Home > Nieuws en Agenda > Agenda > 20jan_J.J. Paijmans
Agenda-overzicht

Model verklaart ongestoorde werking biologische klok

  • Startdatum 20-01-2017
     
  • Tijd 11.45
     
  • Locatie Aula
     
  • Titel A computational study of the robustness of cellular oscillators
     
  • Spreker J.J. Paijmans
     
  • Promotor prof.dr. P.R. ten Wolde, dr. D.K. Lubensky
     
  • Onderdeel Faculteit der Exacte Wetenschappen
     
  • Categorie Exacte wetenschappen
     
  • Evenementtype Promotie
     

Natuurkundige Joris Paijmans ontwikkelde een wiskundig model dat de ongestoorde werking van de biologische klok van organismen verklaart.

Bijna alle organismen hebben een dag-nachtritme waardoor bepaalde activiteiten, zoals eten en slapen, op vaste momenten van de dag plaatsvinden. Deze ‘biologische klok’ heeft een ritme van 24 uur waarmee de organismen optimaal inspelen op het dag- en nachtritme. In alle organismen bevindt de klok zich in groeiende en delende cellen

Het was tot nu toe onduidelijk hoe die klok stabiel kan blijven ‘tikken’ in groeiende en zich delende cellen, waarin ook de onderdelen van de klok worden gedupliceerd. De biologische klok van een cel voorspelt zonsopgang en zonsondergang. In zijn proefschrift laat Paijmans, met behulp van wiskundige modellen, zien dat celdeling de klok ernstig kan verstoren. Hierbij verliest de klok zijn 24-uursritme en daarmee zijn werking.

Blauwalg
Om er achter te komen hoe de natuur dit probleem omzeilt, bestudeerde Paijmans de klok van de blauwalg, de simpelste klok in de biologie. Als de alg groeit, moet het al zijn onderdelen kopiëren. Het blijkt dat met name het kopiëren van het chromosoom leidt tot een periodieke verstoring van de klok. Paijmans vond twee eigenschappen die de klok hiertegen beschermen.

Aan de ene kant blijkt dat het klokeiwit van de alg een soort register is, waar met een ritme van 24 uur fosfaatmoleculen aan worden gebonden en weer verwijderd. Aan de hand van het aantal gebonden fosfaten, weet de alg hoe laat het is. Het blijkt dat dit mechanisme nauwelijks beïnvloed wordt door de celdeling. Daarnaast bevinden zich in de alg meerdere kopieën van het chromosoom. Hierdoor wordt het effect van het kopiëren van een enkel chromosoom op de klok kleiner.

PNAS
Paijmans publiceerde samen met collega’s van AMOLF, onder wie zijn promotor en VU-hoogleraar Pieter Rein ten Wolde, en de Universiteit van Michigan in februari over hun bevindingen in PNAS.

Bij BNR Nieuwsradio vertelde Paijmans in maart over zijn onderzoek.

© Copyright Vrije Universiteit Amsterdam

spamfuik@vu.nl