Organisatie DNA in de kern is een zootje

De organisatie van DNA/chromatine

Op het achterste plaatje zijn de chromatinedraden te zien (zwart). Het voorste plaatje geeft de pakkingsdichtheid aan: rood voor dichte pakking tot blauw voor minste pakkingsdichtheid (afb: Salk-instituut)

Veel zaken rond het systeem dat we leven noemen zijn (ons mensen) duister. Neem nou de organisatie van DNA in de kern van een cel. Volgens de leerboeken zit dat superlange molecuul, keurig ingepakt in histonen, netjes geordend in de kern, als een soort parelketting die steeds dikkere ‘draden’ vormt. Nu zijn onderzoekers er voor het eerst in geslaagd de organisatie van het chromatine (DNA plus omringende histonen) te bekijken. De leerboeken moeten herzien worden. De organisatie ziet er op het eerste gezicht erg chaotisch uit: een ordeloze kluwen, zo lijkt het. Waarschijnlijk is die ‘ordeloosheid’ een georganiseerde chaos.  Lees verder

Gaan opiaten een rol spelen bij gentherapie?

Opiaten hebben invloed op de structuur van DNA

De molecuulstructuur van morfine, heterocodeïne en oripavine en trimeren daarvan (afb: Nucleid Acids Research)

Onderzoekers van de universiteit van Dublin (Ier) zouden ontdekt hebben dat bepaalde typen opiaten, die worden gebruik als pijnstillers, zich kunnen binden aan kernzuren (DNA en RNA) en daardoor de structuur veranderen. Het zou voor het eerst zijn dat dit is aangetoond. Die ontdekking zou van betekenis kunnen zijn voor de toepassing van gentherapieën, denken de wetenschappers. Lees verder

DNA fluoresceert wel degelijk (en dat is mooi)

Fluorescerend DNA

fluorescerend DNA

Biomoleculen zoals DNA, eiwitten en RNA knipperen zo nu en dan. Ze zenden dan licht uit (fluoresceren). Onderzoekers van de Amerikaanse Northwestern-universiteit schijnen de eerste te zijn die dat knipperen hebben waargenomen met behulp van een hoogoplossende beeldtechniek met een resolutie van zo’n 6 nm (1 nm is eenmiljoenste mm). Ze denken dat die techniek nuttig kan zijn bij het bestuderen van ziektes waarbij genmutaties een rol spelen (dat zijn er nogal wat). Lees verder

Genetische ‘architecten’ ontrafelen kronkels DNA

Inactief X-chromosoom met superlussen

Het inactieve X-chromosoom bevat reuzenlussen die verdwijnen als de DNA-sequentie DXZ4 wordt verwijderd (afb: Qanta Magazine)

Het menselijk DNA-molecuul is lang, uitgerekt bijna 2 m. Dat immense molecuul moet in een kern gepropt worden van enkele micrometers (duizendste mm). Hoe werkt dat en vooral hoe moet dat opgepropte molecuul worden afgelezen om RNA-kopieën te kunnen maken om eiwitten te produceren? Onderzoekers hebben het onvolprezen bacteriewerktuig CRISPR/Cas9 gebruikt om er achter te komen hoe het DNA-molecuul ligt opgekruld in de kern. Lees verder

Viruseiwit voorkomt dat gastheercel alarm slaat

Een adenovirus

Een adenovirus heeft wel iets weg van een kunstmaantje (afb: Wiki Commons)

Virussen hebben diverse technieken om te voorkomen dat de gastheercel die het is binnengedrongen alarm slaat en het afweersysteem aan de slag gaat. Onderzoekers van het kinderziekenhuis in Philadelphia en van de universiteit van Pennsylvania (beide in de VS) hebben een nog niet eerder ontdekt mechanisme waargenomen waarmee virussen voorkomen dat het afweersysteem in actie komt. Het viruseiwit VII voorkomt dat een signaalstof in de celkern zijn alarmerende werk kan doen. Lees verder

DNA-elektronica in de maak (en meer)

Stukje DNA-trap

De basen zijn de vier gekleurde staafjes (geel, groen, blauw en oranje) die de treden van de DNA-wenteltrap lijken

Eigenlijk hoort dit verhaal niet in dit synbioblog, maar omdat het over DNA gaat knijp ik een oogje dicht. Al vaker is er aan DNA gesnuffeld naar mogelijkheden die dat wonderbaarlijke molecuul zou kunnen bieden bij elektronische toepassingen. Dan gaat het meestal over het opslaan van gigantische hoeveelheden gegevens. Kennelijk biedt DNA ook mogelijkheden als (half)geleider. Is DNA het nieuwe silicium? Over DNA-elektronica en het meten van DNA-schade.
Lees verder

Knutselen met DNA wordt steeds makkeljker

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA (afb: Wiki Commons)

Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben een algoritme ontwikkeld, waarmee wetenschappers en andere ingenieurs allerlei constructies van DNA kunnen maken, de zogeheten DNA-origami (origami=Japanse papierknipkunst). Dat zou de ontwikkeling van toepassingen van deze techniek in een stroomversnelling brengen, denken de onderzoekers. Lees verder

DNA pluripotente stamcellen vouwt verkeerd (?)

De ruimtelijke structuur van DNA (warmtekaarten)

De ‘warmtekaart’ verraadt’ de nabijheid van stukken DNA in de ruimte. Die kaarten zijn de afgelopen jaren steeds nauwkeuriger geworden (eronder ter vergelijking de ontwikkeling in de yv-techniek) (afb: univ.v.Pennsylvania)

Sinds een jaar of tien geleden onderzoekers een manier hebben gevonden om van rijpe cellen weer stamcellen te maken, is de hoop gegroeid dat het medisch arsenaal aanzienlijk kan worden uitgebreid met, onder meer, de synthese van organen. Die wat genoemd wordt pluripotente stamcellen blijken nog wel eens ‘uit de bocht’ te vliegen en zich te ontwikkelen tot kankercellen. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Pennsylvanië denken dat die ‘misstappen’ te maken kunnen hebben met het vouwpatroon in het DNA. Lees verder

DNA smokkelt medicijnen kankercellen binnen

Kankermedicijn DaunorubicineHet DNA valt te gebruiken als paard van Troje. Met behulp van dat levensmolecuul zijn onderzoekers van de universiteit van Ohio er in geslaagd gewone kankermedicijnen behandelingsresistente kankercellen binnen te smokkelen, waarna die vervolgens het loodje legden. Het ging om leukemiecellen. Het gaat hier om preklinisch onderzoek bij losse cellen en muizen en is de stap naar klinische proeven nog wel enkele jaren weg. Lees verder

Een tweede laag in de epigentica ontdekt (?)

C-methylering van DNA

Methylering van de C dempt de activiteit van genen

Genetica, erfelijkheidsleer, is ons bekend, tenminste het begrip genetica, maar er is ook zo iets als epigenetica. Dat zou je de tweede laag van de genetica kunnen noemen. Daar wordt de activiteit van de genen in het DNA geregeld. Daar schijnt nu een derde (?) laag aan te moeten worden toegevoegd (of is het een variatie op de tweede laag?).  In ieder geval is het model van de genetica weer een stukje ingewikkelder geworden, als het klopt wat de onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Cambridge hebben gevonden. Lees verder