Weer een methode om invoegen DNA met CRISPR te verbeteren

CRISPR-complex

De structuur van Integrate-CRISPR, waarbij het donkerblauwe deel het cascade-enzym is (Cas), het roze het gids-RNA en het lichtblauwe het enzym transposase waarmee stukjes DNA in het genoom kunnen worden ‘gelast'(afb: Sternberg & Fernández Labs, Columbiauniversiteit)

Heb je net een manier beschreven waarmee het invoegen van stukken DNA in het genoom met de CRISPR-methode aanzienlijk doelmatiger wordt, zie ik een ander berichtje dat ook gericht is op het verbeteren van de methode om DNA in te voegen in het genoom. Tot nu toe wordt bij de CRISPR-methode het invoegen overgelaten aan het DNA-reparatiemechanisme van de cel. Een toevoeging van een extra enzym zou dat invoegen veel minder ‘lukraak ‘maken. Lees verder

Studenten ontwikkelen simpele gentest

DipGene

De procedure in beeld: van uitstrijkje tot teststrookje. Het blokje onder moet de genschaar Cas9 voorstellen met het gidsRNA (afb: TU Dresden)

Studenten van de TU Dresden hebben op de jaarlijkse iGEM-bijeenkomst een gouden medaille gewonnen voor DipGene, een methode waarmee het aantonen van een bepaalde DNA-sequentie net zo makkelijk zou worden als een pH-test (zuurgraadbepaling). Lees verder

CRISPR-enzym Cas13 gedrild tot virusdoder

Cas13

Het Cas13-eiwit aan het werk geleid door gids-RNA (rood). Er zijn vier Cas13-varianten (l) (afb: zlab)

RNA-virussen zoals zika, ebola en griep zijn akelige en veelvoorkomende ziekteverwekkers, maar voor de meeste is geen (afdoende) medicijn. Onderzoekers van het Broad-intstuut van het MIT in Cambridge (VS) hebben nu Cas13, een van de knippers van het CRISPR-systeem, ‘omgebouwd’ tot (RNA)virusdoder.
Lees verder

Onderzoekers maken ‘expressieknop’ voor genen

Een op CRISPR gebaseerde 'expressieknop'

Cellen in dat deel van de rattenhersens dat wordt gezien als het beloningscentrum (nucleus accumbens). Groen zijn de cellen die een bepaald eiwitten aanmaken, rood de cellen die het gids-RNA produceren en blauw die met het met het virus meegestuurde DNA hebben aangemaakt, ten teken dat de ‘machine’ heeft gewerkt (afb: UAB)

Het is hier al vaker gesteld dat de epigenetische toestand in een cel een cel maakt tot wat ie is: een levercel, botcel, vetcel of nog een van de honderden verschillende celtypen in ons lichaam. De regeling van de genexpressie (welk gen is hoe actief) is dan ook een aardig middel om erachter te komen hoe cellen werken en het lijkt er op dat onderzoekers van de universiteit van Alabama in het Amerikaanse Birmingham zo’n ‘expressieknop’ hebben gevonden, waarmee ze de expressie in hersencelkweken maar ook in de hersencellen van levende ratten kunnen veranderen. Met de expressieknop kan de activiteit van een enkel gen worden veranderd, maar ook van meer genen tegelijk. Opmerkelijk. Lees verder

CRISPR ook te gebruiken voor ‘gensturing’

CRISPR-Cas9 met gids-RNA en doel-DNA

Het Cas9-complex (blauw) ‘omarmt’ het gids-RNA (geel) en doel-DNA (rood) (afb: Bang Wong)

De CRISPR/Cas9-methode wordt in het onderzoekslab met wisselend succes gebruikt voor het repareren van genafwijkingen, maar die blijkt meer in haar mars te hebben. Zo heeft een groep onderzoekers die techniek gebruikt om in cellen een cascade aan activiteiten teweeg te brengen in afhankelijkheid van informatie uit de cel zelf. Dat schijnt bedoelt te zijn om afwijkingen ten gevolge van aangeboren ziektes te kunnen corrigeren. Dat fenomeen heeft ook al een naam: voorwaardelijke gensturing. 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

