De kisten zijn uitgepakt, de stekkers zitten in het stopcontact, het echte werk kan beginnen. Met behulp van een nieuw geavanceerd camera- en lasersysteem kan de leerstoelgroep van Herbert van Amerongen bewegingen binnen biomoleculen volgen en daarmee meer begrip krijgen van biologische processen als fotosynthese en de werking van DNA en eiwitten.
Binnen moleculen zitten atomen niet stil op een bepaalde plek, maar zijn voortdurend in beweging. Door deze flexibiliteit kunnen de moleculen van vorm veranderen. Een andere vorm aannemen betekent ook dat het molecuul andere eigenschappen vertoont en een andere rol in bijvoorbeeld een organisme kan aannemen.
Biofluorescentie
Wanneer je op deze bewegende moleculen met een laser schijnt, nemen ze kort de energie op en stralen deze vervolgens weer uit in de vorm van fluorescentie. Door daar heel snel opnames van te maken, kan worden vastgesteld op welke plek een bepaald deel van het molecuul zich bevindt. Door vervolgens de omstandigheden rond het molecuul aan te passen en weer te gaan meten, kan het verschil in gedrag van het molecuul vastgelegd worden.
Fotosynthese
Van Amerongen gaat biofluorescentie onder andere gebruiken in onderzoek naar fotosynthese. De chloroplast is verantwoordelijk voor fotosynthese in een plant. In een gebiedje van een paar micrometer werken vele verschillende eiwitten en membranen op een ingewikkelde manier samen aan de productie van chemische energie uit zonlicht. De allereerste stappen in dit proces vinden plaats op een tijdschaal van een miljoenste van een miljoenste seconde en kunnen met het nieuwe camerasysteem onderzocht worden. Planten kunnen heel efficiënt met zonlicht omgaan, maar op een zonnige dag krijgt de chloroplast teveel zonlicht te verwerken en dreigt er veel schade aangericht te worden. De chloroplast heeft echter een beveiligingssysteem waarmee het overschot aan zonne-energie omgezet wordt in onschadelijke warmte. Met behulp van fluorescentie kan ook nagegaan worden hoe dit systeem precies werkt.
DNA en eiwitten
Eiwitten zijn heel beweeglijk maar ook DNA is uiterst dynamisch. Delen van de dubbele helix klappen zo nu en dan naar buiten zodat RNA (en vervolgens eiwit) gemaakt kan worden of zodat het DNA gerepareerd te worden. Op fysisch niveau is nog nauwelijks onderzoek gedaan naar dit verschijnsel. Met behulp van de nieuwe apparatuur van Van Amerongen kan dit eindelijk worden bestudeerd.
Het onderzoek is mede mogelijk gemaakt door een bijdrage van FOM. Naast de financiering van de apparatuur, maakt FOM ook de aanstelling van twee OIO’s en een postdoc mogelijk.
"Aldus Bert van Rees in Wijzer, april 2004"