CRISPR als bouwpakket verkocht

CRISPR en de lussen van DNA

De CRISPR/Cas9-schaar

In De Standaard staat een leuk verhaal van Hilde Van den Eynde. Deze journaliste had een bestelling gedaan bij het Amerikaanse bedrijfje The Odin, opgericht door oud-Nasa-wetenschapper Josiah Zayner, dat CRISPR-doehetzelfpakketten levert voor 200 dollar. Daarmee kun je, onschadelijke, Escherichia coli-bacteriën (darmbacteriën) ongevoelig maken voor twee antibiotica (kanamycine en streptomycine) door via de CRISPR-methode (compleet met gids-RNA) een stuk uit een gen te knippen en dat te vervangen door een andere sequentie. Resultaat: de genetische aangepaste E. coli’s bleken inderdaad op een voedingsbodem met kanmycine en streptomycine in leven te blijven. Maar… 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

Replicatie bacterie-DNA in beeld gebracht

DNA-replicatie

De replicatie: de leidende (onder) en de volgende streng (boven) worden op een andere wijze verdubbeld (afb: Wiki Commons)

Onderzoekers van de universiteit van Californië in David hebben de replicatie van het DNA van de darmbacterie Escherichia coli in beeld gebracht. Het lijkt er op alsof de twee DNA-strengen zich onafhankelijk van elkaar repliceren, zonder enige coördinatie. Toch zijn ze beide even snel klaar. Dat zet de ideeën die er leven over het replicatieproces hier en daar wat op losse schroeven.  Lees verder

Zuurstof fokken op Mars met E. coli’s

Mars is een onherbergzame planeetEen groep Leidse studenten heeft in het kader van de jaarlijkse IGEM-wedstrijd een plan bedacht zuurstof in de Mars-atmosfeer te ‘fokken’ met behulp van genetisch veranderde E. coli-bacteriën. IGEM is een jaarlijkse bijeenkomst waarop groepen studenten met elkaar wedijveren om met behulp van synthetische biologie de slimste manier te vinden om problemen op te lossen (in theorie dan). De studenten zullen in oktober op een bijeenkomst in oktober in Boston (VS) hun ‘oplossing’ presenteren. Lees verder