Synthetisch organel bouwt vreemde eiwitten

Eiwitproductie

Via boodschapper-RNA worden stukjes DNA in het ribosoom omgezet in eiwitten (afb.: vib.be)

Voor het eerst zouden onderzoekers een (onnatuurlijk) organel, cellichaampje, hebben gebouwd dat in staat is eiwitten te bouwen die bestaan uit natuurlijke maar ook onnatuurlijke eiwitten. Dat cellichaampje bleek, en dat is natuurlijk de crux, ook nog te functioneren in levende zoogdiercellen. Daarmee denken de onderzoekers van, onder meer, het Europese lab voor moleculaire biologie beter in staat te zijn de functies in een cel te bestuderen, maar ook te sturen. Lees verder

Hebben spiegelbiomoleculen therapeutische toekomst?

optische isomeren, chiraliteit

Optische isomeren zijn spiegelbeeld van elkaar net als de linker- en rechterhand

Biomoleculen hebben vrijwel allemaal een gespiegelde vorm die qua atoomopbouw gelijk zijn maar structureel elkaars spiegelvorm, zoiets als onze rechter- en linkerhand. In het lichaam worden altijd of de links- of de rechtsdraaiende vorm gebruikt. Onderzoekers van het Duitse kankerinstituut zijn bezig die niet-natuurlijk spiegelbiomoleculen te synthetiseren. Ze denken dat die therapeutische mogelijkheden hebben, aangezien het lichaam ze niet herkent en dus ook het afweersysteem ze niet vernietigt, is hun gedachte. Lees verder

De moleculaire knop van GTPase is niet uit of aan maar ook aan/uit

De moleculaire knop van enzymen (GTPases)

De aan/uit-knop van de GTPases is wat ingewikkelder dan gedacht (afb: univ. van Aarhus

De GTPases vormen een uitgebreide familie van enzymen, die betrokken zijn bij de celgroei, het transport van moleculen, de vorming van eiwitten enzovoorts. Hoewel de functies divers zijn volgen die enzymen alle dezelfde kringloop (zie plaatje). De activiteit van de enzymen wordt geregeld via binding aan guanosinefosfaten. Is het enzym gebonden aan guanosinedifosfaat (GDP) dat is het enzym niet-actief en verbonden met guanosinetrifosfaat dan is enzym actief. Dacht men, maar dat blijkt niet helemaal te kloppen.  Lees verder

Nieuw ontdekte reuzenvirussen zijn geen minimalisten

Reuzenvirussen hebben bijna volledig translatieapparaat

Tupanvirussen (afb: univ. van Aix-Marseille)

Virussen worden door nogal wat biowetenschappers niet als levende organismen beschouwd. Virussen zijn genetisch gezien minimalisten die alleen de hoogstnodige genen hebben. Ze kunnen zich niet repliceren en kunnen geen eiwitten aanmaken. Daarvoor zijn virussen afhankelijk van de genetische machinerie van hun gastheer. Twee onlangs in Brazilië ontdekte reuzenvirussen, tupanvirussen gedoopt, zijn niet alleen groot, maar hebben voor een virus ongewoon uitgebreid genoom. Ze bezitten zelfs genen voor de aanmaak van eiwitten. Het ontbreekt die reuzenvirussen alleen aan de eiwitfabriek, het ribosoom. Lees verder

Nu kun je ook eiwitproductie cel sturen (schijnt)

Genexpressieknop.

Het RNA-molecuul wordt afgelezen in het ribosoom (de bolletjes waaruit de blauwe eiwitslierten komen). Hoe langer de ‘A-baan’ (PolyA track) hoe minder eiwit (afb: Nature Communications)

Er kan al heel wat afgeregeld worden aan het genoom, maar dat wil nog niet zeggen dat we alles in de greep houden. Het lijkt er op dat er nu een nieuwe ‘vaardigheid’ is bijgekomen: het sturen van de activiteit (expressie) van genen. Of genen actief zijn of niet is voor een belangrijk deel per celtype vastgelegd. Genen kunnen ge(de)activeerd worden, maar hoeveel van het bijbehorende eiwit ‘produceert’ een actief gen dan? Onderzoekers van de universiteit van Washington in St. Louis (VS) schijnen nu het ‘knopje’ gevonden te hebben om aan te draaien. Het schijnt een eenvoudig systeem te zijn en het werkt zowel bij bacteriën, planten als zoogdiercellen (dus ook bij menselijke). Lees verder

