Meer letters in het DNA-alfabet en dan?

Vreemde DNA-letters

Vreemde letters voor DNA. Het huidige onderzoek is niet het eerste dat met succes nieuwe DNA-letters heeft bedacht die ook werkelijk functioneerden

Synthetische biologie is de tak van wetenschap die levensvormen nastreeft die, moleculair gezien, niet in de natuur voorkomen. Ons gigantische DNA-molecuul is opgebouwd uit slechts vier bouwstenen (nucleotiden geheten en vaak als ‘letters’ of ‘basen’ aangeduid). Het aantal aminozuren waaruit onze eiwitten zijn opgebouwd is twintig. Waarom? Is meer niet beter? Al jaren streven synbiologen naar DNA met meer letters en meer aminozuren. Dat hoeft niet per se te zijn voor het voor het creëren van nieuwe biologische structuren of moleculen, maar kan ook bedoeld zijn om de informatiedichtheid van het DNA te vergroten. DNA wordt ook wel gezien als uiterst efficiënte informatiedrager. Hoe het ook zij, inmiddels is het aantal bruikbare letters verdubbeld. Lees verder

Nauwkeurigheid CRISPR/Cas9 zou voldoen aan simpele regels

CRISPR/Cas9 niet zo onvoorspelbaar als gedacht

De CRISPR/Cas9-methode blijkt volgens simpele regels betrouwbaar te werken (afb: Francis Crickinstituut)

Medewerkers van het Francis Crick-instituut in Engeland zeggen ontdekt te hebben dat met simpele regels is te bepalen hoe nauwkeurig CRISPR/Cas9 (de genschaar) te werk gaat bij het bewerken van DNA. Rond die genschaar heerst veel optimisme, maar de schaar knipt ook vaak op plekken in het DNA waar het niet bedoeld is. Met die regels zouden de veiligheid en doelmatigheid van de CRISPR/Cas9-methode kunnen worden opgekrikt, denken de onderzoekers. Lees verder

Voor het eerst eiwitten aangemaakt in cel met zesletterig DNA

Nieuw DNA-alfabet

De onnatuurlijk basen X en Y coderen voor onnatuurlijke aminozuren PrK en PaZF (afb: Nature)

Het hoeft misschien niet, maar we vertellen het toch nog maar een keer: DNA bestaat uit vier bouwstenen die coderen voor duizenden eiwitten, de werkpaarden van levende organismes.  Floyd Romesberg  Scripps-instituut in Californië en medeonder-zoekers hebben twee nieuwe bouwstenen toegevoegd aan het DNA van de bekende Eschericha coli-bacterie  en de eencellige bleek met dit ‘zesletterige’, onnatuurlijke DNA gewoon door te gaan met het aanmaken van eiwitten, zij het met andere aminozuren dan de twintig natuurlijke waar onze eiwitten normaal uit bestaan. Uiteindelijk zal dit soort onderzoek moeten leiden tot onnatuurlijke eiwitten die dienst zouden kunnen doen als geneesmiddelen. “Wij hebben iets nieuws ontworpen dat functioneert naast het oude en doet wat dat oude kan doen”, stelt Romesberg Lees verder

Cellen makkelijker omprogrammeren met vitamines

C-methylering van DNA

Methylering van de C dempt de activiteit van genen

Vitamine A en C schijnen niet alleen goed te zijn voor je gezondheid, maar ook voor het verbeteren van de ‘ompro-grammering’ van rijpe cellen in pluripotente stamcellen. De vitamines zouden helpen hetepigenetische ‘geheugen’ te wissen, waardoor de cellen makkelijker zouden zijn om te programmeren tot pluripotente stamcellen. Lees verder

Een bacterie met twee extra DNA-letters gemaakt

DNA6

Een DNA-streng met zes (in plaats van vier) nucleotiden. X en Y zijn de ‘vreemde eenden’. (afb: New Scientist)

Synthetische biologie is er niet in de eerste plaats op gericht om bestaand leven te ‘repareren’ maar vooral om nieuw leven te creëren. Het leven maakt maar een bescheiden gebruik van de chemische mogelijkheden die er bestaan. Zo zijn eiwitten opgebouwd uit, ten hoogste, twintig verschillende aminozuren, terwijl er vele malen meer aminozuren bestaan (of te bedenken zijn) en DNA maakt voor de opbouw maar gebruik van vier verschillende nucleotiden, die louter verschillen in de base. Een uitdaging, dus. Nu heeft een groep rond Floyd Romesberg van het Scripps-instituut in La Jolla (VS) een E. coli-bacterie voorzien van een DNA-streng met twee extra basen/nucleotiden:  d5SICS en dNaM. Het schijnt de bacterie, die er normaal toch al een los DNA-‘regime’ op na houdt, niet erg te deren. Lees verder