Bacteriën maken nieuwe genen uit ‘troep-DNA’

Ontstaan nieuwe genen in E. coli's

Nieuwe genen onstaan bij E. coli-bacteriën uit willekeurige sequenties in het ‘niet-coderende’ DNA. In het ringvormige DNA van de bacterie plaatsten onderzoeker een halfmiljard willekeurige stukjes DNA (afb: univ. van Uppsala)

Een van de (vele) vragen die ontwikkelingsbiologen zich stellen is hoe nieuwe genen ontstaan. Onderzoekers in Zweden denken nu te weten hoe dat bij bacteriën werkt. Die neiuwe genen kunnen worden gevormd uit DNA-sequenties die functieloos zouden zijn, ooit junk(=troep)-DNA genoemd. Lees verder

DNA-tests steeds meer binnen bereik gezondheidszorg

Mensengenoomproject

Het logo van het mensengenoomproject (afb: WikiMedia Commons)

Het mensengenoomproject dat in 2003 werd afgerond kostte nog een paar miljard dollar. Sindsdien is er veel veranderd en het zal niet meer lang duren voordat DNA-tests zullen gaan behoren tot het gewone diagnoseinstrumentarium in de gezondheidszorg, mede ook door een recent ontwikkeld programma van onderzoekers aan het EMBL en de universiteit van Edinburgh. Lees verder

Maken gouddeeltjes gentherapie hanteerbaarder?

Gouddeeltjes als drager CRISPR-instrumentarium

Beide ‘goudzoekers’ Jen Adair (l) en Reza Shahbazi (afb: Fred Hutchinsoninstituut)

Meestal wordt de CRISPR/Cas9-genschaar in cellen afgeleverd door ‘kreupel’ gemaakte virusdeeltjes. Dat is licht problematisch en onderzoekers van het Amerikaanse Fred Hutchinson-kankerinstituut hebben nu gouddeeltjes als ‘postbodes’ gebruikt om die lading in (bloed)cellen af te leveren. Dat lijkt een gouden greep. Lees verder

Kapotte hersencellen bij demente muisjes gereactiveerd

Zeepaardje (hippocampus)

De hippocampus. GD is de getande winding oftwel gyrus dentatus (afb: WikiMedia Commons)

Het lijkt er op dat slecht functionerende in de hersens van dementerende muisjes kunnen worden gereactiveerd met behulp van celactiverende stoffen en externe stimuli. Lees verder

Ont-TOXen van T-cellen maakt CAR-T-therapie breder inzetbaar

CAR-T-celtherpaie ook tegen vaste tumoren te gebruiken (?)

Genetische veranderde CAR-T-cellen (lichtblauw) dokken aan aan een kankercel. Daardoor komen granzymes (celdodende enzymen) vrij (geel) die de kankercel doden (afb: La Jolla-instituut)

De CAR-T-celtherapie wordt al met enig succes ingezet tegen kanker, maar vooralsnog lijkt die immuuntherapie vooral te werken bij ‘vloeibare’ kankers zoals leukemie en niet bij vaste tumoren. Het lijkt er op dat met de verwijdering van TOX-eiwitten die therapie ook succesvol zou kunnen worden in de bestrijding van ‘vaste’ kankers zoals huidkanker. Lees verder

Ribosomen ruimen ook op

De aanmaak van eiwitten

De ribosomen zijn niet alleen een eiwitfabriek, lijkt het (afb: Bazzinilab)

In de ribosomen in cellen worden de eiwitten aangemaakt aan de hand van boodschapper-RNA-moleculen (die weer een kopie van genen op DNA zijn). Die ribosomen blijken echter ook die boodschapper-RNA-moleculen op te ruimen en mogelijk ook de genexpressie te beïnvloeden, ontdekten onderzoekers van het Stowersinstituut in Kansas (VS). Lees verder

Aangepaste afweercellen ingezet tegen dodelijk virus

Het dodelijk rs-virus

Het rs-virus (afb: WIkiMedia Commons)

Onderzoekers in de VS hebben bij muisjes hun afweercellen genetische zo aangepast dat ze de strijd aangaan met, onder andere omstandigheden, dodelijke virussen (in dit geval een longvirus). Met succes, stellen ze. Dit zou een oplossing kunnen vormen voor ernstige ziekteverwekkers waar geen vaccins tegen zijn, maar dergelijke technieken zijn duur. Lees verder

