Groot deel menselijk genoom wordt nauwelijks bekeken

MisdaadgenenLaten we er maar even van uit gaan dat wij mensen 20 000 genen hebben. Aan ruim een kwart daarvan (5400) is nog nooit een wetenschappelijk artikel gewijd. Dat heeft niet zo zeer met  het onbelang van hun genetische taken te maken, maar meer met de loopbaanplanning en werkwijze van onderzoekers. Oftewel, hoe irrationeel is de het wetenschapsbedrijf? Lees verder

We hebben 20 000 of nee 46 831 genen. Uhhh?

DNA-trapHoeveel genen heeft een mens? Zo’n 20 000 is nu de schatting. Is dat zo? Volgens die berekening is het overgrote deel van ons DNA ‘troep’ en dat is het allesbehalve. Wat noemen we genen? Daar begint het probleem al. Biostatisticus Steven Salzberg van de Amerikaanse John Hopkins-universiteit is eens gaan tellen en komt op 46 831, waarvan er 21 036 coderen voor eiwitten. Daarbij moet wel gezegd worden dat hij de stukken die coderen voor RNA dat niet dient als mal voor eiwitten ook hebben meegeteld. Lees verder

Protocellen gemaakt die in water dansen

Kunstmatige cel die danst

De dansende protocel (afb: Stephen Mann)

Het is een beginnetje. Onderzoekers van de universiteit van Bristol (GB) hebben kunstmatige (proto)cellen gemaakt die, afhankelijk van de chemische activiteit in de cel, in water (of een andere vloeistof) kunnen stijgen of dalen. “Ons doel is nieuwe protobiologische systemen te ontwikkelen op microschaal met ‘levensechte’ eigenschappen”, zegt onderzoeker Stephen Mann. Lees verder

‘Herrezen’ gen maakt olifanten (bijna) immuun voor kanker

Olifanten en kankerEen tijdens de evolutie ‘herrezen’ gen (LIF6) maakt olifanten (bijna) ongevoelig voor kanker. Dat is best bijzonder voor een dier dat zo groot is (veel cellen)  en zo oud kan worden. LIF6 zorgt ervoor dat beschadigde cellen afsterven nog voor de ziekte een kans krijgt. Onderzoekers denken nu te weten hoe het zit. Eerder werd gemeld dat die ‘kankerimmuniteit’ te maken heeft met het aantal exemplaren van het p53-gen dat olifanten zouden hebben. Lees verder

Komt DNA met nieuwe synthese nu zo van de band?

Een DNA-printer?

De aanzet tot een DNA-printer (afb: UCB)

Het synthetiseren van stukjes DNA schijnt nog steeds lastig te zijn. Al gauw ontstaan er in het lab bij het aan elkaar plakken van de basen/nucleotiden fouten en veel verder dan een paar honderd basen aan elkaar komen we nog niet (vergelijk dat met de honderden miljoenen nucleotiden die een zoogdiergenoom bevat). Nu schijnen onderzoekers van de universiteit van Californië in Berkeley en van het Amerikaanse Lawrence Berkely-lab een methode gevonden te hebben om sneller en trefzekerder nucleotiden aan elkaar te plakken tot strengen die wel tien keer langer zijn en waarbij bovendien geen giftige chemicaliën worden gebruikt. De onderzoekers beginnen al te denken in termen van DNA-printers. Lees verder

Mannetjesembryo’s die stukje DNA missen worden vrouwtjes

Mannetjesmuizen met vrouwelijke geslachtsorganen

Links een mannetje (XY) met vrouwelijke geslachtskenmerken, rechts een vrouwtje (XX) (afb: Francis Crickinstituut)

Mannetjesmuizen kregen vrouwelijke geslachtskenmerkenals ze een bepaald stukje van hun niet-coderende DNA misten. Dat is dus dat deel van het DNA (zo’n 98%) dat niet voor een eiwit codeert/genen bevat. We doen wel heel geleerd over onze kennis van de genetica, maar eigenlijk weten we er nog maar bar weinig van af (2%, zou ik bijna zeggen). Lees verder

Wetenschappers willen genoom van 1,5 mln eukaryoten uitlezen

BioGenoomProject

Gene Robinson, een van de initiatiefnemers (afb: univ. van Illinois)

Wetenschappers hebben voorstellen gedaan om de genomen van alle bekende eukaryoten (organismen waarvan de cellen een kern bevatten, zoals de mens maar ook planten) uit te lezen. Het zou dan gaan om zo’n 1,5 miljoen levensvormen. Op het ogenblik is nog maar van 0,2% van de bekende eukaryoten het genoom bekend. Lees verder

