Molmotor van DNA gefröbeld

Molmotor onder de elektronenmicroscoop

De molmotor gezien door de elektronenmicroscoop. Linksonder (c) de motor met een lange rotorarm (afb: tÜM)

Er wordt heel wat afgefröbeld met DNA. Dat wordt DNA-origami genoemd naar de/het Japanse papierknipkunst(je). DNA blijkt heel dankbaar knutselmateriaal te zijn. Nu hebben onderzoekers van DNA een moleculaire motor gemaakt die aangedreven wordt door de Brownse beweging en die energie opslaat door een DNA-veer op te winden. Dat soort machientjes zou op een dag kunnen gebruikt om dingen in ons lichaam ‘recht te zetten’ (om maar wat te noemen). Lees verder

DNA-constructen vangen virussen weg

Virusval

De virusvallen van een DNA-constructie (afb: TUM/Dietz)

Er zijn bepaalde afweercellen die ontploffen om ziekteverwekkers zoals virussen het werken onmogelijk te maken door ze in te kapselen. Nu blijken onderzoekers met DNA een constructie gebouwd te hebben die min of meer dezelfde strategie hanteert om virussen weg te vangen. Lees verder

Met DNA-origami ‘bekeken’ hoe CRISPR in de fout gaat

DNA-origami en CRISPR De DNA-rotorarm (vaagwitte L-en) verbonden met paarse volgdeeltjes (afb: Madariaga Marcos et.al.)[/captioOnderzoeksters gebruikt en DNA-wentelwiek om te zien hoe CRISPR in de fout gaat bij de bewerking van het genoom.n]CRISPR is een mooi systeem om het genoom te veranderen of uit te zoeken hoe dat werkt, maar bij het bewerken van het genoom wil die ‘genschaar’ nog wel eens in de fout gaan. Onderzoeksters van de universiteit hebben nu DNA-constructies, origami genoemd naar de Japanse papiervouwkunst, gebruikt om te zien hoe CRISPR-enzymen reageren op beoogde en onbeoogde sequenties. Lees verder

De DNA-origami groeit naar nieuwe fronten (?)

Meta-DNA

De onderzoekers maakten onder meer van gekoppelde zesstrengige DNA-bundels diverse megaconstructies (afb: Nature)

DNA fascineert onderzoekers al heel wat jaren en dat enorme molecuul verbaast hen nog steeds. De laatste jaren zijn ook wetenschappers met een niet-biologische of medische achtergrond geïnteresseerd. Zo wordt er al jaren geëxperimenteerd met DNA-constructies (‘origami’) voor, bijvoorbeeld, gerichte medicijnafgifte maar ook voor het opslaan van informatie. Nu lijkt het er op dat onderzoekers in de VS en China (dat kan nog steeds) met een nieuw strategie grotere DNA-structuren in elkaar hebben geflanst die hele nieuwe ‘werelden’ zouden kunnen openleggen voor de optoelektronica zowel als de synthetische biologie. Daarbij gebruikten ze bundels van zes DNA-strengen. Lees verder

Kan DNA meer dan een passieve opslag zijn van code?

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA (afb: Wiki Commons)

Alle onderdelen van het leven zijn dode materialen, maar tezamen vormen ze iets dat we leven hebben genoemd. Kunnen we door te knutselen met DNA celonderdelen maken? Misschien kun die DNA-constructies wel gebruikt worden voor ‘ongehoorde’ functies in ons lijf. Hebben we binnenkort kunstmatige cellen van DNA-componenten die leven (en ja, wat is leven?)? Lees verder

DNA-bouwstenen hergroeperen zich afhankelijk van omgeving

Zelfassemblerende DNA-constructies

Antigenen stukjes DNA en antilichamen (de Y-vormige eiwitten) vormen DNA-constructies (afb: Nature)

Onderzoekers rond Francesco Ricci  van de universiteit van Rome hebben nanostructuren van DNA geconstrueerd die zich ‘hergroeperen’ in afhankelijkheid van hun omgeving. Dat deden die DNA-constructies onder invloed van aangehechte antigenen  (stoffen die een reactie van het afweersysteem oproepen), die zich vervolgens bonden aan specifieke antilichamen. Die methode zou gebruikt kunnen worden in nieuwe behandelmethodes.
Lees verder

Molecuulrobot knutselt DNA-bouwwerken in elkaar

haarspeldmethode (PER-cascade) om DNA-constructies te bouwen

Haarspeldmethode om DNA-constructies te bouwen. De uitgangsstof (‘primer’) is grijs. De haarspeld bouwt al naar gelang de codering een nieuw stukje DNA en plakt dat aan de uitgangssequentie, enzovoort. (afb: Harvard)

We hebben het vaak over DNA, maar dan gaat het over het natuurlijke DNA, dat meterslange molecuul dat uit vier bouwstenen bestaat: de ‘letters’ A, C, G en T die twee aan twee onderling paren (AT en GC) vormen en, daarmee, een dubbel streng. Een van de dromen van de synbioloog is om, synthetisch, DNA te construeren, dat mooie, nieuwe eigenschappen heeft, met de gebruikelijke ‘letters’ of met nieuwe. Nu schijnen onderzoekers van de Amerikaanse Harvard-universiteit  met een ‘haarspeldmethode’ synthetisch DNA te hebben gemaakt dat zichzelf vormt. Ze schijnen dan vooral te denken aan ‘bouwmateriaal’ voor gerichte medicijnafgifte, sensoren of nanofabriekjes e.d., heel prozaïsch, maar ook aan het herprogrammeren van cellen. Lees verder

Knutselen met DNA wordt steeds makkeljker

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA

DNA-origami opgebouwd uit viraal DNA (afb: Wiki Commons)

Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) hebben een algoritme ontwikkeld, waarmee wetenschappers en andere ingenieurs allerlei constructies van DNA kunnen maken, de zogeheten DNA-origami (origami=Japanse papierknipkunst). Dat zou de ontwikkeling van toepassingen van deze techniek in een stroomversnelling brengen, denken de onderzoekers. Lees verder

DNA smokkelt medicijnen kankercellen binnen

Kankermedicijn DaunorubicineHet DNA valt te gebruiken als paard van Troje. Met behulp van dat levensmolecuul zijn onderzoekers van de universiteit van Ohio er in geslaagd gewone kankermedicijnen behandelingsresistente kankercellen binnen te smokkelen, waarna die vervolgens het loodje legden. Het ging om leukemiecellen. Het gaat hier om preklinisch onderzoek bij losse cellen en muizen en is de stap naar klinische proeven nog wel enkele jaren weg. Lees verder

Machines bouwen met DNA

DNA-scharnier

Het DNA-scharnier blijkt ook echt te werken. Links een beeldje uit de TEM-video (afb: OSU)

Onderzoekers van de universiteit van Ohio hebben met behulp van natuurlijke en synthetische stukjes DNA nanomachientjes gebouwd die ook echt schijnen te werken. “De natuur maakt gebruik van ontzettend ingewikkelde moleculaire machines op nanoschaal en een belangrijk doel van de bionanotechnologie is de functie daarvan na te bouwen”, zegt onderzoeker Carlos Castro, een werktuigbouwkundige en ruimtevaartingenieur. Hij en zijn medeonderzoekers namen de klassieke werktuigbouw als inspiratiebron. Lees verder