RNA-polymerase II leidt de dans bij het aflezen van DNA

RNA-polymeerase II

De structuur van RNA-polymerase II (afb: wikiMedia Commons)

Als we op school geweest zijn dan weten we dat ons leven is vastgelegd in een 2 m lang molecuul: DNA. De instructiedelen van DNA (=genen) worden afgelezen en overgebracht op RNA dat op zijn beurt weer wordt afgelezen om eiwitten te vormen, de werkpaarden in wat leven heet. Een belangrijke rol in die dans speelt het enzym RNA-polymerase II (Pol II)
Het is bekend dat Pol II zich langs het gen moet voortbewegen in perfecte harmonie met andere biologische processen. Afwijkingen in de beweging van dit enzym zijn in verband gebracht met kanker en veroudering, maar technische obstakels verhinderden het om precies te bepalen hoe deze belangrijke moleculaire machine zich door het DNA beweegt en wat de pauzes en versnellingen ervan regelt. Een nieuwe studie zou veel van de kennishiaten invullen, aldus de betrokken onderzoekers. Lees verder

Met een oplichtend eiwit is DNA-herstel te volgen

Tuncay Baubec en Richard Cardoso da Silva, ontwikkelaars van de DNA-reparatiesensor

Tuncay Baubec (r) en Richard Cardoso da Silva, ontwikkelaars van de DNA-reparatiesensor (afb: UU/Harold van de Kamp)


Wetenschappers zijn er in geslaagd directe beelden te maken van DNA-schade en -herstel. De daarvoor ontwikkelde sensor (een eiwit) werkt zelfs in levende organismen en opent de deur naar nieuwe manieren om DNA-schade in kaart te brengen, herstelprocessen te bestuderen en de precisie van vroege proeven met cellen te verbeteren, stellen de onderzoekers.
In plaats van cellen op verschillende punten te bevriezen, kunnen onderzoekers nu zien hoe de schade ontstaat, hoe de hersteleiwitten naar de herstellocatie snellen en het herstelproces volgen. De (fluorescerende) sensor, gemaakt van een natuurlijk eiwit dat zich licht en slechts kort aan beschadigd DNA bindt, biedt een levensecht beeld van de DNA-reparatie in een cel, aldus de onderzoekers. Lees verder

Algoritmes die vertellen of DNA ‘gevaarlijk’ is missen wel eens wat

Bioveiligheid

Methodes om te voorkomen dat je gevaarlijke DNA-sequenties creëert bleken lek, maar hoe voorkom je misbruik van de eiwitontwerpsystemen? (afb: Eric Horvitz et al./Science)

Bedrijven die DNA synthetiseren gebuiken algoritmes om te voorkomen dat ze DNA-strengen maken die gevaarlijk zijn, bijvoorbeeld doodat die coderen voor ziekmakende of anderszins schadelijke eiwitten. Maar zoals alle code zijn die algoritmes niet onfeilbaar. De onderzoekers beschrijven hoe je die beveiligingsfase kunt doorbreken met behulp van kunstmatige intelligentie (het zal niet). Onmiddellijk gebeurt er dan wat er ook in de digitale wereld gebeurt: er wordt een ‘pleister’ gemaakt om de boel te repareren, maar net als in de digitale wereld zullen in die beveiliging steeds nieuwe gaten ontdekt worden. Lees verder

Gentherapie lijkt deels succesvol tegen de ziekte van Huntington

Gentherapie lijkt de eerste behandeling met AMT-130 te zijn die de voortgang van de  ziekte van Huntington, een erfelijke, dodelijke neurologische aandoening, vertraagt, zo maakte het bedrijf UniQure bekend op basis van een kleinschalige klinische studie. De behandeling zou de symptomen van Huntington met 75% verminderde in drie jaar tijd bij twaalf mensen die het hadden gekregen vergeleken bij een controlegroep. Lees verder

Celplasma dichter ‘bevolkt’ dan celkern

Celdichtheid

Celkernen blijken minder dicht gepakt dat het omringende celplasma. De verhouding is verschillend tussen soorten cellen maar blijft vrij constant, blijkt (afb: Simone Reber et al./Nature Communications)