Op sommige punten zit DNA in de knoop: i-motif

i-motif, DNA in de knoop

Een kunstenaarsimpressie van de antilichaamachtige moleculen (de Y’s) waarmee de i-motifstructuur in levende cellen werd aangetoond (afb: Chris Hammang)

DNA schijnt niet uitsluitend als dubbele wenteltrap in de kern te zijn opgesloten maar ook in een soort knoopstructuur, zo ontdekten Australische onderzoekers met behulp van brokstukken van antilichamen. Dat i-motif (vrij naar Apple?) is nooit eerder in levende cellen waargenomen. Er was al bekend dat korte stukjes DNA een andere vorm hebben, tenminste in het lab. Onderzoekers denken dat die afwijkende vorm een belangrijke rol spelen bij het aflezen van de DNA . Lees verder

‘Troep-DNA’ houdt ons genoom bij elkaar

Niet-coderend DNA

Niet-coderend DNA is niet bepaald nutteloos

Ooit werd het troep (‘junk’) genoemd, dat deel van het menselijk DNA dat niet codeert voor eiwitten (zo’n 98%), maar zo langzamerhand komen wetenschappers er achter dat het allemaal wat ingewikkelder in elkaar zit. Nu denken onderzoekers van de universiteit van Michigan (VS) ontdekt te hebben dat die ‘troep’ een belangrijke functie heeft in het bij elkaar houden van het genoom. Onder andere, voeg ik daar dan op eigen ‘gezag’ aan toe. Lees verder

Rapamycine corrigeert genetische afwijkingen bij gistcellen

Rapamycine als corrector van genetische mutaties (?)

Sommige mutaties die bij splijtingsgist leiden tot een afwijkende celgroei en -deling (l) werden gecorrigeerd na toevoeging van rapamycine (r) (afb: OIST)

Onderzoekers van de universiteit van Okinawa (Jap) hebben met behulp van het bacterieproduct rapamycine gistcellen met genetische afwijkingen weer normaal laten functioneren. De Japanse onderzoekers verwachten dat rapamycine, gebruikt als afweeronderdrukker na transplantaties, ook iets zal kunnen betekenen voor het behandelen van genetische afwijkingen bij mensen.

De onderzoekers deden hun proeven met zogeheten splijtingsgist (Schizosaccharomyces pombe) dat, onder meer, wordt gebruikt bij het brouwen van (Afrikaans) bier. Rapamycine, in Nederland bekend onder de naam sirolimus, wordt ook gebruikt als kankermedicijn. Het bacterieproduct trok de aandacht omdat het in staat bleek de levensduur van muizencellen te verlengen.
“Dit is het eerste systematische onderzoek naar mutaties die zijn te ‘genezen’ met rapamycine”, zegt onderzoeker Mitsuhiro Yanagida. “We wisten dat chromosoomafwijkingen bij gist te genezen zijn met hetzelfde middel. Nu hebben Kenichi Sajiki en medeonderzoekers meer dan twaalf andere genetische afwijkingen bij gist ontdekt die daar ook mee zijn te genezen.”

Celdeling

Rapamycine remt de celgroei en -deling door de functie van het enzym TOR-kinase te regelen. Dat eiwit is een signaalstof die de cel informatie verschaft over de voedselsituatie.
Ze veranderden het DNA van de splijtingsgistcellen zo, dat ze allemaal een specifieke mutatie hadden die leiden tot problemen met de celdeling bij een temperatuur van 36°C. Ze probeerden meer dan duizend mutaties uit, waarvan er 45 te ‘redden’ waren door rapamycine. Door toevoeging van dat eiwit verliep de celdeling weer normaal.

Uit een analyse van de genetische afwijkingen van de geredde gistcellen kon worden afgeleid dat twaalf genen een rol spelen bij de temperatuureffecten. Daarmee wisten de onderzoekers waar ze moesten zoeken naar de genezende eigenschappen van het middel.
De twaalf genen behoren tot vier functionele groepen. Een van die genen codeert voor een stressgeactiveerde kinase (SAPK). In gemuteerde vorm zorgt SAPK voor een afwijkende celgroei en -deling. Als dan rapamycine wordt toegevoegd dan herstelde die zich weer tot normaal.
In feite maskeert rapamycine het afwijkende gedrag van SAPK en zorgt voor een delicaat evenwicht tussen SAPK en TOR-kinase. Andere genen die in gemuteerde vorm door rapamycine worden gecorrigeerd coderen voor eiwitten die te maken hebben met de uitwisseling van chemicaliën tussen cellen en met de chromatinestructuur, het ‘ingepakte’ DNA van een cel. De onderzoekers denken dat als rapamycine de normale celgroei en -deling (ook wel proliferatie genoemd) bij gistcellen met afwijkend DNA kan herstellen tot normaal, dat bij de mens misschien ook zou kunnen werken.

Bron: EurekAlert