Virussen: de onverslaanbare sluipmoordenaars

Hi-virussen op een T-cel

Hi-virussen (paars) op een T-cel

Virussen zijn stukjes RNA of DNA die coderen voor eiwitten met een ‘velletje’ er omheen. RNA-virussen zijn virussen waarvan het erfelijk materiaal uit RNA in plaats van DNA bestaat. Bekende voorbeelden Virussen zijn stukjes erfelijk materiaal met een eiwitmantel eromheen, nauwelijks leven. Toch kunnen ze grote rampen veroorzaken.van RNA-virussen zijn het griep-, ebola- en hepatitis-C-virus. Lees verder

Hoe bouw je een genoom?

Bacterie met synthetisch DNA

Bacterie, model E. coli, met synthetisch DNA (afb: univ. van Cambridge)

Makkelijk zat, zegt iemand die een beetje is ingevoerd. Je plakt de verschillende nucleotiden (ook wel aangeduid met basen, de bouwsteen van het DNA) aan elkaar en gaat daarmee door tot je je bij het eind bent. Tja, zoiets is het wel, maar makkelijk is het niet. Tot voor niet zo heel lang geleden kwamen bedrijven die stukjes DNA synthetiseren voor onderzoeksdoeleinden niet veel verder dan zo’n duizend nucleotiden. Je kunt wel verder gaan, maar dan wordt het aantal fouten in je syngenoom te groot (vooropgesteld dat je een bepaald genoom wil synthetiseren en niet zo maar wat). Vaak werd voor langere stukken de hulp van bacteriën ingeroepen om die korte stukjes aan elkaar te plakken zo zijn ook de eerste bacteriegenomen ‘gesynthetiseerd’ en die zijn vele malen kleiner dan genomen van zoogdieren. Daar hebben we het over miljarden nucleotiden. Inmiddels lijkt de ontwikkeling zo ver gevorderd dat we een stuk verder komen tot chromosomen of zelfs hele genomen. Nog niet in de orde van miljarden basen, maar wel van een miljoen…
Lees verder

Het mysterie van de ‘onsterfelijkheid’ van kankercellen

Telomerase

Telomerase bouwt telomeren aan het eind van een chromosoom . DNA-polymerase zorgt voor de tweede streng (afb: WikiMedia Commons)

Kankercellen zorgen vaak voor dood en verderf, maar hebben zelf een soort ‘onsterfelijkheid’ verworven. Ze kunnen zich tot haast in het oneindige delen en dat leidt tot dodelijke woekeringen (als daar niks aan gedaan wordt). Onderzoekers hebben nu weer een tipje van die ‘onsterfelijkheidssluier’ opgelicht. Zo schijnen kankercellen een manier gevonden hebben om het inkorten van de uiteinden van de chromosomen (de telomeren) een halt toe te roepen. Die telomeerlengte heeft iets met deelactiviteit te maken. Lees verder

Springende genen stabiliseren vouwpatroon DNA

DNA en histonen

DNA wordt stevig ingepakt, maar genen die actief (moeten) zijn, moeten wel afgelezen kunnen worden

Springende genen zijn rare elementen in ons DNA die zich verplaatsen in het genoom. Dat zou goed zijn voor de genetische diversiteit. Die springende genen, ook wel transposonen genoemd, lijken nog een andere eigenschap te hebben die de stabiliteit van het genoom verhoogt, hoe merkwaardig dat ook mag klinken. Volgens onderzoekers van de universiteit van Washington in St. Louis hebben die loszittende genen invloed op het vouwpatroon van dat immense kernzuurmolecuul in de celkern. Lees verder

Bij DNA telt de verpakking mee: chromatine

Chromatine

De chromatinestructuur is (mede)bepalend voor de werking van DNA. Rechts een chromosoom, het voorlaatste plaatje links toont een stukje DNA (rood) met ‘verpakkingsmateriaal’ (blauw) (afb: WikiMedia Commons)