Translatie in cel direct bekeken

De geboorte van eiwitten in beeld gebracht

Een plaatje uit het filmpje van Stasevich. Rood is RNA, blauw en groen eiwitten. De grote groene vlek op de achtergrond is de kern (afb: univv. Colorado)

Onderzoekers van de universiteit van Colorado hebben de translatie in een cel via een bijzondere microscoop rechtstreeks kunnen volgen. Translatie is het proces in de cel waarbij het boodschapper-RNA in het ribosoom wordt afgelezen en waaruit uiteindelijk eiwitten ontstaan. Cruciaal voor het resultaat was de microscoop die gebruikt werd.  Die werd gebouwd door onderzoeksassistent Tatsuya Morisaki en bestaat uit twee uiterst gevoelige camera’s en heeft geen bewegende delen.  Ook Robert Singer van het Albert Einsteincollege voor geneeskunde heeft, met andere middelen een soortgelijk resultaat bereikt.
Lees verder

Kunstmatig ribosoom gemaakt

Ribosoom

Het ribosoom is zelf opgebouwd uit eiwitten en stukken RNA

Onderzoekers van de universiteit van Illinois in Chicago en de Northwestern-universiteit (VS) hebben een ribosoom in elkaar geknutseld dat haast als een echte eiwitfabriek werkt. Een ribosoom fabriceert in een cel eiwitten op instructie van RNA dat op zijn beurt weer is gekopieerd van een stukje DNA. Het kunstmatige ribosoom zou gebruikt kunnen worden voor het maken van medicijnen of andere biomaterialen en bovendien het inzicht in de werking van dat organel kunnen vergroten, stellen de onderzoekers. Lees verder

Misschien is leven toch niet ontstaan in RNA-wereld

Niet-RNA-wereld

Zo zou het leven zijn ontstaan volgend Loren Williams, waarbij enzymen en RNA samenwerken. Links de ontwikkeling volgens de theorie van de RNA-wereld.

Ter verklaring hoe het leven ontstaan is op aarde wordt onder mensen die daar mee bezig zijn vrij breed de theorie van de RNA-wereld aangehangen, waarbij RNA fungeerde als zowel enzym als informatiedrager (een functie die tegenwoordig is toebedeeld aan DNA). De Amerikaanse biochemicus Loren Williams vertelde vorige week op het astrobiologiecongres in Chicago dat hij, op goede gronden, twijfelt aan de juistheid van die theorie. Het ontwarren van de raadsels rond het ontstaan van het leven kampt met een hoog kip/ei-gehalte. Zo zijn enzymen nodig om nucleotiden te maken, de bouwstenen van RNA en DNA, maar om die te maken heb je genetische informatie nodig. Dus bedachten onderzoekers dat voor het ontstaan van leven er al RNA-moleculen waren. Dat lijkt op het verleggen van het probleem, maar voorlopig is de RNA-wereld de minst gammele theorie die we hebben. Lees verder

DNA-code (b)lijkt niet nagelvast

DNA-codeSommige dingen in heel ingewikkelde systemen zijn of lijken erg eenvoudig. Het systeem dat leven heet is knap ingewikkeld en ook het eindeloze DNA-molecuul in elke menselijke cel kent vele geheimen en donkere krochten, maar het leek toch duidelijk hoe dat molecuul codeert. Elke drietal opeenvolgende ‘letters’ van het vier letters tellende DNA-alfabet (A, C, G, T) staat voor een aminozuur. Die code wordt via boodschapper-RNA overgebracht op de eiwitfabriek, het ribosoom, waar het eiwit wordt geassembleerd. Zogeheten start- en stopcodons vertellen het ribosoom waar te beginnen en waar op te houden. Dat beeld blijkt niet helemaal te kloppen. Soms blijken start- of stopcodons (een codon is een trits nucleotiden achter elkaar) genegeerd te worden, ontdekte Natalia Ivanova van het het genoominstituut van het Amerikaanse ministerie van defensie van Walnut Creek (Cal) bij bacteriën. Er staat niet wat er staat. Lees verder

Klein RNA-molecuul kan ‘eiwitfabriek’ lamleggen

ncRNA

Een slechts 18 nucleotiden lang RNA-molecuul is in staat de eiwitfabriek van een gistcel stil te leggen (afb: Cell).

Een biologisch gezien klein (RNA-)molecuul is in staat om het ribosoom, de eiwitfabriek van een cel, lam te leggen, zo ontdekte Norbert Polacek van de universiteit van Bern. Die ontdekking zou kunnen leiden tot een nieuwe familie antibiotica, denkt de onderzoeker. Lees verder