Fouten bij verpakking DNA – Promotie Jan Dreyer

Terug naar nieuws

Op 2 juli heeft Jan Dreyer met succes zijn proefschrift verdedigd. Zijn thesis, getiteld ‘Cellulaire respons op defecten in chromatine-assemblage’ is het eindresultaat van zijn PhD in de Mattiroli groep. Hier heeft Dreyer onderzoek gedaan naar chromatine, de structuur waarin het DNA verpakt wordt in de celkern. Hij onderzocht hoe cellen reageren als het verpakken van het DNA fout gaat en ontdekte dat ze verrassend snel zijn in het detecteren van fouten en het opstarten van reddingsacties.

De genetische informatie in onze cellen, het DNA, bevindt zich in de celkern. Maar het drijft daar niet zomaar los rond. In plaats daarvan is het nauwkeurig verpakt in een structuur die chromatine heet. Dit helpt om twee meter aan DNA in de piepkleine celkern te passen. Chromatine dient echter niet alleen voor de opslag van DNA, het speelt ook een belangrijke rol bij het aan- en uitzetten van genen. Hiermee beïnvloedt het dus ook het gedrag van de cel.

Om er zeker van te zijn dat dit gedrag stabiel blijft als een cel zich vermeerdert, moet niet alleen het DNA nauwkeurig worden gekopieerd, maar ook de chromatine. Speciale eiwitten, histon-chaperonnes, helpen de cel om tijdens de celdeling de chromatinestructuur opnieuw op te bouwen.

Verpakkingsfouten

Tijdens zijn PhD onderzocht Dreyer wat er in menselijke cellen gebeurt als de vorming van chromatine fout gaat. “Vaak kun je veel leren over hoe een proces normaal verloopt door te kijken naar wat er gebeurt als het verkeerd gaat,” zegt Dreyer. Door te begrijpen hoe de cel reageert op DNA-verpakkingsfouten, wilde hij dus meer inzicht krijgen in het kopiëren van chromatine en de werking van histon-chaperonnes in gezonde cellen. Daarnaast zou het nieuwe kennis kunnen opleveren over hoe veranderingen in chromatine bijdragen aan veroudering en hoe fouten in DNA-verpakking bijdragen aan ziektes als kanker.

Detectie en redding

Dreyer kwam erachter dat cellen de verpakking van hun DNA heel nauwkeurig in de gaten houden, vooral tijdens de celdeling. “Menselijke cellen konden problemen met de verpakking van het DNA verrassend snel detecteren,” legt hij uit. “Zodra we dit proces verstoorden, reageerden de cellen direct. Dat suggereert dat ze over heel gevoelige systemen beschikken om de structuur van hun genetisch materiaal te monitoren.” Hoe cellen de verpakkingsfouten precies detecteren en erop reageren, is onbekend en een interessant onderwerp voor toekomstig onderzoek.

Dreyer en zijn collega’s ontdekten ook dat, wanneer het hoofdsysteem voor DNA-verpakking faalt, cellen back-upsystemen activeren om de schade te beperken en essentiële functies draaiende te houden. “Als we deze reddingsacties beter begrijpen, biedt dat ons de kans om nieuwe spelers te ontdekken die betrokken zijn bij DNA-verpakking,” aldus Dreyer.

De fundamenten leggen

Dreyers promotieonderzoek leert ons meer over hoe cellen de stabiliteit van hun genetisch materiaal bewaken en hoe ze reageren op fouten. Deze fundamentele kennis helpt ons te begrijpen hoe ons lichaam werkt en hoe het reageert op stressfactoren. Het zou ook een eerste stap kunnen zijn in het bestuderen van de rol van afwijkingen in de verpakking van DNA bij kanker, en of het mogelijk is om nieuwe medicijnen te ontwikkelen die hierop ingrijpen.

Balanceeract

Over het algemeen kijkt Dreyer terug op zijn PhD als een geweldige ervaring. Een hoogtepunt was het presenteren van zijn onderzoek op een Gordon Research Conference in Boston, waar een publiek van vooraanstaande experts in het vakgebied hem waardevolle feedback gaf op zijn werk. “Deze ervaring gaf me zowel motivatie als bevestiging, en een sterk gevoel van verbondenheid met de wetenschappelijke gemeenschap,” herinnert Dreyer zich.

Er waren zeker ook uitdagingen. “Bijvoorbeeld het balanceren van meerdere projecten tegelijk, terwijl je ook op de hoogte probeert te blijven van de literatuur. Het is vaak moeilijk om dat prioriteit te geven als er veel experimenten en deadlines zijn die concurreren om aandacht,” zegt Dreyer. In lastige tijden moedigde zijn begeleider Francesca Mattiroli hem altijd aan en sprak ze het vertrouwen uit dat hij het in zich had om zijn PhD tot een goed einde te brengen.

Mensen en wetenschap

De voortdurende steun van zijn begeleider en collega’s heeft hem enorm geholpen tijdens de laatste fase van zijn promotieonderzoek. “Voor mij zijn de mensen met wie ik samenwerk belangrijker dan het specifieke onderzoeksproject, want dat zal in de loop van de tijd waarschijnlijk toch wat veranderen. Mijn advies aan wie een PhD wil doen is daarom een groepsleider en groep te kiezen met wie je een persoonlijke connectie voelt. De juiste omgeving maakt echt het verschil,” concludeert hij.

Dreyer viert zijn promotie met een borrel met vrienden, familie en collega’s. Daarna volgt een diner met zijn ouders, promotors en paranimfen. Hij is begonnen aan een nieuwe baan als voortplantingsbioloog in een IVF-kliniek.