogrammeerd met een klein stukje ‘gids-RNA’ of ‘gids-DNA’ om invasief RNA of DNA met dezelfde sequentie te vinden.
In de meeste gevallen wordt de indringer vervolgens vernietigd door het op te knippen in kleine, onschadelijke stukken.
Onderzoekers van Wageningen University & Research hebben nu een nieuw afweermechanisme ontdekt. Argonaut-eiwitten kunnen, na het detecteren van het DNA van ziektemakers, ook bewust alle nicotinamide-adenine-dinucleotide (NAD+) moleculen afbreken.
Het molecuul NAD+ vervult een belangrijke functie in de stofwisseling van cellen, en houdt als het ware het motortje draaiende waardoor de cel kan voortleven. “Zonder NAD+ gaat de cel uiteindelijk dood,” aldus assistent professor Daan Swarts.
“Door de besmette cel te laten sterven, kan het virus zich minder gemakkelijk verspreiden naar de bacteriën eromheen. De bacteriecel wordt dus opgeofferd om de andere, gezonde cellen te redden.”
Dit immuunsysteem is gevonden in verschillende soorten bacteriën. Dat ook deze enkelcellige organismen over een complexe verdediging beschikken, verbaast Swarts niet.
“Mensen onderschatten vaak hoe knap bacteriën in elkaar zitten,” zegt hij. “Want hoe klein zo’n bacterie ook is, hun immuunsystemen evolueren al miljoenen jaren en worden steeds geavanceerder. Dat moet ook wel, want ook virussen zijn vaak bijzonder geraffineerd.”
Swarts en zijn collega’s deden het onderzoek allereerst vanuit een wetenschappelijk verlangen om de werking van argonaut-eiwitten te begrijpen. Toch denkt hij dat deze nieuwe inzichten op termijn ook een praktisch nut kunnen hebben.
Zo heeft de onderzoeksgroep aangetoond dat je het immuunsysteem kunt isoleren, waarna het met een gids-RNA naar keuze is te herprogrammeren. Omdat afbraak van NAD+ makkelijk te detecteren is, kan het argonaut-eiwit op commando bepaalde DNA-sequenties herkennen.
“In de toekomst kunnen we met dit soort genetische werktuigen wellicht ook ziektes in het menselijk lichaam opsporen,” denkt Swarts. “Maar zover is het voorlopig nog niet. We werken nu nog vanuit een fundamentele nieuwsgierigheid.”
