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

Geen 1-aprilgrap: bacteriegenoom uit de computer

Caulobacter crescentus

Caulobacter crescentus

Ik ga er maar even van uit dat een serieus Duits blad als bdw geen grappen maakt (ik heb er tenminste nooit een in gelezen de afgelopen 20, 25 jaar). Dit nieuws zat er natuurlijk aan te komen. Al eerder is een bacteriegenoom, met wat ‘versierselen’, in zijn geheel gesynthetiseerd, maar toen ging het om een (lichte afwijking van een) bestaand bacteriegenoom. Nu hebben onderzoekers een bacteriegenoom drastisch ingekort en aangepast. Het grootste deel van de genen werkt. Wat nu, Pietje Cru? Lees verder

Volledig nieuw menselijk genoom in de maak?

DNA-wenteltrapVorige week troffen 130 deskundigen elkaar op de geneeskundefaculteit van de Harvard-universiteit om te praten over het ontwikkelen van grote DNA-moleculen vanaf het nulpunt. Het was een groep van wetenschappers, juristen, ethici, ingenieurs en overheidsvertegenwoordigers, waar journalisten en andere niet-genomisten niet welkom waren. Ook werden er geen officiële mededelingen gedaan, maar het Britse blad New Scientist wist toch het een en ander op te vangen. De bijeenkomst zou zijn gepland in verband met het opzetten van een groot internationaal onderzoeksproject dat als doel heeft een geheel nieuw menselijk genoom te bouwen (vanaf niks). Lees verder

Hoe veilig is synthetische biologie?

Pamel Silver, Harvard

Pamela Silver van de Harvard-universiteit

Niet zo lang geleden riepen Engelse onderzoeksorganisaties op tot een maatschappelijke discussie over het knutselen aan de genen van embryo’s, maar de discussie moet natuurlijk veel breder zijn dan dat. We denken dat we onderhand knap genoeg zijn om de genetica naar onze hand te zetten, maar is dat ook zo? Gentherapie lijkt een fraaie methode om allerlei ziektes te bestrijden en handicaps weg te nemen, maar het gaat nog wel eens, onvoorspelbaar, fout. Hoe zit het eigenlijk met die veiligheid? Dan hebben niet eens over de ethische kwesties die kleven aan de synthetische biologie. In het blad Current Opinion in Chemical Biology stellen Pamela Silver en Tyler Ford van de Harvard-universiteit dat synthetische biologie op het punt staat de praktijk in te gaan en dat er veel aandacht naar dat veiligheidsaspect zal moeten gaan. Lees verder