DNA menselijke T-cellen bewerkt met CRISPR

T-cellen vallen kankercel aan

Twee T-cellen vallen een kankercel aan (foto: Science)

Sedert een aantal jaren beschikken onderzoekers over gereedschap om DNA te bewerken, CRISPR-Cas9, en die techniek wordt steeds trefzekerder. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Californië in San Fransisco schijnen met succes het DNA van menselijke afweercellen , in dit geval T-cellen, te hebben veranderd. Dat lijkt handzaam voor onderzoek en voor behandelingsmethoden, maar hoe lang zal het duren voor het originele ontwerp van het menselijke DNA op het aambeeld komt te liggen van de DNA-veranderaars? 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

Het leven voor RNA en DNA ontdekt (?)


XNAPhilipp Holliger en collega’s van de universiteit van Cambridge (VK) hebben een niet-natuurlijke ‘DNA’-streng gemaakt, waarbij de basen dezelfde zijn, maar de suikers anders dan bij DNA. Het bleek de onderzoekers ook dat die XNA-moleculen (waarbij de X staat voor xeno, Grieks voor vreemd) kunnen fungeren als enzymen, stoffen die reacties versnellen en/of mogelijk maken. Een theorie over het ontstaan van leven stelt dat de voorlopers van DNA en RNA zowel informatie konden opslaan als ook konden fungeren als enzymen. Zal het raadsel over het ontstaan van het leven ooit ontraadseld worden? Holliger: “Ons werk toont aan dat RNA en DNA niet beslist noodzakelijk zijn voor leven.” Lees verder

Vesikels beïnvloeden functies hersencellen

Vesikels in hersencellen

Een neuron (blauw) heeft de blaasjes (groen) binnengelaten met als gevolg dat er meer katalase (rood) wordt geproduceerd om de cel te beschermen tegen peroxides (afb: JG-univ.)

Vesikels, kleine blaasjes in de cel die voor het transport door het celmembraan zorgen, schijnen effect te (kunnen) hebben op het functioneren van hersencellen, zo hebben onderzoekers van de Johannes Gutenberg-universiteit in Mianz (D) uitgevogeld. Die blaasjes, afkomstig van naburige gliacellen, leveren de neuronen de munitie in de strijd tegen allerlei ongerief. De zogeheten exosomen schijnen de hersencellen op diverse niveaus te stimuleren: ze bevorderen de elektrische geleiding en dus (denk ik dan) de signaaloverdracht en hebben invloed op de gensturing en hebben daarmee een belangrijke invloed op het functioneren van de hersenen.
Lees verder

Stofwisseling zonder cellen. Begin van leven?

Ontstaan van het leven

Hoe is het leven ontstaan? Spontaan in een oeroceaan, voordat er cellen waren? (afb: Luigi Luisi/Molecular Systems Biology)

Het is nog steeds duister hoe leven is ontstaan. Dan is het aardig als je een systeem kunt fabrieken, waarbij een soort stofwisseling de boel op gang houdt, zonder dat daar cellen aan te pas hoeven komen. Markus Ralser van de universiteit van Cambridge en medeonderzoekers zijn tot de conclusie gekomen dat de voor de stofwisseling benodigde reactieketen(s) spontaan zou(den) kunnen zijn ontstaan in de vroege oceanen, met metaalionen als katalysatoren in plaats van enzymen. “Als je kijkt naar veel verschillende organismen, dan zie je dat het netwerk van reacties op elkaar lijkt, wat suggereert dat dat vroeg in de evolutie is ontstaan, maar niemand wist wanneer en hoe”, zegt Ralser. Lees verder

We puzzelen nog steeds over wat welke genen doen

Cas9

Het enzym Cas9 (Cas staat voor CRISPR-geassocieerd) vormt een sequentiespecifieke endonuclease (=DNA-schaar) als het zich met twee RNA-moleculen verbindt: de RNA-gids (crRNA in de afbeelding) en tracerRNA. 
(afb: pnabio.com)

Toen het menselijk-genoom-project was afgerond, ontstond enige euforie. Nu weten we hoe de boel in elkaar steekt! Tja. Nu zo’n 10 jaar later zijn we nog steeds aan het uitvogelen wat die rond 20 000 genen doen en coderende genen maken maar 2% van het genoom uit. Wetenschap is taaie arbeid. Aan het MIT in het Amerikaanse Cambridge zijn ze enige tijd bezig met een systeem, CRiSPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) geheten, dat moet helpen de raadselen der genen aanzienlijk sneller op te lossen dan met de nu gebruikelijke RNA-interferentiemethode. “Hiermee kunnen we systematisch de genen van zoogdiercellen screenen. Dat helpt om te begrijpen wat de functie is van eiwitcoderende genen, maar ook voor niet-coderende delen van het genoom”, zegt David Sabatini, hoogleraar biologie aan het MIT.  Lees verder

‘Zwervend’ RNA effectief wapen voor schimmel, maar in de mens?