CRISPR zou minder fouten maken met synthetisch gids-RNA

Onderzoekers ontwikkelen effectief synthetisch gidsmolecuul vaan CRISPR-techniek

Basil Hubbard (afb: univ. van Alberta)

Onderzoekers van de universiteit van Alberta (Can) stellen dat ze het aantal fouten dat de CRISPR-techniek maakt bij het repareren van gendefecten aanzienlijk hebben verlaagd door gebruik te maken van  een synthetisch gids-RNA-molecuul (BNA gedoopt). De van bacteriën geleende CRISPR-techniek is al vrij nauwkeurig, maar het aandeel van onbedoelde genveranderingen zou nog altijd in de orde van 1% zijn. Dat kan behoorlijk problematisch worden als je bedenkt dat een mensenlichaam bestaat uit biljoenen cellen. De onderzoekers stellen dat met BNA als gids-molecuul het foutenpercentage met (maximaal) een factor 10 000 omlaag kan worden gebracht. Lees verder

Met CRISPR zijn genen ook aan en uit te zetten

CRISPRa voor activering genen

Rechts de spiercellen van muisjes die behandeld zijn met CRISPRa, links de spiercellen (magenta) van onbehandelde muisjes met spierdystrofie (afb: Salk-instituut)

Al zo’n drie jaar geleden is ontdekt dat met CRISPR niet alleen genen te knippen en/of uit te wisselen zijn, maar dat je daarmee ook de genactiviteit kunt veranderen.  Spaanse en Amerikaanse onderzoekers gebruikten die mogelijkheid om muisjes te behandelen voor suikerziekte (type I), nierbeschadiging en spierdystrofie (de muizelijke variant daarvan). Met succes, naar het schijnt. Toepassing bij mensen zal nog veel onderzoek vergen. Lees verder

Hoe werkt genoombewerking met CRISPR?

Basevervangers erg accuraat

Hier een variant van de genschaar Cas9, nCas9, die slechts een DNA-streng doorknipt in plaats van twee. Daarmee kunnen afzonderlijk basen vervangen worden

Waarschijnlijk is de ontdekking en ingebruikneming van het bacteriële systeem om het genoom te bewerken, CRISPR, een van de belangrijkste wetenschappelijke ontwikkelingen van, op zijn minst, de laatste tien jaar. Onderzoek op het gebied van biologie en geneeskunde zijn sinds een paar jaar ingrijpend veranderd door de komst van die methode. Daarvoor waren er als zinkvingers en TALEN , maar die genoombewerkingsmethoden vallen in het niet bij CRISPR. Die methode geeft hoop op, onder meer, genezing van ernstige ziektes maar houdt ook de dreiging in van kinderen-op-maat en mensverbetering. Lees verder

Basevervangers blijken erg accurate genoombewerkers

Basevervangers erg accuraat

In de ‘gewone’ CRISPR/Cas9-techniek (boven) zorgt het gids-RNA (groen) dat het knip-en-plakwerk op de juiste plaats gebeurt. De Zuid-Koreanen hebben de ingrediënten ietwat aangepast voor de basevervanger: Cas9 werd nCas9 (nickase) en daaraan werd het enzym cytosinedeaminase geplakt. Daarmee werd de C vervangen door U (uracil) dat normaal niet in DNA voorkomt (maar wel in RNA), maar bij replicatie wordt vervangen door T (thymine)

Een DNA-streng van een mens is zo’n driemiljard nucleotiden (DNA-letters) lang. Toch schijnt de modernste versie van de vrij nieuwe CRISPR/Cas9-methode in staat om heel precies een zo’n DNA-bouwsteen te vervangen door een ander, constateerden onderzoekers rond Jin-soo Kim van de nationale universiteit in Seoel (Zuid-Korea). Kim: “Dit is voor het eerst dat de effectiviteit van deze basevervanger (een base is nucleotide; as) over het hele genoom is beoordeeld. ”
Lees verder