‘Taal’ van afweercellen ontcijferd (?)

Steen van Rosetta

De analyse van de specificiteit van T-cellen, lijkt op het ontcijferen van de ‘tekeningetjes’ op de steen van Rosetta

Ons afweersysteem is een lerend systeem. Gaandeweg leert het nieuwe bedreigers te herkennen en vervolgens onschadelijk te maken. Daardoor onstaan er vele verschillende afweercellen (T- en B-cellen) met elk hun eigen receptor voor hun eigen specifieke bedreiger. Onderzoekers hebben nu uitgepuzzeld hoe die afzonderlijke ‘identiteiten’ eruit zien of anders, poëtischer gesteld: ze hebben de taal van de afweercellen ontcijferd.
Lees verder

Oercel LUCA zou een lek membraan hebben gehad

Laatste gemeenschappelijke voorouder LUCA

Zo zouden bacteriën en archaea kunnen zijn ontstaan uit de laatste gemeenschappelijke voorouder LUCA

Hoe leven ontstaan is blijft nog steeds een groot raadsel. Aan speculaties geen gebrek. Er zou ooit een gemeenschappelijke ‘voorouder’ zijn geweest, LUCA gedoopt (Engels afko voor laatste gemeenschappelijke voorouder). Onderzoekers van het University College in Londen hebben een supercomputer laten uitrekenen hoe LUCA zich ontwikkelde (zou kunnen hebben ontwikkeld) tot moderne cellen. LUCA zou een ‘lek’ membraan gehad hebben, wat zou verklaren waarom cellen zo’n ingewikkeld systeem hebben om energie te genereren en ook waarom de twee eencelligen (bacteriën en archaea) volslagen andere celmembranen hebben.
Lees verder

DNA-code (b)lijkt niet nagelvast

DNA-codeSommige dingen in heel ingewikkelde systemen zijn of lijken erg eenvoudig. Het systeem dat leven heet is knap ingewikkeld en ook het eindeloze DNA-molecuul in elke menselijke cel kent vele geheimen en donkere krochten, maar het leek toch duidelijk hoe dat molecuul codeert. Elke drietal opeenvolgende ‘letters’ van het vier letters tellende DNA-alfabet (A, C, G, T) staat voor een aminozuur. Die code wordt via boodschapper-RNA overgebracht op de eiwitfabriek, het ribosoom, waar het eiwit wordt geassembleerd. Zogeheten start- en stopcodons vertellen het ribosoom waar te beginnen en waar op te houden. Dat beeld blijkt niet helemaal te kloppen. Soms blijken start- of stopcodons (een codon is een trits nucleotiden achter elkaar) genegeerd te worden, ontdekte Natalia Ivanova van het het genoominstituut van het Amerikaanse ministerie van defensie van Walnut Creek (Cal) bij bacteriën. Er staat niet wat er staat. Lees verder

Klein RNA-molecuul kan ‘eiwitfabriek’ lamleggen

ncRNA

Een slechts 18 nucleotiden lang RNA-molecuul is in staat de eiwitfabriek van een gistcel stil te leggen (afb: Cell).

Een biologisch gezien klein (RNA-)molecuul is in staat om het ribosoom, de eiwitfabriek van een cel, lam te leggen, zo ontdekte Norbert Polacek van de universiteit van Bern. Die ontdekking zou kunnen leiden tot een nieuwe familie antibiotica, denkt de onderzoeker. Lees verder

Zeldzame ‘woorden’ in genen poken eiwitproductie op

Zeldzame codons

Genen met meer zeldzame ‘woorden’ (=codons) in het begin, produceren meer eiwit (groen) dan zonder (rood) (foto: Harvard-universiteit)

Het klinkt simpel: je knutselt wat aan de genen van een bacterie en húp het beestje maakt, om maar wat te noemen, dieselolie. Elk jaar zijn er heel wat dit soort ‘doorbraken’ te melden (ik blijf zelf niet achter). Zo simpel als het klinkt is het meestal niet (dat geldt eigenlijk voor bijna alles in de wetenschap). Dat dieselproducerende beestje is er wel, maar produceert dat slechts in mondjesmaat. De diesel die we verstoken komt nog steeds van aardolie of, soms, van energiegewassen. Onderzoekers van het Wyss-instituut van de Harvard-universiteit denken te weten waaraan het ligt: aan het vouwen van het boodschapper-RNA. Zogeheten zeldzame codons, stukjes DNA, blijken het vouwen te vertragen en poken daardoor de eiwitproductie op.  “Dit onderzoek helpt ons bacteriën genetisch beter te modificeren en zo het rendement van bacteriële omzetting te vergroten.”, stelt Don Ingber, oprichter en directeur van het Wyss-instituut.

Lees verder

Zoektocht minimaal genoom zinloos (?)

Wolluis leeft in symbiose met twee bacteriën
In de wolluis leeft een bacterie met het, tot nu toe bekend, kleinste genoom: 120 genen

Al lang zoeken synthetisch biologen naar organismen met een minimum aantal genen en naar nog minder: hoeveel genen zijn er nodig om een organisme in leven te houden? Recente studie van John McCutcheon van de universiteit van Minnesota naar het erfgoed van twee bacteriën die in symbiose leven met een insect (de wolluis) lijken te wijzen in de richting dat het zoeken naar hét minimale genoom zinloos is.

Lang is de bacterie Mycoplasma genetalium met zijn 475 genen (een mens heeft 20 000 voor eiwitten coderende genen en de bekende E. coli-bacterie heeft er zo’n 4100). De bij bacteriën genen te strippen die niet absoluut noodzakelijk zijn voor het voorbestaan van het organisme, bleek dat E. coli’s iets meer dan 300 ‘noodzakelijke’ genen hebben. Stripprocedures bij andere bacteriën uitgevoerd kwamen tot andere getallen, maar ook andere genen. Er was ruim 10 jaar geleden al een bacterie ontdekt die in symbiose leeft met een insect (een wolluis) die leeft van het sap van planten, met een nog kleiner genoom. De bacterie zet dat plantensap om in voor het insect bruikbare vormen als aminozuren en vitamines. Die bacterie, Tremblaya princeps, heeft maar 120 genen. In die bacterie bleek nog eens een andere bacterie te huizen, Moranella endobia, die weer 406 eiwitcoderende genen had. Die Tremblaya-bacterie kan niet zonder zijn gast, net zo min als de wolluis kan zonder zijn Tremblaya.

John McCutcheon van de universiteit van Montana is het erfgoed van beide bacteriën gaan analyseren, om erachter te komen wat die bacteriën aan elkaar hebben. Ze blijken het chemische werk voor het tot stand komen van aminozuren te verdelen, die vervolgens worden samengesteld tot eiwitten. Volgens McCutcheon is het insect in een lang verleden eens besmet geraakt met de Tremblaya. De bacterie hielp het insect bij de stofwisseling, terwijl ie zelf van voedsel én bescherming werd voorzien. Daardoor zou de bacterie de meeste genen zijn kwijtgeraakt. Toen de bacterie op zijn beurt werd ‘besmet’ door de Moranella raakte hij nog meer genen kwijt en kwam uit op die magere 120. Deze twee bacteriën zijn de enige die in de wolluis leven, maar de McCutcheon en zijn medewerkers troffen in het erfgoed van het insect genen aan die van oude bacteriële ‘gasten’ afkomstig moesten zijn. Dat betekent dat het insect genen van die bacteriën heeft ‘overgenomen’. Het zou zijn gebleken dat wel zes verschillende bacteriën erfgoed aan de wolluis hebben ‘afgestaan’. Deze studie zou aantonen dat de zoektocht naar hét minimale genoom zinloos is. De Tremblaya heeft een ‘minimaal genoom’ maar kan niet zonder zijn gastheer en mede-symbiont. Leven is geen geïsoleerd verschijnsel. Leven is afhankelijkheid en de levensvormen met, tot nu toe, het kleinste genoom kan alleen maar bestaan bij de gratie van andere (genomen).

Bron: New York Times