De cel is dicht’bevolkt’. Tot nu toe werd gedacht dat de celkern, met daarin een molecuul dat uitgerekt zo’n 2 m lang is, het dichtst ‘bevolkt’ was, maar onderzoekersters in Duitsland en de VS zagen dat het het omringende celplasma nog drukker was met allerlei eiwitten, kernzuren e.d. In een recente studie maten ze de subcellulaire dichtheid van een breed scala aan organismen. Doel van dit soort onderzoek is om biomoleculaire processen in allerlei cellen, variërend van gistcellen tot menselijke cellen, beter te begrijpen. Lees verder

‘Gecontroleerde evolutie’ maakt plasmide-DNA goedkoper

Voorbeeld van een DNA-vaccin (plasmide)

Een voorbeeld van een DNA-vaccin dat in de vorm van een ring (plasmide) wordt ingespoten (afb: biology.kenyon.edu)

Onderzoekers hebben zogeheten ‘gecontroleerde evolutie’ gebruikt waardoor de hoeveelheid plasmide-DNA die door de gemanipuleerde  Escherichia coli-bacteriën in het laboratorium wordt geproduceerd aanzienlijk is toegenomen. Dat zou belangrijk zijn. Plasmide-DNA is een essentieel maar erg duur onderdeel van diverse gentherapieën en deze nieuwe technologie zou de kosten van deze behandelingen kunnen verlagen. Lees verder

Niet eerder ontdekt herstelsysteem DNA in mensencellen gevonden

kernmembraan

Het kernmembraan (afb: WikiMedia Commons)

Er zijn verschillende systemen om beschadigd DNA te herstellen. Nu schijnt er een niet eerder ontdekt herstelsysteem ook in mensencellen te zijn gevonden. Daarbij reageren eiwitten in het kernmembraan direct op beschadigingen in het DNA. Het onderzoek stond onder leiding van Younghoon Kee van de afdeling nieuwe biologie van het Daegu Gyeongbuk-instituut in Zuid-Korea. Lees verder

Acht zuigelingen van drie ouders geboren

Mitochondriën

Mitochondriën

In Groot-Brittannië zijn acht zuigelingen geboren die DNA hebben van drie ouders: het kern-DNA van beide ouders en het mitochondriaal DNA (mtDNA) van een donor zonder de ziekmakende mutaties van de moeder. Het lijkt er op dat de baby’s gezond zijn. De gestuurde geboortes vonden plaats in het vruchtbaarheidscentrum in Newcastle door onderzoekersters onder aanvoering van Louise Hyslop en Robert McFarland. Overigens werd de eerste baby van drie ouders al in 2016 geboren. Lees verder

Het genoom stelt zich te weer tegen interne bedreigers

Retransposon

Een retrotransposon gebruikt omgekeerde transcriptie om zich elders in het genoom opnieuw te vestigen (afb: WikiMedia Commons)

Het blijkt dat het genoom een systeem heeft om zich tegen interne vijanden te weren, zo ontdekten onderzoeksters rond Wenjing Qi van de universiteit van Freiburg (D). Dan gaat het vooral om de nogal ordeloze springende genen (retrotransposon/s/-en) in het (ook ‘ons’) genoom. Lees verder

Springende genen veranderen het DNA van vorm

Transposoninvoegingen

Vorming van een lus in een gesimuleerd deel van het genoom. Van links naar rechts zijn er nog meer transposons in het gebied opgenomen, weergegeven door bollen. Van boven naar beneden worden simulaties getoond waarin de lusvorming steeds duidelijker wordt. (afb: Lennart Hilger et al./Biophysical Journal/KIT)

Er zit meer beweging in ons genetisch materiaal dan je zou denken. Bijna de helft van het menselijk genoom bestaat uit transposons, springende genen. Ze ‘springen’ van de ene plaats naar de andere en zijn niet gelijkmatig verdeeld in het genoom, maar zitten vaak gebundeld in groepen. Onderzoekers van het KIT hebben nu ontdekt hoe deze groepsvorming plaatsvindt. Die wordt mogelijk gemaakt door de manier waarop het genetische materiaal zich ter plekke ontvouwt, denken de onderzoekers. Lees verder