Cellen programmeren lukt steeds beter

De RNA-schakelaar van Green et.al

De RNA-schakelaar van Green et.al. Het trigger-RNA is wat in dit artikel  RNA-boodschap wordt genoemd (afb: A. Green)

Er wordt wel gespeculeerd over de informatische toepassingen van kernzuren (DNA en RNA) of over de geweldige opslagcapaciteit van een DNA-geheugen, maar ik, leek op ieder terrein, denk dat die toepassingen meer liggen in de biologische sferen, in het ‘programmeren’ van cellen, bijvoorbeeld. De Amerikaanse onderzoeker Alex Green van de universiteit van Arizona heeft wat informatische trucs uitgehaald met levende cellen. Qua toepassingen moet je denken aan gerichte medicijnafgifte, diagnostisering, nanorobotjes die azen op kankercellen of het uitschakelen van afwijkende genen. Lees verder

Cellen sturen met signaalsysteem opent vele mogelijkheden

synthetische signaalsysteem bedoeld om cellen te 'sturen'

Links een met enkelstrengs-DNA ‘geketende’ cel, rechts actief geworden na de toevoeging van P-DNA (afb: Nature)

Cellen krijgen van alle kanten signalen, waarop ze kunnen reageren. Dat kunnen wij ook, dachten onderzoekers van de Amerikaanse Northwestern-universiteit en ontwierpen een synthetisch signaalsysteem van peptide-DNA (DNA gecombineerd met kleine eiwitten) in combinatie met DNA-strengen, dat niet alleen dienstig zou kunnen zijn  bij stamceltherapieën, maar ook bij de bestrijding van reuma, ziekte van Parkinson of bij weefselherstel, om maar wat te noemen. Lees verder

Weefsel kweken uit stamcellen met infraroodlicht (?)

Weefselkweek sturen met infraroodlicht

Het idee is om met behulp van infraroodlicht en RNA gericht genen te deactiveren (afb: UCSB)

Het kweken van weefsels en organen wordt op het ogenblik als een belangrijk onderzoekveld gezien. Het zou toch geweldig zijn dat als je nier het laat afweten je een nieuwe nier van eigen cellen er voor in de plaats kan zetten. De mens als onderhoudbare machine. Er zijn wel de eerste aanzetten gegeven, maar voorlopig zijn mensen die een ander hart nodig hebben nog aangewezen op donoren. Er worden wel vorderingen gemaakt. Een zo’n vordering lijkt het om met behulp van licht uit het nabije infrarood heel nauwkeurig en beheerst uit stamcellen weefsels te kweken, althans, dat denken de onderzoekers. Voorlopig zijn dit nog maar de eerste vingeroefeningen. Lees verder

Het DUX4-gen staat op begin embryo-ontwikkeling

DUX4 aanstichter genoomactiviteit embryocellen

Het DUX4-gen zit op chromosoom 4

Het begint allemaal met een zaad- en een eicel. De uit de samensmelting resulterende bevruchte eicel (de zygoot) bevat een kopie van het genoom van beide ouders, maar dat genoom wordt pas actief nadat de zygoot zich enkele malen gedeeld heeft. Wat gebeurt er om die, wat heet, zygote genoomactivering, te laten plaatsvinden? Wie of wat is de ‘aanstichter”? Onderzoekers van het EPFL (Zwi) denken die nu gevonden te hebben in een eiwit uit de DUX-familie: DUX4 bij mensen en DUX bij muizen. Ik vraag me dan af: hoe komt dat eiwit dan ineens in die embryocellen? Daarvoor zal toch het DUX4-gen moeten zijn geactiveerd? Lees verder

Hoe ‘programmeer’ je levende cellen?

Wilson Wong en zijn gereedschapskist voor genschakelingen

Wilson Wong

Hoe cellen zich gedragen heeft alles te maken met welke genen in welke mate actief zijn. Door aan de ‘knoppen’ te draaien die de genexpressie sturen kun je een cel (her)programmeren. Onderzoekers in de VS rond Wilson Wong zouden nu een vereenvoudigde methode gevonden hebben om met behulp van knip-en-plak-enzymen (recombinases) zoogdiercellen snel en efficiënt om te zetten in wat synbiologen ‘genschakelingen’ of ‘gencircuits’ noemen. De analogie met elektronica is niet toevallig. Lees verder

Nieuwe dierproeven beloven ons een langer gezond leven

NAD+

NAD+

Ik geef onmiddellijk toe dat mensen niet altijd even ‘netjes’ doodgaan, maar wat willen we toch met dat eeuwige leven? Het lijkt wel of er steeds meer onderzoek wordt gedaan naar methoden en middelen om veroudering te stoppen of om te keren. Ik zou zeggen dat uitstelling van veroudering een verschuiving van de problemen is en als wij (nou ja, onderzoekers) daarin slagen dat uitstel leidt tot, denk ik, problemen met overbevolking en medicalisering van de samenleving. Hier weer twee onderzoeken die bij proefdieren succes leken te hebben: een onderzoek met Nederlandse die zich richt op het ‘afschieten’ van ontoereikende cellen en een met Amerikaans/Australische wortels waarbij het DNA-reparatiemechanisme wordt gerepareerd. Beide groepen beweren dat hun aanpak de veroudering keert (bij muisjes).
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

Nu kun je ook eiwitproductie cel sturen (schijnt)

Genexpressieknop.

Het RNA-molecuul wordt afgelezen in het ribosoom (de bolletjes waaruit de blauwe eiwitslierten komen). Hoe langer de ‘A-baan’ (PolyA track) hoe minder eiwit (afb: Nature Communications)

Er kan al heel wat afgeregeld worden aan het genoom, maar dat wil nog niet zeggen dat we alles in de greep houden. Het lijkt er op dat er nu een nieuwe ‘vaardigheid’ is bijgekomen: het sturen van de activiteit (expressie) van genen. Of genen actief zijn of niet is voor een belangrijk deel per celtype vastgelegd. Genen kunnen ge(de)activeerd worden, maar hoeveel van het bijbehorende eiwit ‘produceert’ een actief gen dan? Onderzoekers van de universiteit van Washington in St. Louis (VS) schijnen nu het ‘knopje’ gevonden te hebben om aan te draaien. Het schijnt een eenvoudig systeem te zijn en het werkt zowel bij bacteriën, planten als zoogdiercellen (dus ook bij menselijke). Lees verder