Rekenen met moleculen

Omschrijving

Abstract: Bijna alle organismen hebben een dag-nacht ritme waardoor bepaalde activiteiten, zoals eten en slapen, op vaste momenten van de dag plaatsvinden. Dit ritme wordt gedicteerd door een biologische klok met een periode van ongeveer 24 uur: de circadiane klok (van de Latijnse woorden circa -ongeveer- en diem -dag). Eén van de grote vragen is hoe deze klok stabiel kan blijven 'tikken' in groeiende en zich delende cellen, waarin ook de onderdelen van de klok worden gedupliceerd. In een groeiend organisme gaan de cellen door een celcyclus waarin alle onderdelen gekopieerd worden, inclusief het DNA en de genen die daarop liggen. Dit leidt tot een periodieke verdubbeling van de productiesnelheid van de eiwitten die de biologische klok vormen. In bestaande theorieën van hoe klokken werken, zorgt deze verdubbelde productie van klokeiwitten voor een verstoring van het 24-uurs ritme. Net zoals de natuurkundige Huygens al in de 17e eeuw liet zien bij twee gekoppelde slingeruurwerken, wordt de biologische klok gekoppeld aan de periode van de celcyclus. Afhankelijk van de omstandigheden duurt die celcyclus enkele uren tot enkele dagen. Een biologische klok die is gekoppeld aan de groeisnelheid kan dus onmogelijk een vaste periode van 24 uur aanhouden.

In deze lezing geef ik eerst een overzicht van hoe levende cellen informatie verwerken en berekeningen en metingen uitvoeren met behulp van DNA, genen, en eiwitten. Ik beschrijf dan één van de best gekarakteriseerde klokken in de biologie, die van een cyanobacterie (blauwalgen). Vervolgens presenteer ik twee mechanismen die de klok van dit organisme mogelijk beschermen tegen de verstoring door de celdeling. Een wiskundig model laat zien dat een klok met deze twee ingrediënten wél stabiel is en tikt met een periode van 24 uur, ongeacht de groeisnelheid van de cel.


Piet Rein ten Wolde:
https://amolf.nl/people/pieter-rein-ten-wolde

De borrel begint om 18:00 uur en de maaltijd volgt stipt om 19:00 uur.

Aanmelden uiterlijk 12 maart 2017 vóór 12.00 uur.

Spreker(s)

Piet Rein ten Wolde

Locatie

Bar Brasserie Engels

Stationsplein 45,3013 AK Rotterdam

Organisator

Kring Rotterdam