Cel namaken is een fluitje van een cent

Het namaken van een cel blijkt verbluffend eenvoudig, hebben Nijmeegse chemici ontdekt. De natuur neemt in het lab zelf het voortouw.

AMSTERDAM - Stop de verdunde celinhoud van bacteriën in een reageerbuisje, en met de juiste stimulans trekken de onderdelen van de biochemische machinerie naar elkaar toe in een geconcentreerd, celachtig druppeltje. Zelfs een simpele verandering van de zoutconcentratie kan al het juiste zetje geven.


Het druppeltje lijkt zelfs biochemisch tot leven te komen, melden Nijmeegse onderzoekers vandaag in het vakblad PNAS. Allerlei enzymatische omzettingen en de aanmaak van eiwitten verlopen in het druppeltje veel efficiënter dan erbuiten.


'Er ontstaat een spontane scheiding tussen een zeer geconcentreerde en een waterige oplossing. We kunnen zo het binnenste van een cel laten ontstaan zonder dat je daarbij een membraan nodig hebt', zegt onderzoeksleider Wilhelm Huck, hoogleraar fysisch-organische chemie aan de Radboud Universiteit Nijmegen.


Huck wil de truc verder perfectioneren. 'Je kunt dit zien als een belangrijke stap in de richting van het maken van een synthetische cel in het laboratorium. Het blijkt veel eenvoudiger om dit onderdeel van de cel in het lab te laten ontstaan.'


Vraagteken

Maar ook kan het onderzoek van Huck nieuw licht werpen op het ontstaan van het leven op aarde. Een groot vraagteken is wat er eerder was: het omhulsel van de cel, of de celinhoud. Huck: 'Je kunt je nu beter voorstellen dat in een oeroceaan waar allerlei bouwstenen zoals eiwitten voorkwamen spontane fasescheiding optrad. Zo kon een primitieve cel worden gevormd.'


De inhoud van cellen is dikker dan het wit van een rauw kippenei. Ruim 30 procent - 300 gram per liter - bestaat namelijk uit eiwitten, enzymen, suikers, dna en rna. In de druppels die in Hucks lab ontstaan, gaat de concentratie ook in die richting.


Het ontstaan van een geconcentreerde oplossing in een waterige oplossing lijkt erg tegendraads. De meeste stoffen, zoals suiker in water, verspreiden zich namelijk net zolang totdat alle moleculen gelijkmatig door hele oplossing verdeeld zijn.


'Het heeft inderdaad iets weg van de vorming van een suikerklontje in een kopje warme thee', zegt Huck. 'Maar grote moleculen zoals eiwitten hebben veel minder de neiging om te mengen, want het is thermodynamisch voordeliger om dicht bij elkaar te zitten. Dat mechanisme was al bekend, het is alleen nog nooit waargenomen bij zoiets complex als de inhoud van een cel.'


De onderzoekers zien dat biochemische processen zoals de aanmaak van eiwitten in de druppel veel efficiënter verlopen dan in een waterige oplossing. Maar het is nog niet mogelijk om echt ingewikkelde zaken, zoals celdeling, na te bootsen.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden