Er komt (weer) een CRISPR-schaar bij: Cpf1

De nieuw ontdekte DNA-schaar Cpf1

De versrpingende knip (rode pijltjes) van Cpf1 zou het invoegen van nieuw DNA vergemakkelijken

Cas9 is inmiddels een voor de reguliere lezers van dit blog bekende CRISPR-schaar om het geneoom mee te bewerken, maar Cas9 is niet de enige. Guillermo Montoya van de universiteit van Kopenhagen en medeonderzoekers hebben een nieuwe CRISPR-schaar ontdekt: Cpf1. Dit lid van de Cas-familie zou nog nauwkeuriger zijn dan Cas9. Lees verder

Circuits van NOF-poorten bouwen in cellen

NOR-poort in een cel

De ingang van een NOR-poort bestaat uit twee ingangen (links) en een uitgang. De Cas9-eiwitten zijn blauw gekleurd.(afb: Nature)

Elke cel is een wonder van complexiteit waar van alles gestuurd en geregeld moet worden en die cel moet ook nog eens reageren op wat er in de buitenwereld gebeurt. In de lange jaren  van de evolutie is er in de cel een hoogwaardige vorm van informatieverwerking ontstaan. Onderzoekers van de universiteit van Washington willen die informatieverwerking echter nog verbeteren, zodat die adequater op ziekteverwekkers reageren, biobrandstof produceren of wat dan ook. De evolutie gaat ze te langzaam. Ze bouwden alvast een circuit van niet-of-poorten (NOF of NOR) in een cel. Lees verder

Resistente malariamuggen wapen in strijd tegen malaria

Malariamuggen resistent tegen malaria

Plaatsen waar de ingeplante antilichaamgenen actief zijn lichten blauw op in de muggen (afb: Science)

Resistent gemaakte malariamuggen zouden een wapen in de strijd tegen malaria moeten zijn, zo bedachten onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Notre Dame in South Bend (VS). Daarbij gebruikten ze een relatief nieuwe techniek om het gen zo snel mogelijk en compleet door te geven aan de volgende generaties. Een enkele mug met een parasietblokkerend gen (de parasieten gaan niet dood) is dan genoeg om, in theorie, dat gen in een seizoen door de hele populatie te verspreiden. Voorlopig staat deze techniek, gendruk (gene drive in het Engels), nog erg ter discussie, zodat veldproeven nog moeten wachten. Lees verder

Planten resistent te maken met bacterieel afweersysteem

Appelmozaïekziekte

De appelmozaïekziekte wordt door virussen veroorzaakt

Er wordt heel wat genetisch sleutelwerk verricht om planten resistent te maken tegen allerlei dreigingen. Nu lijken onderzoekers van de Koning Abdoela-universiteit in Saoedi-Arabië. Ze leenden daartoe een bacterieel afweersysteem, het inmiddels befaamde Cas9-enzym, en plantten het bijbehorende gen over in het genoom van een tabaksplant (zou niet mijn eerste zorg zijn). Daarmee zouden de planten ongevoelig worden voor virusaanvallen. Lees verder

DNA menselijke T-cellen bewerkt met CRISPR

T-cellen vallen kankercel aan

Twee T-cellen vallen een kankercel aan (foto: Science)

Sedert een aantal jaren beschikken onderzoekers over gereedschap om DNA te bewerken, CRISPR-Cas9, en die techniek wordt steeds trefzekerder. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Californië in San Fransisco schijnen met succes het DNA van menselijke afweercellen , in dit geval T-cellen, te hebben veranderd. Dat lijkt handzaam voor onderzoek en voor behandelingsmethoden, maar hoe lang zal het duren voor het originele ontwerp van het menselijke DNA op het aambeeld komt te liggen van de DNA-veranderaars? Lees verder

Methode ontwikkeld om tijdelijke genen in te bouwen in DNA

Het Cas-eiwit

Het Cas-eiwit

Onderzoekers aan de universiteit van Texas in Dallas hebben een methode ontwikkeld die genen inbouwt in cel-DNA, maar waarbij die toegevoegde genen na een tijdje ook weer verdwijnen. Bij de huidige toegepaste gentherapieën blijven de toegevoegde genen in het DNA. Volgens de onderzoekers zou dat wel eens de reden kunnen zijn waarom het zo moeilijk is om gentherapieën goedgekeurd te krijgen. Lees verder

CRISPR-Cas9 blijkt ook bij apen te werken

CRISPR-Cas9-apies

In een bevruchte eicel worden gids-RNA en boodschapper-RNA voor Cas9 ingespoten,. Die cel werd vervolgens bij een draagmoeder geïmplanteerd. In een geval werd een tweeling geboren. (afb: Cell)

Het is ergerlijk te zien hoe overal op de wereld wetenschappers hengelen naar aandacht of geld. Of misschien doen hun voorlichters dat. De verhalen van universiteiten en onderzoeksinstituten die NU EEN BELANGRIJKE, CRUCIALE EN/OF FUNDAMENTELE STAP hebben gezet naar het oplossen van problemen rond de ziekte van Alzheimer, van Parkinson en natuurlijk kanker die dagelijks worden rondgestrooid, zijn niet te tellen. Nu wordt er gemeld dat onderzoekers van de medisch universiteit (?) van Nanjing (Ch) rond Jiahao Sha een precieze manier hebben getoetst om genen te veranderen, bij muizen en ratten was die al bewezen te werken, en hup daar duikt Alzheimer weer op.
Lees verder

We puzzelen nog steeds over wat welke genen doen

Cas9

Het enzym Cas9 (Cas staat voor CRISPR-geassocieerd) vormt een sequentiespecifieke endonuclease (=DNA-schaar) als het zich met twee RNA-moleculen verbindt: de RNA-gids (crRNA in de afbeelding) en tracerRNA. 
(afb: pnabio.com)

Toen het menselijk-genoom-project was afgerond, ontstond enige euforie. Nu weten we hoe de boel in elkaar steekt! Tja. Nu zo’n 10 jaar later zijn we nog steeds aan het uitvogelen wat die rond 20 000 genen doen en coderende genen maken maar 2% van het genoom uit. Wetenschap is taaie arbeid. Aan het MIT in het Amerikaanse Cambridge zijn ze enige tijd bezig met een systeem, CRiSPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) geheten, dat moet helpen de raadselen der genen aanzienlijk sneller op te lossen dan met de nu gebruikelijke RNA-interferentiemethode. “Hiermee kunnen we systematisch de genen van zoogdiercellen screenen. Dat helpt om te begrijpen wat de functie is van eiwitcoderende genen, maar ook voor niet-coderende delen van het genoom”, zegt David Sabatini, hoogleraar biologie aan het MIT.  Lees verder

Knipeiwit omgebouwd tot ‘genschakelaar’

Door een eiwit bedoeld om genen door te knippen, CRISPR-Cas, iets te veranderen knipt dat eiwit niet, maar zet genen op ‘actief’. Dat melden onderzoekers van het Amerikaanse Whitehead-instituut in het wetenschapsblad Cell Research.

Het Cas-eiwit

Het Cas-eiwit

De onderzoeksgroep, onder leiding van Rudolf Jaenisch,  noemt het veranderende eiwit CRISPR-on. Het CRISPR-Cas-systeem, een aan het immuunsysteem van bacteriën ontleende genschaar, is tegenwoordig een populair onderzoeksthema, ook om dat dat kandidaat is voor de opvolging van de ‘aloude’ genschaar de zinkvingernucleases. In het CRISPR-Cas-eiwit is dat deel dat verantwoordelijk is voor het knipwerk (Cas9) een beetje veranderd met een domein dat gewoonlijk verantwoordelijk is voor de transcriptie van genen op het DNA naar mRNA. Het resultaat heet dCas9. De tweede component van het knipsysteem, een  gespecialiseerd RNA-molecuul (sgRNA) dat normaal gesproken Cas9 naar het gewenste aangrijpingspunt in het DNA leidt, is ongewijzigd gebleven. Alleen is dat aangrijpingspunt nu de promotor van het gezochte gen. Het grote voordeel is volgens Jaenisch dat je voor al je experimenten maar één soort Cas9 nodig hebt. Om het aangrijpingspunt te veranderen hoef je alleen de basenvolgorde van je sgRNA maar aan te passen. De synthese daarvan is tegenwoordig geen probleem.
Je kunt zelfs verschillende sgRNA’s tegelijk inspuiten en zo het Cas9 laten ingrijpen bij een aantal genen tegelijk, waarbij je  zelfs de verhouding tussen de expressieniveaus kunt instellen door van het ene sgRNA wat meer toe te voegen dan van het andere, aldus de onderzoeker. Hij heeft de techniek  op muizen- en mensencelkweekjes uitgeprobeerd en ook op levende muizenembryo’s. In die celkweekjes heeft hij drie genen tegelijk aangezet. De onderzoekers vermoeden echter dat ze veel verder kunnen gaan en misschien wel mechanismen kunnen schakelen waarbij 10 of meer genen zijn betrokken. Waar de grens ligt, zal verder onderzoek moeten uitwijzen.

Bron: C2W