RNA-vesikels

De RNA-vesikels (groen) zijn opgenomen in een afweercel (dendritische cel), zo liet onderzoek aan de VUMC zien. De rode stip is de kern van de cel. (foto: D.M.Pegtel)

Het moet toch niet gekker worden. Het erfelijkheidsmolecuul DNA en zijn ‘afdruk’ RNA horen in een cel. Zo heb ik het geleerd en zo hoort het ook. Toch constateren onderzoekers al tientallen jaren dat ook buiten de cellen in het lichaam DNA- en RNA-moleculen rondzwerven. Waarom dat is, is, zoals veel in het leven, een mysterie. Recent onderzoek lijkt er op te wijzen dat ‘rondzwervend’ RNA een soort boodschapper is tussen verschillende weefsels van een organisme maar soms zelfs daarbuiten. Sterker nog een bepaald schimmel gebruikt zijn eigen RNA om het afweersysteem van planten het zwijgen op te leggen. Ook in mensen zwerft RNA in een soort ‘scheepjes’. Waarom? Ook bij wijze van communicatie? In de VS is door het NIH een apart onderzoeksproject opgezet om daar achter te komen.

Lees verder

Paleontoloog zegt te weten hoe leven ontstond

Vroege aarde

Meteorietenregen op vroege aarde (afb.: techn.univ. van Texas)

Leven is één groot raadsel. Niemand kan een sluitende definitie geven van wat leven is en er zijn talloze speculaties over hoe het hier op aarde is ontstaan, maar niemand weet hoe het precies is gebeurd. Nu is er weer een eigenwijze paleontoloog van Indiase afkomst die doceert aan de technische universiteit van Texas die weet hoe leven ontstond. Sankar Chatterjee, zo heet die paleontoloog, heeft waarschijnlijk de zoveelste onbewezen versie, maar dat houdt het debat levendig. Hij doet zijn verhaal op een geologische bijeenkomst in Denver op 30 oktober. Lees verder

Er is RNA in soorten en maten

Michael McManus
RNA is een molecuul (complex dat wel) dat een grote rol speelt in de cel. Het bekendste RNA is het zogeheten boodschapper-RNA maar er zijn ook andere vormen van RNA die hun eigen partij meeblazen in de celhuishouding. Dat boodschapper-RNA (m-RNA) ‘leest’ de DNA-informatie op de genen op de DNA-streng en dient als mal voor de aanmaak van eiwitten in de ribosomen. Het overgrote deel van het DNA (meer dan 85%) is, zoals men vroeger zei, troep (junk). Maar ook dat niet-gen-DNA zorgt er voor dat er RNA ontstaat en het zou wel eens zo kunnen zijn dat die RNA producerende ‘troep’ een grotere rol speelt bij erfelijke ziektes dan de rest van het ‘junk’-DNA,  vermoeden onderzoekers van de universiteit van Californië in San Fransisco.
De onderzoekers, onder leiding van Michael McManus, onderzochten welke stukken van het niet-gen-DNA (het gen-DNA wordt tegenwoordig maar op 1,5% van het geheel geschat) RNA maakten en welke niet. Ze kwamen tot vele duizenden voorheen onbekende, unieke RNA-sequenties, lincRNA’s gedoopt. “Nu wie die gevonden en geïdentificeerd hebben moeten we er achter zien te komen welke functie ze hebben,” zei McManus. Van slechts een handvol van die RNA-sequenties is bekend wat ze doen. Sommige regelen de activiteit van genen, andere begeleiden eiwitten op weg naar hun ‘werkplaats’. McManus vermoedt dat die speurtocht tientallen jaren zal duren.
Om de RNA-moleculen te traceren gebruikte McManus onderzoekgegevens van anderen (in totaal 125 dataverzamelingen), die de afgelopen jaren bij de bestudering van 24 typen menselijk weefsel waren verkregen. Het resultaat is de grootste verzameling lincRNA’s die er op het ogenblik is. Volgens McManus zijn zijn onderzoeksresultaten in overstemming met die van het zogeheten ENCODE-project waarvan in september vorig jaar de resultaten zijn gepubliceerd. In dat project ging het echter om cellijnen uit het lab, terwijl zijn studie gezond menselijk weefsel betrof.

Bron: Eurekalert (afb: Darryl Leja (NHGRI), Ian Dunham (EBI))