Genschakelaars dubbel gezekerd

Neuronen ontwikkeld uit pluripotente stamcellen

Uit stamcellen ontwikkelde hersencellen

Het traject van stamcel naar rijpe cel schijnt goed ‘afgepaald’ te zijn, zo ontdekten onderzoekers van de Ludwig-Maximilian-universiteit in München. De voor die differentiëring belangrijke genschakelaars blijken dubbel gezekerd te zijn tegen onbedoelde activiteit. Lees verder

Een E. coli met een geheel synthetisch genoom

Bacterie met synthetisch DNA

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

Het is natuurlijk al eerder gebeurd dat bacteriële genomen in het lab zijn ‘opgebouwd’ en niet in/door het beestje zelf, maar de New York Times (of althans scribent Carl Zimmer) denkt dat wat onderzoekers van de universiteit van Cambridge hebben klaargespeeld een (nieuwe) mijlpaal is in de ontwikkeling van de synthetische biologie (na mijlpalen als de herprogrammering van rijpe cellen tot stamcellen en de CRISPR-methode). Het synthetisch opgebouwde genoom van de Escherichia coli-bacterie is vier keer langer en veel complexer dan van een natuurlijke E. coli..
De bacteriën met het synthetische genoom leven, maar hebben een vreemde vorm en reproduceren erg langzaam (dat zal wel daar dat ongewoon lange genoom komen, denk ik dan; as). Dit onderzoek zou kunnen leiden tot, bijvoorbeeld, medicijnproducerende bacteriën, maar zou ook licht kunnen werpen op de ontwikkeling van de genetische code in de loop van de geschiedenis van het leven. Volgens synthetisch bioloog Tom Ellis van het Imperial College in Londen, die niks met het onderzoek te maken had, is dit inderdaad een mijlpaal. “Niemand heeft dit eerder gedaan als je praat over grootte en aantal veranderingen.”
Negen jaar geleden bouwden onderzoekers een synthetisch genoom dat eenmiljoen baseparen (DNA-letters) lang was. Het nieuwe genoom is vier keer zo lang en opgebouwd met behulp van nieuwe technieken onder leiding van Jason Chin.
Drie opeenvolgende DNA-letters (A, C, G, of T) coderen voor een van de twintig verschillende aminozuren waaruit eiwitten zijn opgebouwd. Je kunt met die vier letters 64 tripletten (of codons) maken. Dat betekent dat er verschillende codons zijn voor een bepaald aminozuur.

Een van de vragen die Chin zich stelt is: Vanwaar die overdaad? Dat deed hem besluiten zelf een ‘versimpeld’ genoom te bouwen.
In de natuur coderen zes codons voor het aminozuur serine. In Chins genoom gebruikte hij er maar vier. Er zijn drie zogeheten stopcodons. In het synhtetische genoom worden er maar twee gebruikt. In feite hebben de onderzoekers het E. coli-genoom doorgevlooid met een zoek&vervang-opdracht. We praten dan over 18 000 locaties op het bacterie-DNA.

Binnensmokkelen

Een genoom bouwen is een ding, maar hoe smokkel je dat een bacteriecel binnen? Het genoom was veel te lang om het in een keer in de cel te proppen, dus werd het genoom bij stukjes en beetjes naar binnen geloodst en het oude verwijderd.
De bacterie overleed daar niet aan tot grote opluchting van de onderzoekers. Het beestje bleef leven en werd langer dan de gewone bacterie. Chin wil nog meer codons verwijderen en kijken hoe ver hij kan gaan voor het leven er de brui aan geeft….

Bron: New York Times

MEK-remmers maken darmkankercellen stamcelachtiger

MEK-remmers niet effectief bij darmkanker

MEK-remmers maken van darmkankercellen darmkankerstamcellen (afb: Erasmusuniversiteit)

Er gaat geen dag voorbij zonder dat er een nieuwe, veelbelovende aanpak van kanker wordt gepresenteerd. Nou ja, ik overdrijf, maar de uitkomst is vaak dat die bij nader beschouwing niet werkt of soms zelfs averechts. Onderzoekers van, onder meer, het Duitse kankerinstituut DKFZ moesten constateren dat zogeheten MEK-remmers de Wnt-signaalroute activeren bij darmkankercellen. Daardoor kunnen de kankercellen eigenschappen krijgen die lijken op die van stamcellen, waardoor ze ongevoelig worden voor veel kankertherapieën. Lees verder