Promotie H.P. (Heta) Patel

Samenvatting:

Cellen zijn de basiseenheid van het leven en alle informatie die nodig is om een cel op te bouwen en in stand te houden staat beschreven in het genetisch materiaal van de cel: het DNA. Het proces waarbij informatie uit DNA-segmenten (genen) wordt omgezet in eiwitten wordt genexpressie genoemd. Cellen kunnen alle stappen van de genexpressie moduleren om precies te bepalen wanneer eiwitten worden gemaakt en hoeveel eiwitten er worden gemaakt, maar de timing en de omvang van de eiwitproductie kunnen verschillen tussen genetisch identieke cellen. De heterogeniteit is te wijten aan stochastische genexpressie, waarbij genen willekeurig kunnen schakelen tussen actief en inactief. Op elk moment kan een gen dus actief zijn in de ene cel, maar inactief in een andere. Deze heterogeniteit in genexpressie, die cellen in staat stelt zich aan te passen, te overleven en te evolueren in steeds veranderende omgevingen, is waargenomen in levende cellen in alle rijken van het leven. Echter, omdat de interne werking van een cel ongelooflijk dynamisch is, is het uitdagend om op nanoschaal de interacties van biologische moleculen en hun rol in de gecoordineerde activatie en expressie van specifieke genen te bestuderen en te begrijpen. In dit proefschrift kijken we met microscopie op het niveau van een enkele cel of een enkel molecuul in levende cellen om te begrijpen wat de drijvende kracht is achter heterogeniteit in genexpressie.