DNA zoals dat in de cel verpakt zit in de kern is niet simpel het receptenboek voor eiwitten. Het verpakkingsmateriaal, de histonen (eiwitten), vormt samen met het DNA chromatine: een ingewikkelde machine die heel wat beter doorgrond zal moeten worden hoe die bijdraagt aan (on)leven en (on)welzijn. Nieuw onderzoek geeft aan dat dat chromatine veel gestructureerder en hiërarchischer is dan tot nu toe aangenomen. De onderzoekers stellen zelfs voor dat de histonen de programmatuur vormen die de machine (DNA/RNA/eiwit) bedient. Lees verder

Zelforganisatie maakt van geklutste eiermassa weer ‘cellen’

Zelforganisatie is een leidend fenomeen in levende organismen (maar ook in dode materie). Als je een banaan prakt, dan verwacht je niet daar weer een ‘hele’ banaan van te kunnen maken, maar het blijkt dat als de inhoud van een (kikker)ei door elkaar klutst, zelforganisatie er voor zorgt dat die zich spontaan hergroepeert tot functionerende celachtige deeltjes. Zelfs als er geen celkernen in die massa aanwezig zijn gebeurt dat…
Lees verder

‘Versierde’ uiteinden verhogen efficiëntie invoeging DNA

CRISPR-Cas9 met gids-RNA en doel-DNA

Het Cas9-complex (blauw) ‘omarmt’ het gids-RNA (geel) en doel-DNA (rood) (afb: Bang Wong)

De CRISPR-methode is momenteel hét instrument geworden om het genoom mee te bewerken, maar helemaal feilloos is dat niet. Alom wordt er gesleuteld aan de methode om de precisie en de efficiëntie vergroten en daarmee de bruikbaarheid in de klinische praktijk (zover is het nog niet). Nu schijnen onderzoekers van de universiteit van Illinois de methode om stukken DNA in te voegen tot vijf keer efficiënter te hebben gemaakt door iets te veranderen aan de uiteinden van het stukje in te voegen genetische materiaal. Lees verder

DNA bepaalt je lot maar een klein beetje

Aanbieding 23andme

Bedrijven als 23andme verdienen geld aan het voorspellen van je gezondheidsrisico’s aan de hand van je DNA (afb: 23andme.com)

Onderzoek van de universiteit van Alberta (Can) zou hebben uitgewezen dat DNA niet je (nood)lot bepaalt. De bijdrage van de genen aan ziektes als kanker, Alzheimer en suikerziekte zou maar op zijn hoogst 5 tot 10% zijn. Je DNA is dus nauwelijks een goede voorspeller van het verloop van je gezondheid, is de boodschap. Er zijn uitzonderingen, overigens. Lees verder

DNA-bouwstenen hergroeperen zich afhankelijk van omgeving

Zelfassemblerende DNA-constructies

Antigenen stukjes DNA en antilichamen (de Y-vormige eiwitten) vormen DNA-constructies (afb: Nature)

Onderzoekers rond Francesco Ricci  van de universiteit van Rome hebben nanostructuren van DNA geconstrueerd die zich ‘hergroeperen’ in afhankelijkheid van hun omgeving. Dat deden die DNA-constructies onder invloed van aangehechte antigenen  (stoffen die een reactie van het afweersysteem oproepen), die zich vervolgens bonden aan specifieke antilichamen. Die methode zou gebruikt kunnen worden in nieuwe behandelmethodes.
Lees verder

Nanoporiën ook gebruikt om aminozuren eiwitten te bepalen

Nanoporietechniek

Zo ongeveer functioneert de nanoporietechniek voor het uitlezen van DNA (links)

Met behulp van nanoporiën en elektromagnetische velden (veldjes) kun je de basenvolgorde van het DNA bepalen. Nu schijnt die techniek ook geschikt te zijn om de aminozuurvolgorde van eiwitten te bepalen. Zo krijgen we weer een klein beetje beter zicht op dat ingewikkelde ‘breiwerk’ dat cel heet. Lees verder