9 maart 2021

Promotie Tim Hoek: “Visualizing mRNA quality control”

Terug naar nieuws

Tim Hoek, uit de groep van Marvin Tanenbaum, heeft op 9 maart zijn proefschrift getiteld “mRNA kwaliteitscontrole visualiseren: Mechanistische inzichten verkregen uit de dynamiek van translatie” succesvol verdedigd. Samen met zijn collega’s ontwikkelde hij verschillende methodes waarmee de translatie van RNA naar eiwit gevisualiseerd kan worden. Ook bestudeerde hij hoe cellen de kwaliteit van RNA controleren en foutief RNA afbreken. Aan het einde van zijn promotietraject hielp Hoek tevens mee met de ontwikkeling van een nieuwe Covid-19 testrobot die tot 20.000 testen per dag kan verwerken.

Eiwitfabrieken

Eiwitten zijn de functionele bouwstenen van cellen. Cellen maken eiwitten door eerst het DNA te kopiëren naar een RNA-molecuul, ook wel transcriptie genoemd. Vervolgens gebruiken zogeheten ribosomen het RNA-molecuul als blauwdruk voor het maken van eiwitten; dit proces heet translatie. De ribosomen functioneren dus als het ware als eiwitfabrieken.

Bij de productie van eiwitten is het belangrijk dat de juiste (hoeveelheden) eiwitten aanwezig zijn in de juiste cellen. Spiercellen hebben bijvoorbeeld veel eiwitten nodig om te kunnen samentrekken, terwijl zenuwcellen dit type eiwit niet zoveel gebruiken. Ook is het belangrijk dat verkeerde RNA-moleculen worden afgebroken voordat ze worden getransleerd tot eiwitten. Er was echter nog veel onbekend over de translatie en de kwaliteitscontrole van RNA-moleculen doordat huidige technieken niet gedetailleerd genoeg kunnen meekijken met de moleculaire processen.

Lichtgevende eiwitten

Tijdens zijn promotietraject ontwikkelde Hoek daarom samen met zijn collega’s verschillende methodes waarmee de RNA-translatie en kwaliteitscontrole gevisualiseerd kunnen worden. De basis van deze methodes wordt gevormd door het ‘SunTag translatie visualisatie systeem’. Hierbij plaatsen de onderzoekers een SunTag eiwit in een bepaald gen, waarna een fluorescerend eiwit bindt aan de SunTag. Dit fluorescerende eiwit is als een groene stip zichtbaar onder de microscoop. Hoe actiever het RNA getransleerd wordt, hoe feller de groene stip. Met deze techniek kunnen levende cellen zelfs dagenlang gefilmd worden om te observeren hoe de RNA-translatie verloopt gedurende de tijd. Ook breidden Hoek en zijn collega’s de SunTag methode uit waardoor het mogelijk werd om van dichtbij te zien hoe cellen de kwaliteit van RNA-moleculen contoleren en foutief RNA afbreken.

Covid-19 testrobot

Toen het labwerk voor zijn proefschrift grotendeels was afgerond, brak de wereldwijde coronapandemie uit. Hoek gebruikte het laatste half jaar van zijn promotietraject om te helpen met de ontwikkeling van een nieuwe Covid-19 testrobot. Hij hield zich hierbij bezig met de moleculaire biologie achter de welbekende PCR-test. De grootschalige samenwerking met onder andere het Ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport resulteerde in de ontwikkeling van een testrobot die tot 20.000 testen per dag kan verwerken. “Dat was een hele mooi kans, om bij te kunnen dragen aan het ontwikkelen van de testrobot. Daar heb ik echt van genoten,” aldus Hoek.

Volgende stap

Hoewel er zeker stressvolle periodes zijn geweest, is het promotietraject van Hoek relatief soepel verlopen. Toch weet hij niet zeker of hij zijn carrière zal voortzetten binnen de wetenschap. “Het liefst ga ik eerst voor een langere periode op reis. Uitvogelen wat de beste vervolgstap is voor mij: een postdoc of toch iets anders. Ik vind wetenschap leuk, maar er zijn ook andere dingen die mijn interesse hebben. Al moet ik eerst natuurlijk wachten tot reizen überhaupt weer een optie is.”

 

 

Nu zijn verdediging erop zit, gaat Tim Hoek nog een aantal maanden verder met zijn onderzoek in het lab van Tanenbaum, waarna hij er even tussenuit zal gaan om na te denken over de volgende stap binnen zijn carrière.