Wat is een minisatelliet?
Een minisatelliet is een klein deel van het deoxyribonucleïnezuur (DNA) macromolecuul dat verantwoordelijk is voor het coderen en overdragen van menselijke genetische kenmerken. Dit molecuul bestaat uit een ladderachtige structuur van alternerende basenparen van fosfaat- en deoxyribosemoleculen. In het geval van een minisatelliet bestaan vaak slechts 10 tot 60 basenparen, maar soms kunnen er 100 of meer aanwezig zijn. Van deze minisatellieten is bekend dat ze op meer dan 1.000 locaties in het menselijk genoom voorkomen, die coderen voor alle genetische eigenschappen van een organisme.
Het eerste minisatellietmolecuul werd in 1980 ontdekt door AR Wyman en R. White bij de National Institutes of Health (NIH) in de Verenigde Staten. Dit leidde al vroeg tot het gebruik ervan voor het oefenen van DNA-vingerafdrukken in forensisch onderzoek. Ze werden later ontdekt als hypervariabel of hypermutabel, met een basaal gemiddeld mutatiepercentage van maximaal 20%. Dit classificeerde de minisatelliet als het meest onstabiele gebied van het menselijk genoom.
Microsatelliet-delen van DNA bestaan ook, waarbij genetische sequenties zijn samengesteld uit slechts twee tot vijf basenparen. Vanwege het feit dat zowel de minisatelliet- als de microsatellietstructuur zeer variabel zijn en hoge mutatiesnelheden hebben, worden ze vaak gebruikt in verschillende onderzoeken. Doeleinden waarvoor ze worden gebruikt, zijn onder meer de wettelijke identificatie van de genetische ouders van een individu, het in kaart brengen van genetische variaties in de menselijke bevolking en in de studie van kanker. Lange reeksen minisatelliet met een lengte van meer dan 100 basenparen worden als zeer onstabiel beschouwd. Onderzoek bij muizen heeft aangetoond dat ze tot 100% mutatie hebben, vooral in het cerebellumgedeelte van de hersenen.
De reden dat minisatelliet-DNA als inherent instabiel wordt beschouwd, is dat het een herhaalde reeks DNA-basenparen is die niet lijkt te coderen voor tot expressie gebrachte genetische eigenschappen. Deze minisatellietmoleculen zijn aanwezig in een grote verscheidenheid aan dieren en andere organismen, zoals bacteriën. Net als introns, die ook niet-coderende segmenten van DNA zijn, heeft minisatelliet-DNA geen begrijpelijke functie. Ze zijn echter in verband gebracht met aandoeningen zoals de ziekte van Huntington en verschillende soorten kanker.
Een mogelijk doel voor minisatelliet-DNA kan de rol zijn die ze spelen op het einde van telomeren. Een telomeer is een DNA-segment aan het uiteinde van een chromosoom dat dient om het chromosoom te beschermen tegen schade en tegen het verliezen van genetische coderingssequenties die worden gebruikt in het proces van celdeling. Het is bekend dat het verkorten van telomeren bijdraagt aan het verouderingsproces en laboratoriumexperimenten om de telomeerlengte te verlengen, hebben het mogelijk gemaakt om cellen gezond te houden na hun normale levensduur. In feite wordt het enzym telomerase dat telomeren in stand houdt ook geactiveerd door kankercellen, waardoor ze een niveau van virtuele onsterfelijkheid hebben.